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克劳斯玛菲扩展LRXplus双机器人用于复杂成型

克劳斯玛菲的新款LRXplus Twin多运动学机器人将复杂注塑成型自动化推向更短周期和更高灵活性,适用于现有和新压机。

Lisa Brown

Lisa Brown

创新领域博主 · 2026年9月8日 · 6 分钟阅读

克劳斯玛菲扩展LRXplus双机器人用于复杂成型

KraussMaffei的LRXplus Twin机器人通过双运动学在注塑机旁实现复杂注塑成型自动化 - plascentral.com

双机器人成为克劳斯玛菲自动化推进的核心

克劳斯玛菲推出​LRXplus Twin​多运动学系统,扩展其LRXplus线性机器人平台,实现协调双机器人运行,以应对苛刻的多步骤工艺,从而强化其针对复杂注塑成型的自动化方案。

新配置主要面向使用高腔模具、多层模具、嵌件装载以及在狭小空间内进行下游装配或分拣的成型商——在这些应用中,传统单线性机器人或独立六轴系统可能成为瓶颈。

新亮点:机械耦合双机与共享运动控制

该开发的核心是​多运动学​概念:最多四台机器人,每台六轴,通过共享控制和程序环境协调为单一自动化系统。

对于LRXplus系列,克劳斯玛菲现提供​LRXplus Twin​的​Twin X​和​Twin Z​两种变型,每种设计载荷范围为​35至100 kg,使加工商能够在大吨位压机上处理大型夹具、多件取出或复杂装配。

双线性机器人正在注塑机上执行平行脱模 - plascentral.com
双线性机器人正在注塑机上执行平行脱模 - plascentral.com

机械耦合轴允许两台机器人执行:

  • 沿共享轴的精确并行运动,实现同时脱模或在模具中放置。
  • “握手”传递,一台机器人在运行中将零件传递给另一台,无需停线。

此耦合旨在通过重叠动作而非顺序执行取出、传递和放置来缩短周期。对于多阶段工艺——如取出、装配、分拣和互连——步骤间更好的同步可直接转化为更高每小时产量和更稳定的质量。

smartControl MC7:一个大脑控制多达24轴

为使双运动学在车间实用,克劳斯玛菲升级了其控制概念。smartControl MC7​平台可集中编程和协调最多​四台六轴机器人,单一系统总计​24轴。

操作员使用手持式悬挂控制器对多个机器人轴进行编程 - plascentral.com
操作员使用手持式悬挂控制器对多个机器人轴进行编程 - plascentral.com

关键要素包括:

  • 跨所有轴的​共享坐标系,简化编程和模式切换。
  • 联合程序编辑器(MC7实现中基于HTML5),工程师可轻松将命令分配给各机器人。
  • 手持多点触控操作器,便于在单元现场直接设置复杂运动序列。

在早期基于MC6的多运动学实现中,克劳斯玛菲已强调中央外设信号管理、联动轴智能碰撞监测以及工艺步骤灵活分配至不同机器人轴等优势。新MC7世代通过现代UI工具和Web技术扩展这一逻辑,响应智能手机界面和工业4.0项目塑造的用户期望。

对加工商而言,实际益处是复杂自动化不再是独立机器人程序与PLC逻辑的拼凑。相反,注塑成型单元可作为单一协调系统处理,模具运动、脱模、装配、质量检查和缓冲均针对共享时间线编程。

面向真实工厂设计:兼容性与布局选项

克劳斯玛菲将LRXplus系列定位为​通用、易于集成的线性机器人,提供超过​500种轴组合,覆盖所有锁模力级别并配备预配置轴和腕部选项。LRXplus Twin沿用此方法,但为方案增添多运动学能力。

据公司称,LRXplus Twin可作为​集成或独立解决方案​运行,与当前克劳斯玛菲机器及​旧控制世代​兼容,也兼容其他制造商的注塑机。

专为塑料加工中密集生产单元布局设计的紧凑型侧入式机器人 - plascentral.com
专为塑料加工中密集生产单元布局设计的紧凑型侧入式机器人 - plascentral.com

这对压机设备混杂、投资周期长的工厂至关重要。克劳斯玛菲表明,多运动学自动化可作为​改造或单元升级​应用,而非强制提前更换机器。

公司还在同一平台推出更紧凑的线性机器人概念,例如适用于高腔和洁净室应用的​LRXplus SE​侧入式机器人,可实现更高设备密度——例如在原四台设备的空间内布置​五台生产单元。这些发展遵循同一设计理念:取出和下游工艺应占用更小占地,同时具备更高动态性和载荷能力。

对复杂成型的影响:减少空闲时间,增加选项

对成型商和品牌所有者而言,LRXplus Twin概念最直接的影响是​更好利用机器空闲时间。通过将模具开启与机器人进入重叠——克劳斯玛菲此前以“同步运动”功能推广此方法——在大件应用(如垃圾箱)中已报告脱模时间缩短高达​约35%,周期时间改善约​6%。

