Allikas: ec.europa.eu
Kokkupanek on tööstusprotsesside oluline osa. See on eelviimane samm, kus toote eraldi toodetud komponendid pannakse kokku, et see terviklikuks muuta. See on muutmise või katkestamise protsess, mis sageli muudab kvaliteeditesti läbivate ja tagasilükatud toodete vahel vahet.
Arvestades õige kokkupaneku tähtsust, on oluline, et see toimuks suure täpsusega. Tehased seevastu eelistavad seda teha kiiresti, et säästa kulusid ja säilitada kõrge tootmismäär. Sellest vajadus tekkis montaažirobotid. Kui kaalute mõnda investeerimist, siis siin on kõikehõlmav juhend selle kohta, miks ja kuidas neid rakendada.
Mis on montaažiliini robotid?
Allikas: Pixabay
Koosteliini robot on programmeeritud masin, mida kasutatakse toote koostisosade ühendamiseks. Inimtööga võrreldes on montaažirobotid kiired ja mehaanilise täpsusega, mida inimesed ei pruugi olla võimelised saavutama. Muud tegurid, nagu nende võime taluda suuremaid osi suurte osade kokkupanemisel, muudavad montaažirobotid tootmises oluliseks.
Montaažirobot koosneb järgmistest osadest:
Konveieri robotkäsi – see on paindlik manipulaator, mida kasutatakse inimkäe asendajana kokkupandavate osade tõstmiseks ja paigutamiseks. Seda tüüpi robotkäed on disainitud erineva kandevõime ja ulatusega, et muuta need sobilikuks erinevate toodete kokkupanemiseks.
Lõpptoime- lõpptöövahend on tööriist, mis on kinnitatud koosteroboti käe otsa, et see saaks kokkupandavaid osi üles korjata. Nende disain on osast olenevalt erinev. Näideteks on haaratsid, liimijaoturid ja klaasi käsitsemiseks kasutatavad imitööriistad.
Andurid – andurid juhivad montaažiroboteid, tuvastades sellised parameetrid nagu see, kui palju jõudu nad peaksid detaili paigaldamisel rakendama või kuidas nad peaksid selle paigutama.
Nägemissüsteemid - nägemissüsteemid paigaldatakse tavaliselt koosteroboti käe otsa lähedale. Need aitavad seda täpsemaks muuta, kuna võimaldavad roboti käel detaili "näha" ja seda, kuhu see paigutada.
Millest koosnevad robotikoostesüsteemid?
A robotite kokkupanemise süsteem koosneb komplekteerimisliini robotite seeriast, mis töötavad koos tooteüksuste kokkupanemisel. See kehtib tavaliselt siis, kui tootel on erineva suuruse ja kujuga komponendid, kuna neid peavad käsitsema erinevad koosterobotid. Konveieri tüüpi süsteem edastab kokkupandava üksuse ühest montaažietapist teise.
Selle näiteks oleks sõiduki kokkupanek. Üks ja sama robot ei saa tõhusalt käsitseda selliseid osi nagu autoistmed ja tuuleklaasid. Sellisena paigaldaks robotite komplekt sõiduki istme ja montaažisüsteemi allapoole paigaldaks tuuleklaasi veel üks komplekt roboteid.
Kuigi kõik koostesüsteemi robotid on mõeldud kokkupanemiseks, ei pruugi need olla identsed. Nende kandevõime ja ulatus võivad erineda olenevalt osadest, mida nad käsitsevad. Samuti valitakse neile paigaldatud lõpp-efektid vastavalt nende ülesandele.
