Kilde: ec.europa.eu
Montering er en viktig del av industrielle prosesser. Det er det nest siste trinnet hvor komponenter i et produkt som er produsert separat settes sammen for å gjøre det komplett. Det er en make-or-break-prosess som ofte utgjør forskjellen mellom produkter som består kvalitetstesten og avviser enheter.
Gitt viktigheten av riktig montering, er det viktig at det gjøres med høy presisjon. Fabrikker på sin side foretrekker at det gjøres raskt for å spare kostnader og opprettholde høy produksjonstakt. Ut av denne nødvendigheten oppstod monteringsroboter. Hvis du vurderer å investere i noen, her er en alt du trenger-å-vite om hvorfor og hvordan de kan brukes.
Hva er samlebåndsroboter?
Kilde: Pixabay
En samlebåndsrobot er en programmert maskin som brukes til å slå sammen bestanddeler av et produkt til en. Sammenlignet med menneskelig arbeidskraft er monteringsroboter raske og har en mekanisk presisjon som mennesker kanskje ikke er i stand til å oppnå. Andre faktorer som deres evne til å håndtere høyere nyttelast ved montering av store deler gjør også monteringsroboter grunnleggende i produksjonen.
En monteringsrobot består av følgende deler:
En samlebåndsrobotarm - dette er en fleksibel manipulator som brukes som erstatning for den menneskelige armen for å løfte og plassere delene som settes sammen. Denne typen robotarmer er designet med forskjellige nyttelastkapasiteter og rekkevidde for å gjøre dem egnet for montering av forskjellige produkter.
Slutteffekt- en endeeffektor er et verktøy festet til enden av en monteringsrobotarm for å gjøre det mulig for den å plukke opp delene som skal monteres. De varierer i design basert på delen. Eksempler inkluderer gripere, limdispensere og sugeverktøy som brukes til å håndtere glass.
Sensorer – sensorer veileder monteringsroboter ved å oppdage parametere som hvor mye kraft de skal bruke når de installerer en del eller hvordan de skal plassere den.
Visjonssystemer- synssystemer er vanligvis installert nær enden av en monteringsrobotarm. De bidrar til å gjøre det mer presist ettersom de gjør det mulig for robotarmen å "se" delen og hvor den skal plasseres.
Hva består robotmonteringssystemer av?
A robotisk monteringssystem består av en serie samlebåndsroboter som jobber sammen for å sette sammen produktenheter. Dette er vanligvis aktuelt når et produkt har forskjellige størrelser og former på komponenter fordi de vil kreve å bli håndtert av forskjellige monteringsroboter. Et transportørsystem passerer enheten som monteres fra ett monteringstrinn til det neste.
Et eksempel på dette kan være montering av kjøretøy. Deler som bilseter og frontruter kan ikke effektivt håndteres av samme robot. Som sådan ville et sett med roboter installere kjøretøysetet, og lenger ned i monteringssystemet ville et annet sett med monteringsroboter installere frontruten.
Selv om alle robotene i et monteringssystem er designet for montering, er de ikke nødvendigvis identiske. Deres nyttelast og rekkevidde kan variere basert på delene de håndterer. Slutteffektorene de er utstyrt med er også valgt for å matche oppgaven deres.
Typer samlebåndroboter
Ulike typer roboter er egnet for unike typer monteringsprosesser. Dette er basert på hvor mange frihetsgrader de har og nyttelasten de kan håndtere. Hovedtypene av robotarmer som brukes som monteringsroboter inkluderer dermed
SCARA-roboter
SCARA-roboter er fleksible på XY-aksen og stive på Z-aksen. Dette gjør dem ideelle for monteringsprosesser hvor de kan plukke deler på den ene siden og montere dem på en annen langs et parallelt plan. De dekker en bred sylindrisk arbeidskonvolutt og kan håndtere betydelig nyttelast. Andre fordeler ved å bruke en SCARA-robot til montering inkluderer:
Høy hastighet fordi deres kompakte armer tåler mindre dreiemoment
De har høy nøyaktighet og repeterbarhet
De kan håndtere små deler effektivt
Delta-roboter
Delta-roboter består av tre trekantformede robotarmer montert på en base hvor hver arm drives av sin egen servomotor. Når en deltarobot påføres i et samlebånd, monteres den over hodet. Dette gir mer stabilitet til robotarmene og reduserer mengden dreiemoment de opplever når de løfter deler under montering. Som et resultat fungerer de ekstremt raskt og er svært nøyaktige, spesielt når de er utstyrt med sensorer.
Gitt deres struktur, kan Delta-roboter bare håndtere små nyttelaster. Dette er kanskje grunnen til at de først nylig har begynt å bli brukt i samlebånd. Til tross for dette er de svært effektive i å sette sammen små komponenter som mobiltelefonskjermer eller deksler blant annet.
Leddede roboter
Leddede robotarmer har flere roterende ledd som gjør det mulig for dem å bøye seg i forskjellige retninger. Det er denne høye fleksibiliteten som utnyttes når de brukes til komplekse monteringsprosesser. De er spesielt effektive der deler må snus eller manøvreres under installasjonen.
På grunn av de mange leddene i strukturen deres, er leddede robotarmer litt tregere sammenlignet med andre roboter. Likevel, det de mangler i hastighet tar de igjen ved å kunne håndtere tung nyttelast, dekke store arbeidskonvolutter og strekke seg over og under for å installere deler. De kan også gjøres enda mer effektive ved å utstyre dem med synssystemer.
