完全集成：在2015 Fakuma上展出一台汽车内饰件生产用Engel duo combi M注塑机。一台Engel easix工业机器人负责实木贴面和成品件的处理操作（供图：恩格尔）。

单一来源的完全集成系统解决方案正在经历全球性的需求增长，这不仅是由于它们能通过减少这些项目中的协调工作量加快调试，也是因为它们还具有流程技术优势。例如，在Fakuma 2015上，来自奥地利施韦特贝格的恩格尔公司所展示的一项应用表明，与非完全集成解决方案相比，完全集成解决方案可以减少10%的取件时间。

在这种情况下，大型设备（型号：Engel duo 650 combi M）采用名为 “Clearmelt”的工艺，生产出带实木贴面的内饰件（标题图片）。一台完全集成的多轴机器人（型号：Engel easix）将木质嵌件放到模具中，然后取出成品件并将其安放到传送带上。这是恩格尔公司首次在展会上演示其新的大型机器人，其标准版的工作范围为3900毫米，负载能力240公斤，扩大了恩格尔多轴机器人的应用范围。即使当注塑机锁模力高达55000 kN，例如在生产1000升的垃圾桶时，仍然能通过一个集成解决方案与多轴机器人自动协同。

继展会之后，包括注塑机、机器人和技术包在内的整个生产单元被运到德国布鲁赫萨尔的HIB Trim Part Solutions，它隶属于NBHX Trim GmbH。世界上第一个高度自动化的“Clearmelt”部件生产线将在短期内投入生产。

恩格尔早先就发现了定制系统解决方案这一发展趋势，并使自身的发展突破单纯注塑机制造商的局限，转向系统专家的方向。他们自己的机器人计划是这一战略的重要组成部分。早在上世纪80年代，恩格尔就启动了线性机器人的研发和建造，并将其集成到注塑机的控制系统中。自2011年起，恩格尔推出了完全集成的easix系列多轴机器人。起初提供的较小型号基于史陶比尔机器人（Stäubli Robotics）技术平台；而对于其更新、更大的型号，恩格尔则与库卡达成了稳定的合作伙伴关系。

由于与系统合作伙伴的密切协作，恩格尔得以深入了解工业机器人制造商的研发成果。为适应特定应用中的自动化需求，恩格尔将其合作伙伴的专业能力与其自身的行业知识结合起来，从而形成一个完整的产品系列。这包括恩格尔的viper线性机器人、e-pic拾放机器人、easix多轴工业机器人以及特殊的自动化解决方案。作为总承包商，该公司还将机器人以及来自第三方供应商的其它外围组件整合到其整体概念中。

简单的控制满足复杂工艺

恩格尔集成方案的优势来自这样一个事实：注塑机和机器人共享相同的控制系统，因此形成零件数据库。线性机器人的性能特性也可用于多轴机器人。完全集成对于简单直观的操作指导是必不可少的。由于恩格尔机器人的控制系统被配置为CC300 恩格尔注塑机控制系统的一个子系统，操作人员无需进行不同的操作逻辑训练，而且还可以使用注塑机的熟悉命令操控机器人（图1）。

图1Viper线性机器人及easix多轴机器人均为Engel CC300注塑机控制系统的组成部分。手持式终端可供独立操作之用（供图：恩格尔）。

额外的机器人操控命令无缝融入机器控制系统的图形化用户界面。这样，它不再会对控制系统带来影响，无论是想调用线性机器人的三条线性轴和三条旋转轴，还是想调用工业机器人的多个旋转轴和线性轴。即使是测试设备、供料单元、激光光电元件或红外加热箱等附加的外围设备都集成进来，CC300也能作为一个整体式控制系统以相同的方式发挥作用。其结果是控制以及控制回路显然得到了简化。由于整个系统在任何时候都只通过恩格尔控制系统运行，因而无需额外的PLC（可编程逻辑控制）。

为在高度复杂的整体系统中实现快速的参数设定，CC300提供各种流程图，从现成标准流程的简单选择，到与线性机器人相关的面向对象的图形序列创建（图2）。其中包括手动模式、信息与实际值显示、封闭的安全和工作场所，以及有关预先编程的机器人操作标准和用户掩码的使用。另一项额外优势是由一项退出策略以预先编程主页形式提供的，可从任何位置运行。仅这一功能即可确保即使未经深入培训也能安全、可靠地操作工业机器人。

