Forrás: ec.europa.eu
Az összeszerelés az ipari folyamatok fontos része. Ez az utolsó előtti lépés, amikor egy termék külön-külön előállított összetevőit összeállítják, hogy teljes legyen. Ez egy átalakítási folyamat, amely gyakran különbséget tesz a minőségi teszten átmenő és az elutasított termékek között.
Tekintettel a megfelelő összeszerelés fontosságára, elengedhetetlen, hogy azt nagy pontossággal végezzék. A gyárak ezzel szemben a költségmegtakarítás és a magas termelési ráta fenntartása érdekében a gyors elvégzést preferálják. Ebből a szükségszerűség adódott összeszerelő robotok. Ha azt fontolgatja, hogy befektessen néhányba, itt egy mindenre szüksége van egy útmutató arról, hogy miért és hogyan lehet ezeket alkalmazni.
Mik azok az Assembly Line robotok?
Forrás: Pixabay
Az összeszerelősor-robot egy programozott gép, amelyet a termék alkotóelemeinek egyesítésére használnak. Összehasonlítva az emberi munkával, az összeszerelő robotok gyorsak, és olyan mechanikai pontossággal rendelkeznek, amelyet az emberi lények nem képesek elérni. Más tényezők, mint például a nagyobb hasznos teher kezelésére való képességük nagy alkatrészek összeszerelésekor, szintén alapvetővé teszik az összeszerelő robotokat a gyártásban.
Az összeszerelő robot a következő részekből áll:
Összeszerelősoros robotkar – ez egy rugalmas manipulátor, amelyet az emberi kar helyettesítésére használnak az összeszerelt alkatrészek felemelésére és elhelyezésére. Az ilyen típusú robotkarokat különböző hasznos teherbírással és kinyúlással tervezték, hogy alkalmassá tegyék őket különböző termékek összeszerelésére.
véghatás- a véghajtómű egy olyan szerszám, amely az összeszerelő robotkar végére van rögzítve, és lehetővé teszi az összeszerelendő alkatrészek felvételét. Kialakításuk az alkatrésztől függően változik. Ilyenek például a megfogók, a ragasztóanyag-adagolók és az üveg kezelésére használt szívószerszámok.
Érzékelők – az érzékelők olyan paraméterek érzékelésével irányítják az összeszerelő robotokat, mint például, hogy mekkora erőt kell kifejteniük egy alkatrész beszerelésekor, vagy hogyan kell elhelyezni azt.
Látórendszerek - látási rendszerek általában az összeszerelő robotkar végéhez közel helyezik el. Segítenek a pontosításban, mivel lehetővé teszik a robotkar számára, hogy „lássa” az alkatrészt és azt, hogy hol helyezze el.
Miből állnak a robotszerelő rendszerek?
A robotszerelő rendszer összeszerelő-robotok sorozatát tartalmazza, amelyek párhuzamosan állítják össze a termékegységeket. Ez általában akkor alkalmazható, ha egy termék különböző méretű és formájú alkatrészekkel rendelkezik, mivel azokat különböző összeszerelő robotoknak kell kezelniük. Egy szállítószalagos rendszer továbbítja az összeszerelt egységet az összeszerelés egyik szakaszából a másikba.
Példa erre a jármű összeszerelése. Az olyan alkatrészeket, mint az autóülések és a szélvédők, nem tudja hatékonyan kezelni ugyanaz a robot. Mint ilyen, egy robotkészlet telepítené a jármű ülését, és lejjebb az összeszerelő rendszerben egy másik összeszerelő robot szerelné fel a szélvédőt.
Bár az összeszerelő rendszerben lévő összes robot összeszerelésre készült, nem feltétlenül azonosak. Teherbírásuk és hatótávolságuk az általuk kezelt alkatrészektől függően eltérő lehet. A végfelhasználókat is úgy választják ki, hogy megfeleljenek a feladatuknak.
