Kilde: ec.europa.eu
Montering er en vigtig del af industrielle processer. Det er næstsidste trin, hvor komponenter i et produkt, der er produceret separat, sættes sammen for at gøre det komplet. Det er en make-or-break-proces, der ofte gør forskellen mellem produkter, der består kvalitetstesten, og afviser enheder.
I betragtning af vigtigheden af korrekt montering, er det vigtigt, at det udføres med høj præcision. Fabrikkerne foretrækker derimod, at det gøres hurtigt for at spare på omkostningerne og opretholde en høj produktionshastighed. Ud af denne nødvendighed opstod samle robotter. Hvis du overvejer at investere i nogle, er her en alt hvad du behøver at vide om, hvorfor og hvordan de kan anvendes.
Hvad er samlebåndsrobotter?
Kilde: Pixabay
En samlebåndsrobot er en programmeret maskine, der bruges til at samle bestanddele af et produkt til én. Sammenlignet med menneskelig arbejdskraft er montagerobotter hurtige og har en mekanisk præcision, som mennesker måske ikke er i stand til at opnå. Andre faktorer, såsom deres evne til at håndtere højere nyttelast ved samling af store dele, gør også montagerobotter fundamentale i fremstillingen.
En montagerobot består af følgende dele:
En samlebåndsrobotarm - dette er en fleksibel manipulator, der bruges som erstatning for den menneskelige arm til at løfte og placere de dele, der samles. Denne type robotarme er designet med forskellige nyttelastkapaciteter og rækkevidde for at gøre dem egnede til at samle forskellige produkter.
Sluteffektor- en sluteffektor er et værktøj, der er fastgjort til enden af en samlerobotarm for at sætte den i stand til at opsamle de dele, der skal samles. De varierer i design baseret på delen. Eksempler omfatter gribere, klæbemiddeldispensere og sugeværktøj, der bruges til at håndtere glas.
Sensorer – sensorer guider samlerobotter ved at detektere parametre, såsom hvor meget kraft de skal anvende, når de installerer en del, eller hvordan de skal placere den.
Synssystemer- vision systemer er normalt installeret nær enden af en samlerobotarm. De hjælper med at gøre det mere præcist, da de gør robotarmen i stand til at 'se' delen og hvor den skal placeres.
Hvad består robotsamlesystemer af?
A robotsamlesystem omfatter en række samlebåndsrobotter, der arbejder sammen om at samle produktenheder. Dette er normalt anvendeligt, når et produkt har forskellige størrelser og former af komponenter, fordi de ville kræve at blive håndteret af forskellige samlerobotter. Et transportørsystem passerer den enhed, der samles, fra et monteringstrin til det næste.
Et eksempel på dette ville være montering af køretøjer. Dele som autostole og forruder kan ikke håndteres effektivt af den samme robot. Som sådan ville et sæt robotter installere køretøjssædet, og længere nede i monteringssystemet ville et andet sæt samlerobotter installere forruden.
Selvom alle robotterne i et samlesystem er designet til montering, er de ikke nødvendigvis identiske. Deres nyttelast og rækkevidde kan variere afhængigt af de dele, de håndterer. De sluteffektorer, de er udstyret med, er også valgt til at matche deres opgave.
Typer af samlebåndsrobotter
Forskellige typer robotter er velegnede til unikke typer af montageprocesser. Dette er baseret på, hvor mange frihedsgrader de har, og den nyttelast, de kan håndtere. Hovedtyperne af robotarme, der anvendes som montagerobotter omfatter således
SCARA robotter
SCARA robotter er fleksible på XY-aksen og stive på Z-aksen. Dette gør dem ideelle til montageprocesser, hvor de kan plukke dele på den ene side og samle dem på en anden langs et parallelt plan. De dækker en bred cylindrisk arbejdskonvolut og kan håndtere betydelige nyttelaster. Andre fordele ved at bruge en SCARA-robot til montering omfatter:
Høj hastighed, fordi deres kompakte arme kæmper med mindre drejningsmoment
De har høj nøjagtighed og repeterbarhed
De kan håndtere små dele effektivt
Delta robotter
Delta robotter består af tre trekantede robotarme monteret på en base, hvor hver arm drives af sin egen servomotor. Når en delta-robot anvendes i et samlebånd, monteres den over hovedet. Dette giver mere stabilitet til robotarmene og reducerer mængden af drejningsmoment, de oplever, når de løfter dele under montering. Som et resultat arbejder de ekstremt hurtigt og er meget nøjagtige, især når de er udstyret med sensorer.
På grund af deres struktur kan Delta-robotter kun håndtere små nyttelaster. Det er måske grunden til, at de først for nylig er begyndt at blive brugt i samlebånd. Det til trods er de meget effektive til at samle små komponenter som mobiltelefonskærme eller covers blandt andet.
Artikulerede robotter
Leddede robotarme har flere drejeled, som gør det muligt for dem at bøje i forskellige retninger. Det er denne høje fleksibilitet, der udnyttes, når de bruges til komplekse montageprocesser. De er særligt effektive, hvor dele skal drejes eller manøvreres under installationen.
På grund af de mange led i deres struktur er leddelte robotarme lidt langsommere sammenlignet med andre robotter. Ikke desto mindre, hvad de mangler i hastighed, kompenserer de for ved at kunne håndtere tunge laster, dække store arbejdskonvolutter og række over og under for at installere dele. De kan ligeledes gøres endnu mere effektive ved at udstyre dem med synssystemer.
