可以公平地说，一些技术恐惧者和一些制造商想要抛弃机器人。然而，不同之处在于前者想要抛弃它们，而后者想要用它们做更多的事情——特别是台式笛卡尔模型和SCARA模型。原因很简单:机器人比人更快、更准确地分配粘合剂和其他材料，几乎没有浪费。

一个合同电子制造商的实验室技术人员知道这一点。在过去的两年中，他们一直在使用Dissense Works Inc.的自定义台式分配系统来加快微小的玻璃传感器的组装。以前，三名工人将手持式注射器分别分配了一团室温硫化硅氧烷在铅框架上，并将玻璃传感器（0.0625英寸平方）放在框架上。

根据Dispense Works总裁Emil Cindric的说法，手工流程是劳动密集型的，浪费材料，导致产品质量不一致。为了解决这些问题，他的公司开发了一种系统，该系统具有台式笛卡儿机器人和安装在龙门架上的特殊工具。除了点胶，模具还执行视觉导向的零件装配和测试。

该工具的一部分占据了一种用于在框架上移动和分配硅胶的注射器。另一部分使用真空抬起传感器并将其放在框架上。几秒钟后，真空工具抬起组装部分并将其放在输送机上。总循环时间为3秒。除了确保一致的部件质量外，系统每周保存32,000美元的实验室。

使用台式机器人分配组装材料并不是什么新鲜事。事实上，供应商制造这些机器已经超过30年了。然而，在过去的十年里，他们通过简化创建分配模式所需的软件，使台式机器人更容易使用。同样重要的是，他们为制造商提供了更多的功能选项，从而扩大了机器人的能力和吸引力。

不管怎样

当萨拉和笛卡尔龙门机器人在20世纪70年代后期和20世纪80年代初期开发时，它们仅适用于相对较大的尺寸。由于产品小型化，他们对台式尺寸的进化已经发生。

台式机器人通常具有200至1,000毫米（约3英尺）正方形的工作信封，但它们以与分配循环期间更大的兄弟姐妹相同的方式操作。在零件固定后，机器人臂或龙门（用安装的注射器）移动到部件或部件，分配材料并返回其原始位置。

SCARA机器人有四个运动轴。前两个是在水平面上的径向关节，允许手臂围绕其基座旋转，并像折叠屏幕一样折叠起来。第三个轴或Z轴产生垂直运动，而第四个轴产生绕Z轴的旋转运动。

SCARAs擅长于两种不同的应用。一种方法是在点胶前将注射器水平移动一段距离，并将其放置在该部位的正上方。另一种方法是在配药前将注射器水平移动一段较长的距离或一个物体(如传送带)。SCARA机器人是这些应用的理想选择，因为它们从不倾斜注射器。

来自Nordson EFD的四轴SR4404 Scara机器人占地440毫米 - 方形的工作区，快速检索高达255个分配计划和30,000分。标准功能包括PC运动控制软件和带有编码器的五相步进电机，可确保操作平滑。一个可选的教学吊坠让操作员在不使用PC的情况下创建分配序列。

在笛卡尔机器人上，安装的注射器沿X、Y、Z轴直线运动。每个轴是一个单独的直线驱动器，由滚珠丝杠或皮带驱动。一些模型旋转注射器围绕Z轴或平行于它的第四轴。

笛卡儿机器人分配应用的主要优点是高速的精度和重复性，以及模块化。由于笛卡尔机器人将载荷均匀地分布在刚性框架上，所以它能够精确地重复高速地分配材料。该机器人的模块化结构允许单个轴快速修复或更换，整个系统可以拆卸，以用于其他运动控制应用。

根据供应商的说法，SCARA机器人比笛卡尔机器人需要更少的桌面空间，但确实需要更多的净空空间。另一个区别是工作信封。SCARA是圆柱形的，而笛卡尔坐标是矩形的。

去年，Fisnar推出了其F7405笛卡尔机器人，其整体占地面积小于30英寸，重型铸造底座，可提供稳定性，并确保整个400毫米方形工作区的一致分配。机器人以五个轴移动：x，y和z，以及旋转和倾斜z轴。

“在整个80年代和90年代，电子制造商更倾向于使用SCARA机器人在pcb上放置电路和其他组件，而不是分配，”Fisnar公司的首席项目工程师Karlo Lapasaran指出。该行业的制造商认真研究笛卡尔机器人的分配，因为它们的编程更简单。”

从那时起，Benchtop Cartesian机器人已经流行了电子制造商，用于广泛的分配应用。他们还发现了对汽车，医疗装置，太阳能电池板和珠宝制造商以及航空航天的兴趣。

辛德瑞克说，医疗设备制造商使用他公司的笛卡尔机器人来分配黏合剂，黏合剂可以粘住血液泵的各个微小部分。在航空航天行业，一家制造商使用定制的具有机载视觉的台式机器人来为军用飞机确定雕刻玻璃镜片的方位。在机器人喷出一种特殊的油墨来掩盖镜头的边缘后，拾取和放置头会自动将其装载到一个托盘上。

“Our goal is to help manufacturers take a mundane task, like manual dispensing, and automate it to ensure dot and bead uniformity,” explains Phil Cohen, national sales manager for Janome IE USA Inc. “Today’s standard benchtop dispensing robots, whether Cartesian or SCARA, make that goal achievable and affordable.”