A szerelősoros robotok típusai
Különböző típusú robotok alkalmasak egyedi összeszerelési folyamatokhoz. Ez attól függ, hogy hány szabadságfokkal rendelkeznek, és mekkora hasznos terhet tudnak kezelni. Az összeszerelő robotként használt robotkarok fő típusai tehát a következők
SCARA robotok
SCARA robotok rugalmasak az XY tengelyen és merevek a Z tengelyen. Ez ideálissá teszi őket olyan összeszerelési folyamatokhoz, ahol az egyik oldalon felvehetik az alkatrészeket, és párhuzamos sík mentén szerelhetők össze a másik oldalon. Széles hengeres munkaborítékot fednek le, és jelentős rakományt is képesek kezelni. A SCARA robot összeszereléshez való használatának további előnyei a következők:
Nagy sebesség, mert kompakt karjaik kisebb nyomatékkal bírnak
Nagy pontosságúak és ismételhetőek
Hatékonyan kezelik az apró alkatrészeket
Delta robotok
Delta robotok három háromszög alakú robotkarból áll, amelyek egy alapra vannak szerelve, és mindegyik kar saját szervomotorral működik. Amikor egy delta robotot szerelősoron alkalmaznak, akkor a fej fölé kell szerelni. Ez nagyobb stabilitást biztosít a robotkaroknak, és csökkenti az alkatrészek felemelésekor tapasztalható nyomatékot az összeszerelés során. Ennek eredményeként rendkívül gyorsan működnek és rendkívül pontosak, különösen, ha érzékelőkkel vannak felszerelve.
Felépítésükből adódóan a Delta robotok csak kis rakományt képesek kezelni. Talán ez az oka annak, hogy csak a közelmúltban kezdték el használni összeszerelősorokon. Ennek ellenére nagyon hatékonyak az olyan kis alkatrészek összeszerelésében, mint például a mobiltelefonok képernyője vagy borítói.
Csuklós robotok
Csuklós robotkarok több forgó csuklóval rendelkeznek, amelyek lehetővé teszik a különböző irányokba való hajlítást. Ez a nagy rugalmasság az, ami akkor hasznosítható, ha összetett összeszerelési folyamatokhoz használják őket. Különösen hatékonyak ott, ahol az alkatrészeket forgatni vagy manőverezni kell a szerelés során.
A szerkezetükben található többszörös ízületek miatt a csuklós robotkarok valamivel lassabbak más robotokhoz képest. Mindazonáltal a gyorsaság hiányát pótolják azzal, hogy képesek kezelni a nehéz rakományokat, lefedni a nagy munkaterületeket, és alá-be nyúlni az alkatrészek beszereléséhez. Ugyanígy még hatékonyabbá tehetők látórendszerekkel való felszerelésükkel.
Robotok alkalmazása az összeszerelésben
Forrás: Unsplash
Az összeszerelő sorok iparágonként eltérőek az összeszerelt alkatrészek és egyéb folyamatok tekintetében. Következésképpen a különböző típusú összeszerelő robotokat egyedileg alkalmazzák minden összeszerelősoron. Az alábbiakban példákat mutatunk be az összeszerelő robotok alkalmazására.
Elektronikus mikroalkatrészek összeszerelése – az elektronikus eszközök belső részei egy sor olyan mikroelemből állnak, amelyeket az emberi szem nehezen követhetne nyomon. Még nehezebb összeszerelni őket, különösen összetett elrendezések esetén, mint például az áramköri lapok. Így hatékonyabb az olyan összeszerelő robotok használata, mint a SCARA és a delta robotok, amelyek könnyedén és precízen kezelik a kis alkatrészeket.
Autóipari összeszerelés – az autók több száz alkatrészből készülnek, amelyek különböző méretűek. Az autóipari összeszerelés tehát egy robotszerelő rendszeren keresztül történik, ahol a különböző alkatrészeket szakaszosan szerelik fel. Tekintettel arra, hogy mekkora manőverezésre van szükség ahhoz, hogy az autó héjába benyúlhasson az alkatrészek beszereléséhez, a csuklós robotkarok a leggyakrabban használtak az ilyen típusú összeállításokhoz.
Ragasztó összeállítás – ez egy olyan típusú összeszerelés, ahol a termék részeit ipari szilárdságú ragasztóval kell összeilleszteni. Kockázatos lehet az ilyen gőzök belélegzése, vagy ha bőrük érintkezésbe kerülne ilyen ragasztókkal. Emiatt a SCARA-hoz hasonló összeszerelő robotok használhatók a ragasztó adagolására, míg egy másik, megfogóval felszerelt robotok a szerelősoron lejjebb csatlakoztathatják az alkatrészeket.