Anvendelse af robotter i samling
Kilde: Unsplash
Samlebånd adskiller sig fra den ene branche til den næste med hensyn til de dele, der samles, og andre involverede processer. Derfor anvendes forskellige typer samlerobotter unikt i hver type samlebånd. Følgende er eksempler på, hvordan montagerobotter anvendes.
Samling af elektroniske mikrodele - de indre dele af elektroniske enheder omfatter en række mikrodele, som det ville være vanskeligt for det menneskelige øje at holde styr på. De er endnu sværere at samle, især i komplekse arrangementer som printkort. Det er således mere effektivt at bruge montagerobotter som SCARA og delta-robotter, der kan håndtere små dele med lethed og præcision.
Automontering – biler er lavet af hundredvis af dele, der varierer i størrelse. Automontering sker således gennem et robotsamlesystem, hvor forskellige dele installeres i etaper. I betragtning af mængden af manøvrering, der kræves for at nå ind i skallen på en bil for at installere dele, er leddelte robotarme de mest almindeligt anvendte til denne type montering.
Klæbende samling – dette er en form for samling, hvor dele af et produkt skal sammenføjes med industriel klæbemiddel. Det kan være risikabelt for menneskeligt personale at indånde sådanne dampe, eller hvis deres hud kommer i kontakt med sådanne klæbemidler. Af denne grund kan montagerobotter som SCARA bruges til at dispensere limen, mens en anden udstyret med en griber kan samle delene længere nede på samlebåndet.
Renrumssamling - medicinsk udstyr såsom kunstige hofter og behandlingsinstrumenter skal fremstilles i sterile miljøer og med høj nøjagtighed. Robotarme, der er steriliserede og har indtrængningsbeskyttelse for nem rengøring, er velegnede til denne form for produktion. De er meget nemmere at opretholde sterile forhold omkring og i modsætning til mennesker kræver de ikke sanitetsudstyr hver dag.
Fordele ved montagerobotter
Kilde: Pixabay
Høj hastighed – jo længere tid det tager at samle en produktenhed, jo højere er produktionsomkostningerne. Desuden kan lange produktionstider forsinke din forsyningskæde. Monteringsrobotter arbejder meget hurtigere end menneskelig arbejdskraft og holder din produktionslinje kørende hele uret.
Præcision - dårligt monterede dele resulterer i et generelt dårlig kvalitetsprodukt. En rørventil, der for eksempel er tæt sammensat, ville ende med at lække, når den når forbrugeren. Den mekaniske nøjagtighed af montagerobotter eliminerer sådanne produktionsfejl.
Omkostningseffektivitet - én samlerobot sammensætter produktkomponenter hurtigere og mere præcist, end nogle få menneskelige arbejdere kan. Selvom startomkostningerne for en robot kan være høje, er den i det lange løb meget billigere end en oppustet og tilbagevendende lønregning. Færre fejl skærer også ned på spild, hvilket også sparer dig penge på produktionsfronten.
Standardisering af kvalitet - den høje repeterbarhed af montagerobotter giver færdige produkter, der er identiske i design og kvalitet. Dette er vigtigt, da det giver dine produkter ensartethed i modsætning til at stole på menneskelig arbejdskraft, og hver arbejder har forskellige færdighedsniveauer.
Forbedret sikkerhed – montageprocesser kan være risikable for personalet på et utal af måder. At løfte tunge komponenter, påføre klæbemidler, sømme dele sammen og lignende processer kan gå skævt til enhver tid. Ved at tildele disse opgaver til montagerobotter kan arbejdere påtage sig sikrere, mere givende og mindre anstrengende ansvar.
Ulemper ved montagerobotter
Kilde: Pixabay
Jobtab – når opgaver, der oprindeligt blev udført manuelt, bliver automatiserede, skifter nogle medarbejdere til andre stillinger, men de fleste ender med at blive overflødige. Dette tab af levebrød er grunden til, at mange mennesker er afvisende over for ideen om, at robotteknologien går længere, end den allerede har gjort.
Sikkerhedsproblemer - montering af robotter til store dele, såsom dem, der bruges til stor elektronik eller køretøjer, kræver rigelig gulvplads, ikke bare for at passe, men også for sikkerheden. Medmindre de er det samarbejdende robotter med sikkerhedssensorer ville det være farligt for arbejdere at arbejde tæt sammen med montagerobotter. Kollisioner og andre ulykker kan opstå til enhver tid, hvis en sikker afstand ikke holdes. Dette kan også hindre dig i at inkorporere dem, hvis din fabrik ikke er stor.
Høje investeringsomkostninger - fordelene ved montagerobotter er ubestridelige, men deres omkostninger kan også være ret høje. Sådanne omkostninger omfatter ikke kun omkostningerne ved køb, men også omkostningerne ved regelmæssig vedligeholdelse og tab, der opstår under uventede nedetider.
Konklusion
Der er meget at vinde ved at investere i samlerobotter. Gevinsten kan dog kun realiseres, hvis du vælger den rigtige robot til dit setup. At finde en certificeret producent af samlerobotter der tilbyder holdbare enheder af høj kvalitet, kunne lige så godt gøre din transmission til automatisk montering meget mere smidig.