尽管新双运动学描述更为通用,但方向明确:通过​协调运动和提前介入​而非仅更快驱动来缩短周期。随着更多夹具操作、嵌件放置和质量检查纳入同一周期,针对模具运动曲线编排多台机器人的能力成为战略性因素。

对加工商而言,这开辟多条路径:

  • 通过减少周期间非生产时间,在现有压机上实现​更高产能。
  • 每周期集成更多工作步骤,支持功能集成和多组分策略,如克劳斯玛菲的Multinject和多层概念。
  • 机器人运动可替代复杂夹具机械,降低硬件复杂度,简化维护和换模。

在汽车、医疗和包装等对可追溯性、洁净度和重复性要求极高的领域,能够将机器人和外设控制集中于机器周围,也支持更严格的生产序列文档和验证。

如何融入更广泛的数字化和自动化趋势

LRXplus Twin发布之际,正值塑料行业加大自动化和数字化力度,以应对劳动力短缺、成本压力和再生材料波动。例如,克劳斯玛菲最近通过​AQCplus​扩展数字工艺控制,该系统根据零件重量调整保压压力,在再生料或填充化合物波动时稳定周期。

综合来看,基于重量的自适应工艺控制、LRXplus SE等紧凑线性机器人以及LRXplus Twin等多运动学解决方案,指向未来:

  • 成型机定义周期,但机器人和传感器协作消除空闲时间。
  • 复杂脱模和装配不再是事后考虑,而是作为机器工艺窗口的一部分进行工程设计。
  • 质量保证和材料效率目标融入单元软件架构,而非仅下游检测。

对于评估自动化投资的加工商,问题已从“一个还是两个机器人?”转向​可集中协调多少轴、适用于哪些压机以及升级路径。克劳斯玛菲通过为LRXplus增加Twin选项并在smartControl MC7下运行多达四台机器人和24轴,将公司定位为集成、可扩展自动化供应商,而非孤立的取放硬件。

商业 stakes 高:随着成型件日益复杂、可持续性要求更严格的材料和能源性能,能够在单一同步序列中协调多台机器人、质量控制和装配步骤的工厂,将更适合赢得长期项目。LRXplus Twin为克劳斯玛菲用户提供进入此类自动化的更清晰路径——无需放弃现有压机。

编辑洞察

多机器人运动学如何改变加工商在复杂成型单元中思考周期时间优化的方式?
多机器人运动学将周期时间优化从单个运动速度转向系统级编排。当多个轴与模具运动曲线协调时,开模、取出、转移及下游步骤之间的空闲时间可以重叠而非依次排队。对加工商而言,这意味着将整个单元视为单一时间线,对各轴和外围设备进行调整以消除空闲秒数并稳定质量,而不是将脱模和组装视为独立的附加任务。
在单一成型单元架构中集中控制机器人、外围设备和质量检测的战略优势是什么?
集中控制使加工商能够将模具运动、脱模、组装、检测和缓冲编程为一个连贯过程,而非多个独立程序的拼凑。这提升了可追溯性和验证能力,简化变更管理,并降低独立控制器间隐藏交互的风险。从战略上看,它支持面向高端市场的统一文档编制,使复杂单元更易维护,并为内联质量保证和数据驱动优化等未来升级提供清晰平台。
高度协调的机器人单元如何支持塑料加工中的可持续发展和材料效率目标?
当机器人、传感器和压机共享同一控制环境时,单元可主动应对材料波动并保持周期稳定。内联称重、自适应压力曲线和集成质量检测可减少废料,提高再生料和填充化合物的稳定性,并避免零件过厚。这种更紧凑的工艺窗口直接支持材料效率和能耗目标,同时为向客户和监管机构证明可持续生产提供数据基础。
可扩展且易于改造的自动化概念对投资周期长、设备混杂的工厂意味着什么?
可扩展且支持改造的概念允许工厂分步升级单元,添加先进机器人和控制系统,而无需提前更换仍在运行的压机。这对锁模力、控制世代和品牌各异的车间尤为重要。它可实现统一的自动化标准、共同的培训与备件策略,以及新旧设备间更一致的性能,从而降低全生命周期成本,使自动化升级在财务和运营上均可行。
轴数增加和自动化密度提升可能如何重塑成型工厂的劳动力技能和安全实践?
随着单元从单机器人操作转向多轴紧密协调的自动化,重点将转向编程、诊断和系统级优化技能。操作人员需要理解协调运动、碰撞监测和集成安全概念,而非仅进行基本机器人示教。同时,设计良好的多运动学系统可通过标准化接口减少临时机械方案来提升安全性,前提是工厂在设置、维护和换型培训及清晰程序上进行投入。
为什么将脱模和下游组装视为成型工艺窗口的组成部分而非独立附加项变得日益重要?
脱模、嵌件处理和组装直接影响零件质量、周期时间和产品可实现的复杂度。当这些步骤与模具本身在同一工艺窗口内设计时,其时间和力学可与聚合物行为及冷却曲线匹配,从而减少应力、变形和变异。这种集成视角对于高腔、多组分和功能集成零件至关重要,因为下游操作已不再是可选附加项,而是产品设计的核心使能要素。

来源与参考

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