Tisztatéri összeszerelés – az orvosi eszközöket, például a műcsípőt és a kezelőeszközöket steril környezetben és nagy pontossággal kell gyártani. Az ilyen típusú gyártáshoz alkalmasak a sterilizált, könnyen tisztítható behatolás elleni védelemmel ellátott robotkarok. Sokkal könnyebb steril körülményeket fenntartani körülöttük, és az emberekkel ellentétben nincs szükségük minden nap egészségügyi felszerelésre.
Az összeszerelő robotok előnyei
Forrás: Pixabay
Nagy sebesség – minél tovább tart egy termékegység összeszerelése, annál magasabbak a gyártási költségek. Ezenkívül a hosszú gyártási idők késleltethetik az ellátási láncot. Az összeszerelő robotok sokkal gyorsabban dolgoznak, mint az emberi munka, és folyamatosan üzemben tartják a gyártósort.
Precízió – a rosszul összeszerelt alkatrészek összességében rossz minőségű terméket eredményeznek. Például egy csőszelep, amely szorosan össze van szerelve, szivároghat, amikor eléri a fogyasztót. Az összeszerelő robotok mechanikai pontossága kiküszöböli az ilyen gyártási hibákat.
Költséghatékonyság – egyetlen összeszerelő robot gyorsabban és pontosabban rakja össze a termékkomponenseket, mint néhány ember. Bár egy robot kezdeti költsége magas lehet, hosszú távon sokkal olcsóbb, mint egy felduzzadt és visszatérő bértömeg. A kevesebb hiba csökkenti a pazarlást is, ami szintén pénzt takarít meg a gyártás területén.
A minőség szabványosítása – az összeszerelő robotok nagy megismételhetősége olyan késztermékeket eredményez, amelyek tervezésében és minőségében azonosak. Ez azért fontos, mert így konzisztenciát biztosít a termékei számára, nem pedig az emberi munkára támaszkodva, minden dolgozónak más-más készségei vannak.
Fokozott biztonság – az összeszerelési folyamatok számtalan módon kockázatosak lehetnek a személyzet számára. A nehéz alkatrészek felemelése, ragasztók felhordása, alkatrészek összeszögezése és hasonló folyamatok bármikor meghibásodhatnak. Ha ezeket a feladatokat összeszerelő robotokra bízza, a dolgozók biztonságosabb, kifizetődőbb és kevésbé megerőltető feladatokat vállalhatnak.
Az összeszerelő robotok hátrányai
Forrás: Pixabay
Munka elvesztése – amikor a kezdetben manuálisan végrehajtott feladatok automatizálódnak, egyes alkalmazottak más pozícióba lépnek át, de a legtöbbjük feleslegessé válik. A megélhetés elvesztése az oka annak, hogy sokan idegenkednek attól, hogy a robotika a jelenleginél tovább fejlődjön.
Biztonsági kérdések – a nagyméretű alkatrészekhez, például a nagyméretű elektronikai eszközökhöz vagy járművekhez használt összeszerelő robotoknak elegendő alapterületre van szükségük nemcsak az elféréshez, hanem a biztonság érdekében is. Hacsak nem azok együttműködő robotok biztonsági érzékelőkkel veszélyes lenne, ha a dolgozók szorosan dolgoznának összeszerelő robotokkal. Ütközés és egyéb baleset bármikor bekövetkezhet, ha nem tartják be a biztonságos távolságot. Ez akadályozhatja azok beépítését is, ha a gyár nem nagy.
Magas beruházási költségek – az összeszerelő robotok előnyei vitathatatlanok, de költségeik is meglehetősen magasak lehetnek. Ezek a költségek nemcsak a vásárlás költségeit foglalják magukban, hanem a rendszeres karbantartás költségeit és a váratlan leállások során felmerülő veszteségeket is.
Összegzés
Sokat lehet nyerni az összeszerelő robotokba való befektetéssel. Az előnyök azonban csak akkor érhetők el, ha a megfelelő robotot választja ki. Minősített személy keresése összeszerelő robot gyártó amely tartós, kiváló minőségű egységeket kínál, sokkal simábbá teheti a sebességváltót az automatizált összeszerelésbe.