Източник: ec.europa.eu
Сглобяването е важна част от промишлените процеси. Това е предпоследната стъпка, при която компонентите на продукта, които са били произведени отделно, се събират, за да бъде завършен. Това е процес на създаване или разрушаване, който често прави разликата между продуктите, които преминават теста за качество, и бракуваните единици.
Като се има предвид важността на правилното сглобяване, от съществено значение е то да се извършва с висока точност. Фабриките, от друга страна, предпочитат това да се прави бързо, за да спестят разходи и да поддържат висока скорост на производство. От тази необходимост възникна монтажни роботи. Ако обмисляте да инвестирате в някои, ето ръководство за всичко, което трябва да знаете защо и как могат да бъдат приложени.
Какво представляват роботите на монтажната линия?
Източник: Pixabay
Роботът на поточната линия е програмирана машина, която се използва за свързване на съставни части на продукт в едно. В сравнение с човешкия труд, роботите за сглобяване са бързи и имат механична точност, която хората може да не са в състояние да постигнат. Други фактори, като способността им да се справят с по-големи полезни натоварвания при сглобяване на големи части, също правят роботите за сглобяване основни в производството.
Роботът за сглобяване се състои от следните части:
Ръка на робот за поточна линия - това е гъвкав манипулатор, който се използва като заместител на човешката ръка за повдигане и поставяне на частите, които се сглобяват. Този тип роботизирани ръце е проектиран с различни възможности за полезен товар и обхват, за да ги направи подходящи за сглобяване на различни продукти.
Краен ефектор- крайният ефектор е инструмент, прикрепен към края на рамото на робот за сглобяване, за да му позволи да вземе частите, които трябва да бъдат сглобени. Те се различават по дизайн в зависимост от частта. Примерите включват хващачи, дозатори за лепило и инструменти за засмукване, използвани за обработка на стъкло.
Сензори – сензорите насочват роботите за сглобяване, като откриват параметри, като например колко сила трябва да приложат, когато инсталират част или как трябва да я позиционират.
Визуални системи- зрителни системи обикновено се инсталират близо до края на рамото на робот за сглобяване. Те помагат да се направи по-прецизно, тъй като позволяват на ръката на робота да „вижда“ частта и къде да я позиционира.
От какво се състоят роботизираните системи за сглобяване?
A роботизирана система за сглобяване включва поредица от роботи на поточна линия, които работят в тандем, за да сглобяват продуктови единици. Това обикновено е приложимо, когато даден продукт има различни размери и форми на компоненти, тъй като те трябва да бъдат обработвани от различни роботи за сглобяване. Един вид конвейерна система преминава сглобяваната единица от един етап на сглобяване към следващия.
Пример за това е сглобяването на превозни средства. Части като седалки за кола и предни стъкла не могат да се обработват ефективно от един и същи робот. Като такъв, набор от роботи ще инсталира седалката на превозното средство, а по-надолу в системата за сглобяване друг набор от роботи за сглобяване ще инсталира предното стъкло.
Въпреки че всички роботи в една система за сглобяване са предназначени за сглобяване, те може да не са непременно идентични. Техните полезни товари и обхват може да се различават в зависимост от частите, с които работят. Крайните изпълнители, с които са оборудвани, също са избрани да отговарят на тяхната задача.
Видове роботи на монтажна линия
Различни видове роботи са подходящи за уникални видове процеси на сглобяване. Това зависи от това колко степени на свобода имат и полезните товари, с които могат да се справят. Основните типове роботизирани ръце, използвани като роботи за сглобяване, включват
SCARA роботи
SCARA роботи са гъвкави по оста XY и твърди по оста Z. Това ги прави идеални за процеси на сглобяване, където могат да избират части от едната страна и да ги сглобяват от друга по успоредна равнина. Те покриват широка цилиндрична работна зона и могат да се справят със значителни полезни товари. Други предимства на използването на робот SCARA за сглобяване включват:
Висока скорост, защото компактните им рамена се борят с по-малко въртящ момент
Те имат висока точност и повторяемост
Те могат ефективно да се справят с малки части
Делта роботи
Делта роботи се състои от три роботизирани ръце с форма на триъгълник, монтирани върху основа, като всяка ръка се задвижва от собствен серво мотор. Когато делта робот се прилага в поточна линия, той се монтира отгоре. Това осигурява по-голяма стабилност на ръцете на робота и намалява въртящия момент, който изпитват при повдигане на части по време на сглобяване. В резултат на това те работят изключително бързо и са много точни, особено когато са оборудвани със сензори.
Като се има предвид тяхната структура, роботите Delta могат да обработват само малки полезни товари. Може би това е причината те едва наскоро да започнат да се използват в поточните линии. Независимо от това, те са много ефективни при сглобяването на малки компоненти като екрани на мобилни телефони или капаци, наред с други неща.
Съчленени роботи
Шарнирни ръце на роботи имат множество въртящи се стави, които им позволяват да се огъват в различни посоки. Именно тази висока гъвкавост се използва, когато се използват за сложни процеси на сглобяване. Те са особено ефективни, когато части трябва да бъдат завъртени или маневрирани по време на монтажа.