Koosteliini robotite tüübid
Erinevat tüüpi robotid sobivad ainulaadset tüüpi koosteprotsesside jaoks. See sõltub sellest, kui palju vabadusastmeid neil on ja millist kasulikku koormust nad taluvad. Peamised koosterobotitena kasutatavad robotkäte tüübid hõlmavad seega
SCARA robotid
SCARA robotid on XY-teljel painduvad ja Z-teljel jäigad. See muudab need ideaalseks montaažiprotsesside jaoks, kus nad saavad ühelt poolt osi valida ja teiselt poolt paralleelset tasapinda kokku panna. Need katavad laia silindrilise tööümbriku ja suudavad toime tulla suurte kasulike koormustega. SCARA roboti kokkupanemisel kasutamise eelised on järgmised:
Suur kiirus, kuna nende kompaktsed käed peavad vastu väiksema pöördemomendiga
Neil on kõrge täpsus ja korratavus
Nad saavad väikeste osadega tõhusalt hakkama
Delta robotid
Delta robotid koosnevad kolmest kolmnurgakujulisest robotikäest, mis on paigaldatud alusele, kusjuures iga kätt toidab oma servomootor. Kui delta-robot rakendatakse koosteliinile, paigaldatakse see pea kohale. See tagab roboti kätele suurema stabiilsuse ja vähendab pöördemomenti, mida nad kokkupanemise ajal osade tõstmisel kogevad. Tänu sellele töötavad need ülikiiresti ja on ülitäpsed, eriti kui need on varustatud anduritega.
Arvestades nende struktuuri, saavad Delta robotid toime tulla ainult väikeste kasulike koormustega. Võib-olla on see põhjus, miks neid hakati konveieritel kasutama alles hiljuti. Sellest hoolimata on need väga tõhusad väikeste komponentide, näiteks mobiiltelefonide ekraanide või kaante, kokkupanemisel.
Liigendatud robotid
Liigendatud robotkäed neil on mitu pöörlevat liigendit, mis võimaldavad neil erinevates suundades painduda. Just seda suurt paindlikkust kasutatakse ära, kui neid kasutatakse keerulistes montaažiprotsessides. Need on eriti tõhusad, kui osi tuleb paigaldamise ajal pöörata või manööverdada.
Tänu mitmele liigendile nende struktuuris on liigendatud roboti käed teiste robotitega võrreldes veidi aeglasemad. Sellegipoolest kompenseerivad nad kiiruse puudumise, suutma taluda suuri koormusi, katta suuri tööümbrikke ning ulatuda osade paigaldamiseks üle ja alla. Neid saab samavõrra veelgi tõhusamaks muuta, paigaldades need nägemissüsteemidega.
Robotite rakendamine koostamisel
Allikas: Unsplash
Koosteliinid erinevad tööstusharuti kokkupandavate osade ja muude protsesside poolest. Järelikult rakendatakse igat tüüpi koosteliinil ainulaadselt erinevat tüüpi koosteroboteid. Järgnevalt on toodud näited montaažirobotite rakendamisest.
Elektrooniliste mikroosade kokkupanek – elektroonikaseadmete sisemised osad koosnevad rea mikroosi, mida inimsilmal oleks raske jälgida. Neid on veelgi raskem kokku panna, eriti keerulistes paigutustes, nagu trükkplaadid. Seega on tõhusam kasutada koosteroboteid nagu SCARA ja deltaroboteid, mis saavad väikeste detailidega hõlpsalt ja täpselt hakkama.
Autode kokkupanek – autod on valmistatud sadadest erineva suurusega osadest. Autode kokkupanek toimub seega robot-koostesüsteemi kaudu, kus erinevad osad paigaldatakse etapiviisiliselt. Arvestades seda, kui palju manööverdamist on vaja osade paigaldamiseks auto kesta sisse jõudmiseks, kasutatakse seda tüüpi koostu puhul kõige sagedamini liigendrobotit.
Kleepuv kokkupanek – see on kokkupanek, kus toote osad tuleb omavahel ühendada tööstusliku tugevusega liimiga. Töötajatel võib olla riskantne selliste aurude sissehingamine või kui nende nahk peaks selliste liimidega kokku puutuma. Sel põhjusel saab liimi väljastamiseks kasutada koosteroboteid nagu SCARA, samas kui mõni teine, mis on varustatud haaratsiga, saab osi kokkupanekuliinil edasi ühendada.