材料和更多的

尽管气动时间压力仍然是最受欢迎的，但分配方法因台式机器人而异。在这种方法中，电子数字控制器在一段时间内将测量到的气压施加到一次性注射器(3至55毫升)的后面，迫使注射器针头上的材料流出。对于要求精度的应用，点胶系统可以使用步进或伺服电机(而不是压缩空气)对活塞施加压力，将材料挤出注射器筒。

无论方法如何，控制器都是准确分配的关键。它通过存储特定材料的设置，自动调整随时间的设置并允许工程师锁定设置以防止不必要的操作员调整来确保准确性。

根据供应商，可以在没有安装的分配系统的情况下购买台式机器人。这为最终用户提供了从第三方购买不同系统的灵活性，而不是接受所提供的内容。一个很好的例子是当应用程序需要一个系统来分配微升镜头时，但提供的系统缺乏这种能力。

一些供应商如Techcon系统，使自己的分配系统和部件（泵，注射器，阀门，尖端），并要求它们与其机器人一起使用。其他人只制造机器人，从特种供应商那里购买所有分配设备和组件。

一家医疗设备制造商使用Techcon的最小笛卡尔机器人TSR2201，以分配在便携式心脏监测装置中使用的氰基丙烯酸酯和粘合组件。该机器人取代了三名工人，他们每天手动施加粘合剂珠，300份，排斥率为7％至10％。

一个TS5622VU隔膜阀和一个TS250阀控制器保持点胶系统平稳运行，使公司的产量提高到每天500个零件，废品率低于1%。一个操作员监视机器人。

几乎所有的台式机器人都具有分配系统，可处理低粘度和高粘度（1至200万厘泊）材料，包括单件和两部分粘合剂，氰基丙烯酸酯，UV可固化粘合剂，密封剂，试剂，共形涂层，焊膏和焊料润滑油。应用范围从垫圈和灌封，以填充，粘接和保护PCB与保形涂层。

“对于任何分配应用，所包括的台式机器人，适当的阀门选择至关重要，”Johnathan Tite，Nordson EFD的产品销售代表建议。“例如，焊膏如粘性材料需要螺旋阀，而隔膜阀是低至中粘度UV粘合剂和氰基丙烯酸酯的良好选择。针阀设计用于处理诸如油脂的高粘度材料。“

由于长时间的启动和频繁的阀门堵塞，热熔胶传统上不是由台式机器人来分配的。但是，本月晚些时候，Techcon系统公司将推出一种阀门，使该公司的笛卡尔机器人能够经济有效地分配材料。

“从手动分配到Benchtop机器人分配的人员必须始终掌握经济意义，”Fisnar的应用和销售工程师说。“机器人分配提供了几种好处，反过来又降低了短期和长期的分配成本。”

Grigonis说，对制造商来说，更高的产量、更少的材料浪费和返工以及更短的生产周期是最重要的。他们还需要可重复、可靠、精确和无错误的配药。

Techcon的产品经理Can La表示，更快的设置时间和更高的工人安全是制造商愿意为Benchtop分配机器人投资6,000美元到20,000美元的其他原因。他指出，一些制造商更喜欢自动分配，因为它几乎消除了工人的材料处理。

要正确匹配具有一个或多个应用程序的机器人，供应商需要了解每个部件的大小和所需的生产水平。同样重要的是每周期的分配点和图案的数量，以及要分配的材料的类型和量（点，珠，圆形，复杂的图案）。Lapasaran表示，工作环境因素 - 例如环境温度，湿度以及材料如何治疗 - 也需要解决。

一个新的焦点

“几年前，制造商使用Benchtop分配机器人的主要原因是为了减少材料浪费，”科恩说。“今天，他们的主要重点是确保操作员可以配置和检索分配模式，而无需学习复杂的编程。”

Cohen表示，Janome JS系列的所有15个SCARA机器人(单轴、双轴和洁净室)都很容易操作。这些机器人的手臂长度从250毫米到1000毫米不等，具有内置的音序器，可执行多达100个程序或1000个步骤。操作员可以根据需要显示以英寸或毫米为单位的测量单位。

操作简便也是笛卡儿模型的一大卖点。Nordson EFD的三轴EV系列配备了视觉引导的dispensemmotion软件，可以让操作人员快速创建由点、线、圆、弧或复合弧组成的分配模式。电动汽车模型配备了铅笔摄像头，以验证产品的存在，以及配备了dispensemmotion软件的微型PC，操作者可以控制机器人在任何轴上的运动。

在Dispense Works的RP系列中，所有三个笛卡尔机器人都有一个LCD屏幕，实时显示周期时间、批数、完成率和其他点胶参数。机器人的工作区域从6 × 4英寸到5 × 12英尺不等。

供应商不满足于仅仅让台式机器人更容易操作，他们已经增加和增强了他们提供给制造商的功能选项。集成视觉系统，例如，捕捉和分析零件的图像，以确保材料正确分配。

其他选项包括条形码扫描仪（用于产品验证），光窗帘（用于工人安全）和简化自动化网络的现场总线协议。TechCon甚至提供一种传感装置，可调节注射针高度，而无需重新编程分配系统。