图2完全控制集成使easix多轴机器人的参数设定及操作更为简单。即使是复杂的生产过程，恩格尔解决方案也能实现流序列的面向对象的图形化表示。掌握Viper线性机器人的操作技能即可完全满足要求（供图：恩格尔）。

掌握有关线性机器人的技能就足以进行多轴机器人的参数设置。相比之下，市场上基于syntax代码的传统多轴机器人则必须彻底熟悉特定机器人制造商的程序代码。多台机器人可以很容易地结合进同一台注塑机。即使在涉及项目位置、速度、运动类型、自由形状的安全路径规划和训练的情况下，也不存在任何限制。

解决方案提供的额外附加值包括一个图像处理系统，可在加工前后进行简单的存在测试，包括机器人2½D方法的使用指南。这使注塑厂商可以对整个生产单元进行单点操作，即使是针对复杂的自动化任务，也是如此。各种语言之间还可以进行来回切换。除了所有欧洲语言外，标准的恩格尔解决方案还包括重要的亚洲语言。由于这一系列广泛的功能，机器操作员可以独自处理许多任务，而过去则需要调用一名程序员。从而极大地增强了生产单元的可用性和灵活性。

取件零耗时，操作迅速

这种深度集成的一项核心优势是机器人无需与注塑机进行通信，但是却能作为系统的一个组成部分，访问相同的数据库。这种特性恰恰是优化生产效率的关键，因为注塑机和机器人可以自动协调彼此的运动序列和控制回路。

而在非完全集成解决方案中，只有在模具完全开启，且机器将这种情况传达给机器人之后，机器人才会动作；而恩格尔解决方案中的机器人则可以在活动模板开启动作的同时即开始进入。所谓零耗时取件缩短了处理时间，并消除了机器与机器人之间传统通信接口所需的时间。

现场总线通信使注塑机、模具和机器人的动作实现同步，且无需额外的设备。即使是复杂的加工序列，这在CC300环境中，也可通过注塑机表现出来。在集成解决方案中，闭锁空间的定义是标准的。在控制中，闭锁空间是图形可视化的。操作人员不仅能通过整体行程范围看到自己的位置，还能识别哪些闭锁空间处于活动状态，或者，受到人工操作的干扰。

如果注塑机、机器人及其它外围设备是单一来源，作为一家系统供应商，恩格尔负责整个系统的CE认证。新款大型easix KR机器人已通过了TÜV（德国技术检查协会）的型式测试。

自动化水平进一步提升

恩格尔的easix机器人自推出以来，已经有150多台这种类型的多轴单元被投入使用。仅在过去12个月内就销售了80台。这些数字反映了注塑工艺向更高级别自动化和单点操作发展的总体趋势。欧洲和美国是目前最强大的增长动力。

图3 独立版的多轴机器人 - 德国特罗伊恩的Weidplas实现了通过注塑工艺，依靠一个集成解决方案和统一操作逻辑进行生产操作（供图：Weidplas）。

完全集成的多轴机器人对加工商的吸引力还在不断上升，因为它们能为注塑加工以外的额外工序如质量控制或装配任务提供灵活的支持。即使没有恩格尔注塑机，配备或未配备Euromap 67接口的独立版就可以执行要求集成自动化及统一HMI的所有生产过程（图3）。

展望

凭借其出色的系统能力，恩格尔能提供强大的、多功能且易于操作的自动化解决方案。为了适应这些变化，以便在特定应用中实现效率最大化，该公司将继续扩大其产品范围。因此，恩格尔 easix系列现已经扩大到Scara版本。由于其极高的拾取速度和相对较低的投资成本，这些四轴机器人在拾放、抓臂装配或传送带追踪等操作中具备一定优势（图4）。恩格尔在与史淘比机器人协作，对产品系列进行新的扩展。首台easix四轴机器人已完成了安装。

图4 恩格尔已将其easix系列进一步扩展到 Scara机器人。它们用于快速拾放任务，如夹具或缓冲适配器的全部高效装备（供图：恩格尔）。