Puhasruumi kokkupanek – meditsiiniseadmeid, nagu kunstpuusad ja raviinstrumendid, tuleb toota steriilses keskkonnas ja suure täpsusega. Selliseks tootmiseks sobivad steriliseeritud robotkäed, millel on kerge puhastamine. Nende ümber on palju lihtsam hoida steriilseid tingimusi ja erinevalt inimestest ei vaja nad iga päev sanitaarvarustust.
Montaažirobotite eelised
Allikas: Pixabay
Suur kiirus – mida kauem kulub tooteüksuse kokkupanemiseks, seda suuremad on tootmiskulud. Lisaks võivad pikad tootmisajad teie tarneahelat edasi lükata. Montaažirobotid töötavad palju kiiremini kui inimtöö ja hoiavad teie tootmisliini töös ööpäevaringselt.
Täpsus – halvasti kokkupandud osad põhjustavad üldiselt halva kvaliteediga toote. Näiteks toruklapp, mis on tihedalt kokku pandud, lekib tarbijani jõudes. Koosterobotite mehaaniline täpsus välistab sellised tootmisvead.
Kulutõhusus – üks koosterobot paneb tootekomponendid kokku kiiremini ja täpsemalt, kui seda suudavad mõned inimtöölised. Kui roboti esialgne maksumus võib olla kõrge, siis pikemas perspektiivis on see palju odavam kui ülespuhutud ja korduv palgakulu. Vähem vigu vähendab ka raiskamist, mis säästab teie raha ka tootmisel.
Kvaliteedi standardimine – montaažirobotite kõrge korratavus annab valmistooted, mis on disainilt ja kvaliteedilt identsed. See on oluline, kuna see annab teie toodetele järjepidevuse, mitte tuginedes inimtööle, kuna igal töötajal on erinevad oskused.
Täiustatud ohutus – montaažiprotsessid võivad personali jaoks riskantsed olla mitmel viisil. Raskete komponentide tõstmine, liimide pealekandmine, osade kokkunaelutamine ja sarnased protsessid võivad igal ajal viltu minna. Määrates need ülesanded montaažirobotidele, saavad töötajad võtta turvalisemaid, rahuldustpakkuvamaid ja vähem pingutavaid kohustusi.
Montaažirobotite puudused
Allikas: Pixabay
Töö kaotamine – kui algselt käsitsi tehtud ülesanded automatiseeritakse, siirduvad mõned töötajad teistele ametikohtadele, kuid enamik jääb ülearuseks. See elatise kaotamine on põhjus, miks paljud inimesed on tõrksad ideele, et robootika edeneb senisest kaugemale.
Ohutusprobleemid – suurte osade, näiteks suurte elektroonikaseadmete või sõidukite jaoks kasutatavad koosterobotid vajavad piisavalt põrandapinda mitte ainult sobitamiseks, vaid ka ohutuse tagamiseks. Kui nad just ei ole koostöörobotid ohutusanduritega oleks töölistel ohtlik koostöörobotiga lähiruumides töötada. Kokkupõrked ja muud õnnetused võivad juhtuda igal ajal, kui ohutut pikivahet ei peeta. See võib takistada teil ka nende lisamist, kui teie tehas ei ole suur.
Kõrged investeerimiskulud – montaažirobotite eelised on vaieldamatud, kuid ka nende kulud võivad olla üsna suured. Sellised kulud ei hõlma mitte ainult ostukulusid, vaid ka regulaarse hoolduse kulusid ja ootamatute seisakute ajal tekkinud kahjusid.
Järeldus
Montaažirobotisse investeerides on palju võita. Kasu saab aga realiseerida ainult siis, kui valite oma seadistusele sobiva roboti. Sertifitseeritud isiku leidmine montaažiroboti tootja mis pakub vastupidavaid ja kvaliteetseid seadmeid, võib muuta teie käigukasti automaatseks kokkupanekuks palju sujuvamaks.