Поради множеството стави в тяхната структура, шарнирните ръце на роботите са малко по-бавни в сравнение с други роботи. Въпреки това, това, което им липсва по отношение на скоростта, те компенсират, като могат да се справят с тежки полезни товари, да покриват големи работни пликове и да достигат отгоре и отдолу, за да инсталират части. Те също така могат да бъдат направени още по-ефективни, като ги оборудвате със системи за зрение.
Приложение на роботи в монтажа
Източник: Unsplash
Линиите за сглобяване се различават от една индустрия до друга по отношение на сглобяваните части и други включени процеси. Следователно, различни видове роботи за сглобяване се прилагат уникално във всеки тип поточна линия. По-долу са дадени примери за това как се прилагат роботите за сглобяване.
Сглобяване на електронни микрочасти - вътрешните части на електронните устройства се състоят от поредица от микрочасти, които биха били трудни за проследяване от човешкото око. Те са още по-трудни за сглобяване, особено в сложни подредби като печатни платки. Поради това е по-ефективно да се използват роботи за сглобяване като SCARA и делта роботи, които могат да обработват малки части с лекота и прецизност.
Сглобяване на автомобили – колите са направени от стотици части, които се различават по размер. По този начин сглобяването на автомобили се извършва чрез роботизирана система за сглобяване с различни части, които се монтират на етапи. Като се има предвид количеството маневриране, необходимо за достигане вътре в корпуса на автомобила, за да се монтират части, шарнирните ръце на роботи са най-често използваните за този тип сглобяване.
Лепилен монтаж – това е вид сглобяване, при което части от продукт трябва да бъдат съединени с помощта на лепило с индустриална устойчивост. Може да бъде рисковано за персонала да вдишва такива изпарения или кожата им да влезе в контакт с такива лепила. Поради тази причина роботи за сглобяване като SCARA могат да се използват за дозиране на лепилото, докато други, снабдени със захват, могат да съединят частите по-надолу по поточната линия.
Сглобяване на чиста стая - медицинските изделия като изкуствени бедра и инструменти за лечение трябва да се произвеждат в стерилна среда и с висока точност. За този вид производство са подходящи роботизирани ръце, които са стерилизирани и имат защита от проникване за лесно почистване. Те са много по-лесни за поддържане на стерилни условия наоколо и за разлика от хората не се нуждаят от санитарни принадлежности всеки ден.
Предимства на монтажните роботи
Източник: Pixabay
Висока скорост – колкото повече време отнема сглобяването на продуктова единица, толкова по-високи са производствените разходи. Освен това дългото време за производство може да забави вашата верига за доставки. Роботите за сглобяване работят много по-бързо от човешкия труд и поддържат вашата производствена линия работеща през цялото денонощие.
Прецизност – лошо сглобените части водят до цялостен продукт с лошо качество. Тръбен вентил, например, който е плътно сглобен, в крайна сметка ще изтече, когато стигне до потребителя. Механичната точност на роботите за сглобяване елиминира подобни производствени грешки.
Ефективност на разходите – един робот за сглобяване сглобява компонентите на продукта по-бързо и по-точно, отколкото могат няколко човешки работници. Докато първоначалната цена на робот може да е висока, в дългосрочен план тя е много по-евтина от раздутата и повтаряща се сметка за заплати. По-малкото грешки също така намаляват загубите, което също ви спестява пари на производствения фронт.
Стандартизация на качеството - високата повторяемост на роботите за сглобяване дава готови продукти, които са идентични по дизайн и качество. Това е важно, тъй като придава на вашите продукти последователност, вместо да разчитате на човешки труд, тъй като всеки работник има различни нива на умения.
Подобрена безопасност – процесите на сглобяване могат да бъдат рискови за персонала по безброй начини. Повдигането на тежки компоненти, нанасянето на лепила, заковаването на части заедно и подобни процеси могат да се объркат по всяко време. Чрез възлагането на тези задачи на роботите за сглобяване работниците могат да поемат по-безопасни, по-възнаграждаващи и по-малко натоварващи отговорности.
Недостатъци на монтажните роботи
Източник: Pixabay
Загуба на работа – когато задачите, които първоначално са били изпълнявани ръчно, се автоматизират, някои служители преминават на други позиции, но повечето в крайна сметка се оказват излишни. Тази загуба на поминък е причината много хора да са против идеята роботиката да напредва по-далеч, отколкото вече е напреднала.
Проблеми с безопасността – роботите за сглобяване на големи части, като тези, използвани за голяма електроника или превозни средства, изискват достатъчно пространство на пода не само за да се поберат, но и за безопасност. Освен ако не са колаборативни роботи със сензори за безопасност би било опасно за работниците да работят в близост с монтажни роботи. Сблъсъци и други инциденти могат да възникнат по всяко време, ако не се поддържа безопасно разстояние. Това също може да ви попречи да ги включите, ако фабриката ви не е голяма.
Високи инвестиционни разходи - предимствата на роботите за сглобяване са неоспорими, но разходите им също могат да бъдат доста високи. Такива разходи включват не само разходите за закупуване, но и тези за редовна поддръжка и загубите, възникнали по време на неочаквани престои.
Заключение
Може да се спечели много, като се инвестира в роботи за сглобяване. Печалбите обаче могат да бъдат реализирани само ако изберете правилния робот за вашата настройка. Намиране на сертифициран производител на роботи за сглобяване който предлага издръжливи висококачествени единици, може еднакво да направи вашето предаване в автоматизирано сглобяване много по-плавно.