Vir: ec.europa.eu
Montaža je pomemben del industrijskih procesov. To je predzadnji korak, kjer se komponente izdelka, ki so bile proizvedene ločeno, sestavijo, da postanejo popolni. To je postopek ustvarjanja ali zloma, ki pogosto naredi razliko med izdelki, ki prestanejo preizkus kakovosti, in zavrnjenimi enotami.
Glede na pomen pravilne montaže je bistvenega pomena, da se izvede z visoko natančnostjo. Po drugi strani imajo tovarne raje hitro izvedbo, da prihranijo stroške in ohranijo visoko stopnjo proizvodnje. Iz tega je nastala potreba montažni roboti. Če razmišljate o vlaganju v nekatere, je tukaj vse, kar morate vedeti, zakaj in kako jih je mogoče uporabiti.
Kaj so roboti za montažno linijo?
Vir: Pixabay
Robot za tekoči trak je programiran stroj, ki se uporablja za spajanje sestavnih delov izdelka v enega. V primerjavi s človeškim delom so roboti za sestavljanje hitri in imajo mehansko natančnost, ki je ljudje morda ne morejo doseči. Zaradi drugih dejavnikov, kot je njihova sposobnost obvladovanja večjih obremenitev pri sestavljanju velikih delov, so roboti za sestavljanje temeljni v proizvodnji.
Montažni robot je sestavljen iz naslednjih delov:
Robotska roka za tekoči trak – to je prilagodljiv manipulator, ki se uporablja kot nadomestek za človeško roko za dvigovanje in nameščanje delov, ki se sestavljajo. Ta vrsta robotskih rok je zasnovana z različnimi nosilnostmi in dosegom, da so primerne za sestavljanje različnih izdelkov.
Končni efektor- končni efektor je orodje, pritrjeno na konec roke sestavljalnega robota, da ta lahko pobere dele, ki jih je treba sestaviti. Oblikovno se razlikujejo glede na del. Primeri vključujejo prijemala, razpršilnike lepila in sesalna orodja, ki se uporabljajo za rokovanje s steklom.
Senzorji – senzorji vodijo sestavne robote z zaznavanjem parametrov, kot je na primer, koliko sile morajo uporabiti pri namestitvi dela ali kako naj ga postavijo.
Sistemi vida - vidni sistemi so običajno nameščeni blizu konca roke montažnega robota. Pripomorejo k večji natančnosti, saj robotski roki omogočajo, da 'vidi' del in kam naj ga postavi.
Iz česa so sestavljeni robotski sistemi za sestavljanje?
A robotski sistem za sestavljanje obsega vrsto robotov na tekočem traku, ki delujejo v tandemu in sestavljajo proizvodne enote. To običajno velja, kadar ima izdelek različne velikosti in oblike sestavnih delov, ker bi morali z njimi ravnati različni roboti za sestavljanje. Sistem tekočega traku prenaša enoto, ki se sestavlja, iz ene stopnje sestavljanja v drugo.
Primer tega bi bila sestava vozila. Z deli, kot so avtomobilski sedeži in vetrobranska stekla, isti robot ne more učinkovito upravljati. Kot tak bi niz robotov namestil sedež vozila, nižje po sistemu za sestavljanje pa bi drug sklop robotov za sestavljanje namestil vetrobransko steklo.
Čeprav so vsi roboti v sistemu za sestavljanje zasnovani za sestavljanje, ni nujno, da so enaki. Njihova nosilnost in doseg se lahko razlikujeta glede na dele, s katerimi ravnajo. Tudi končni efektorji, s katerimi so opremljeni, so izbrani tako, da ustrezajo njihovi nalogi.