Bruk av roboter i montering
Kilde: Unsplash
Monteringslinjer varierer fra en bransje til den neste når det gjelder delene som monteres og andre prosesser involvert. Følgelig brukes forskjellige typer monteringsroboter unikt i hver type samlebånd. Følgende er eksempler på hvordan monteringsroboter brukes.
Montering av elektroniske mikrodeler - de interne delene av elektroniske enheter består av en rekke mikrodeler som det ville være vanskelig for det menneskelige øyet å holde styr på. De er enda vanskeligere å montere, spesielt i komplekse arrangementer som kretskort. Det er dermed mer effektivt å bruke monteringsroboter som SCARA og deltaroboter som kan håndtere små deler med letthet og presisjon.
Bilmontering – biler er laget av hundrevis av deler som varierer i størrelse. Bilmontering skjer altså gjennom et robotmonteringssystem med ulike deler som installeres trinnvis. Gitt mengden manøvrering som kreves for å nå inn i skallet på en bil for å installere deler, er leddede robotarmer de mest brukte for denne typen montering.
Lim montering – dette er en type montering hvor deler av et produkt må settes sammen ved hjelp av industrifast lim. Det kan være risikabelt for menneskelig personell å inhalere slike gasser eller hvis huden deres kommer i kontakt med slike lim. Av denne grunn kan monteringsroboter som SCARA brukes til å dispensere limet, mens en annen utstyrt med en griper kan slå sammen delene lenger ned på samlebåndet.
Renromsmontering - medisinsk utstyr som kunstige hofter og behandlingsinstrumenter må produseres i sterile omgivelser og med høy nøyaktighet. Robotarmer som er sterilisert og har inntrengningsbeskyttelse for enkel rengjøring er egnet for denne typen produksjon. De er mye lettere å opprettholde sterile forhold rundt og i motsetning til mennesker, krever de ikke sanitærutstyr hver dag.
Fordeler med monteringsroboter
Kilde: Pixabay
Høy hastighet – jo lengre tid det tar å sette sammen en produktenhet, jo høyere blir produksjonskostnadene. Dessuten kan lange produksjonstider forsinke forsyningskjeden din. Monteringsroboter jobber mye raskere enn menneskelig arbeidskraft og holder produksjonslinjen i gang hele døgnet.
Presisjon – dårlig monterte deler resulterer i et generelt produkt av dårlig kvalitet. En rørventil, for eksempel, som er tett sammen, vil ende opp med å lekke når den når forbrukeren. Den mekaniske nøyaktigheten til monteringsroboter eliminerer slike produksjonsfeil.
Kostnadseffektivitet – én monteringsrobot setter sammen produktkomponenter raskere og mer nøyaktig enn noen få menneskelige arbeidere kan. Selv om startkostnaden for en robot kan være høy, er den i det lange løp mye billigere enn en oppblåst og tilbakevendende lønnsregning. Færre feil reduserer også svinnet, noe som også sparer deg penger på produksjonsfronten.
Standardisering av kvalitet - den høye repeterbarheten til monteringsroboter gir ferdige produkter som er identiske i design og kvalitet. Dette er viktig siden det gir produktene dine konsistens i motsetning til å stole på menneskelig arbeidskraft. Hver arbeider har forskjellige ferdighetsnivåer.
Forbedret sikkerhet – monteringsprosesser kan være risikable for ansatte på en rekke måter. Å løfte tunge komponenter, påføre lim, spikre sammen deler og lignende prosesser kan gå galt når som helst. Ved å tildele disse oppgavene til monteringsroboter kan arbeidere ta på seg sikrere, mer givende og mindre anstrengende ansvar.
Ulemper med monteringsroboter
Kilde: Pixabay
Jobstap – når oppgaver som opprinnelig ble utført manuelt blir automatiserte, går noen ansatte over til andre stillinger, men de fleste blir overflødige. Dette tapet av levebrød er grunnen til at mange mennesker er uvillige til ideen om at robotikk skal gå lenger enn den allerede har gjort.
Sikkerhetsproblemer - montering av roboter for store deler som de som brukes til stor elektronikk eller kjøretøy krever god gulvplass, ikke bare for å passe, men også for sikkerhet. Med mindre de er det samarbeidende roboter med sikkerhetssensorer ville det være farlig for arbeidere å jobbe i nærheten med monteringsroboter. Kollisjoner og andre ulykker kan inntreffe når som helst dersom trygg avstand ikke holdes. Dette kan også hindre deg i å innlemme dem hvis fabrikken din ikke er stor.
Høye investeringskostnader - fordelene med monteringsroboter er ubestridelige, men kostnadene kan også være ganske høye. Slike kostnader inkluderer ikke bare kostnadene ved kjøp, men også kostnadene ved regelmessig vedlikehold og tapene som oppstår under uventede driftsstanser.
Konklusjon
Det er mye å hente ved å investere i monteringsroboter. Gevinsten kan imidlertid bare realiseres hvis du velger riktig robot for oppsettet ditt. Finne en sertifisert monteringsrobotprodusent som tilbyr holdbare høykvalitetsenheter kan like mye gjøre overføringen til automatisert montering mye jevnere.