Vrste robotov na tekočem traku
Različne vrste robotov so primerne za edinstvene vrste montažnih procesov. To je odvisno od tega, koliko stopenj svobode imajo in obremenitev, ki jo lahko prenesejo. Glavne vrste robotskih rok, ki se uporabljajo kot roboti za sestavljanje, tako vključujejo
SCARA roboti
SCARA roboti so prožni na osi XY in togi na osi Z. Zaradi tega so idealni za postopke sestavljanja, kjer lahko izbirajo dele na eni strani in jih sestavljajo na drugi vzdolž vzporedne ravnine. Pokrivajo širok cilindrični delovni ovoj in lahko prenesejo velike obremenitve. Druge prednosti uporabe robota SCARA za sestavljanje vključujejo:
Visoka hitrost, ker se njihove kompaktne roke borijo z manjšim navorom
Imajo visoko natančnost in ponovljivost
Učinkovito lahko obdelajo majhne dele
Delta roboti
Delta roboti sestavljen iz treh robotskih rok v obliki trikotnika, nameščenih na podstavku, pri čemer vsako roko poganja lasten servo motor. Ko je delta robot nameščen na tekočem traku, je nameščen nad glavo. To zagotavlja večjo stabilnost robotskih rok in zmanjša količino navora, ki ga imajo pri dvigovanju delov med sestavljanjem. Posledično delujejo izjemno hitro in so zelo natančni, zlasti če so opremljeni s senzorji.
Roboti Delta lahko glede na svojo strukturo prenesejo le majhne tovore. To je morda razlog, da so se šele pred kratkim začeli uporabljati na tekočih trakovih. Kljub temu so zelo učinkoviti pri sestavljanju majhnih komponent, kot so med drugim zasloni mobilnih telefonov ali pokrovi.
Zgibni roboti
Zgibne robotske roke imajo več vrtljivih sklepov, ki jim omogočajo upogibanje v različne smeri. Ta velika prilagodljivost je izkoriščena, ko se uporabljajo za kompleksne montažne procese. Še posebej so učinkoviti, kjer je treba dele med namestitvijo obračati ali premikati.
Zaradi več sklepov v svoji strukturi so zgibne robotske roke nekoliko počasnejše v primerjavi z drugimi roboti. Kljub temu pomanjkanje hitrosti nadoknadijo s tem, da lahko prenesejo težke tovore, pokrivajo velike delovne ovoje in posegajo čez in spodaj, da namestijo dele. Prav tako jih je mogoče narediti še učinkovitejše, če jih opremimo s sistemi za vid.
Uporaba robotov pri montaži
Vir: Unsplash
Montažne linije se od ene industrije do druge razlikujejo glede na dele, ki se sestavljajo, in druge vključene procese. Posledično se različne vrste montažnih robotov uporabljajo edinstveno v vsaki vrsti montažne linije. Sledijo primeri uporabe montažnih robotov.
Sestavljanje elektronskih mikro delov – notranji deli elektronskih naprav so sestavljeni iz serije mikro delov, ki bi jih človeško oko težko sledilo. Še težje jih je sestaviti, zlasti v kompleksnih ureditvah, kot so vezja. Zato je učinkovitejša uporaba robotov za sestavljanje, kot sta SCARA in delta roboti, ki z lahkoto in natančnostjo obdelujejo majhne dele.
Sestavljanje avtomobilov – avtomobili so sestavljeni iz več sto delov, ki se razlikujejo po velikosti. Sestavljanje avtomobilov tako poteka prek robotskega sistema za sestavljanje, pri čemer se različni deli vgrajujejo po stopnjah. Glede na količino manevriranja, ki je potrebno za doseganje notranjosti lupine avtomobila za namestitev delov, se za to vrsto sestavljanja najpogosteje uporabljajo zglobne robotske roke.
Lepilna montaža – to je vrsta sestavljanja, kjer je treba dele izdelka povezati z uporabo industrijskega lepila. Za človeško osebje je lahko nevarno vdihavanje takšnih hlapov ali če bi njihova koža prišla v stik s takimi lepili. Iz tega razloga se lahko roboti za sestavljanje, kot je SCARA, uporabijo za doziranje lepila, drugi roboti, opremljeni s prijemalom, pa lahko spojijo dele nižje po tekočem traku.
Montaža čistih prostorov – medicinski pripomočki, kot so umetni kolki in instrumenti za zdravljenje, morajo biti izdelani v sterilnem okolju in z visoko natančnostjo. Za tovrstno proizvodnjo so primerne robotske roke, ki so sterilizirane in imajo zaščito pred vdorom za enostavno čiščenje. Veliko lažje je vzdrževati sterilne pogoje in za razliko od ljudi ne potrebujejo sanitarne opreme vsak dan.
Prednosti montažnih robotov
Vir: Pixabay
Visoka hitrost – dlje kot traja sestavljanje proizvodne enote, višji so stroški proizvodnje. Poleg tega lahko dolgi proizvodni časi zakasnijo vašo dobavno verigo. Roboti za montažo delajo veliko hitreje od človeškega dela in skrbijo, da vaša proizvodna linija deluje ves čas.
Natančnost – slabo sestavljeni deli povzročijo splošno slabo kakovost izdelka. Cevni ventil, na primer, ki je tesno sestavljen, bi na koncu puščal, ko bi prišel do potrošnika. Mehanska natančnost montažnih robotov odpravlja takšne proizvodne napake.
Stroškovna učinkovitost – en robot za sestavljanje sestavi komponente izdelka hitreje in natančneje, kot lahko nekaj človeških delavcev. Čeprav so začetni stroški robota lahko visoki, je dolgoročno veliko cenejši od napihnjenih in ponavljajočih se plač. Manj napak tudi zmanjša izgubo, kar vam enako prihrani denar na sprednji strani proizvodnje.
Standardizacija kakovosti - visoka ponovljivost montažnih robotov daje končne izdelke, ki so identični po zasnovi in kakovosti. To je pomembno, saj daje vašim izdelkom doslednost v nasprotju s tem, da se zanašate na človeško delo, saj ima vsaka delavka različne ravni spretnosti.
Izboljšana varnost – postopki sestavljanja so lahko tvegani za osebje na nešteto načinov. Dvigovanje težkih sestavnih delov, nanašanje lepil, pribijanje delov skupaj in podobni postopki se lahko kadar koli zapletejo. Z dodelitvijo teh nalog montažnim robotom lahko delavci prevzamejo varnejše, bolj nagrajujoče in manj naporne odgovornosti.
Slabosti montažnih robotov
Vir: Pixabay
Izguba službe – ko postanejo naloge, ki so bile sprva opravljene ročno, avtomatizirane, nekateri zaposleni preidejo na druga delovna mesta, večina pa jih na koncu odpusti. Ta izguba sredstev za preživetje je razlog, zakaj mnogi ljudje ne želijo, da bi robotika napredovala dlje, kot je že.
Varnostna vprašanja – roboti za sestavljanje velikih delov, kot so tisti, ki se uporabljajo za veliko elektroniko ali vozila, zahtevajo dovolj prostora ne samo za namestitev, ampak tudi za varnost. Razen če so sodelovalni roboti z varnostnimi senzorji bi bilo za delavce nevarno, če bi delali v bližini z montažnimi roboti. Če ne upoštevate varnostne razdalje, lahko kadar koli pride do trkov in drugih nesreč. To vas lahko tudi ovira pri njihovi vključitvi, če vaša tovarna ni velika.
Visoki investicijski stroški - prednosti montažnih robotov so nesporne, vendar so lahko tudi njihovi stroški precej visoki. Takšni stroški ne vključujejo le stroškov nakupa, temveč tudi stroške rednega vzdrževanja in izgube, nastale ob nepričakovanih izpadih.
zaključek
Z vlaganjem v montažne robote lahko veliko pridobimo. Vendar pa lahko dobitke dosežete le, če izberete pravega robota za svojo namestitev. Iskanje certificiranega proizvajalec montažnih robotov ki ponuja trpežne visokokakovostne enote, bi prav tako lahko olajšal vaš prenos v avtomatsko montažo.