หุ่นยนต์สายการประกอบ: คู่มือฉบับสมบูรณ์

ที่มา: ec.europa.eu
การประกอบเป็นส่วนสำคัญของกระบวนการทางอุตสาหกรรม เป็นขั้นตอนสุดท้ายที่ส่วนประกอบของผลิตภัณฑ์ที่ผลิตแยกกันจะถูกนำมารวมกันเพื่อให้เสร็จสมบูรณ์ เป็นกระบวนการสร้างหรือทำลายซึ่งมักจะสร้างความแตกต่างระหว่างผลิตภัณฑ์ที่ผ่านการทดสอบคุณภาพและหน่วยคัดแยก

เนื่องจากความสำคัญของการประกอบที่เหมาะสม จึงจำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องดำเนินการด้วยความแม่นยำสูง ในทางกลับกัน โรงงานมักชอบให้เสร็จเร็วเพื่อประหยัดต้นทุนและรักษาอัตราการผลิตให้อยู่ในระดับสูง เหตุจำเป็นนี้จึงเกิดขึ้น หุ่นยนต์ประกอบ. หากคุณกำลังพิจารณาที่จะลงทุนในบางอย่าง ต่อไปนี้เป็นคำแนะนำทั้งหมดที่คุณต้องรู้เกี่ยวกับสาเหตุและวิธีการนำไปใช้

หุ่นยนต์สายการประกอบคืออะไร?

ที่มา: Pixabay
หุ่นยนต์สายการประกอบเป็นเครื่องจักรที่ตั้งโปรแกรมไว้ซึ่งใช้ในการรวมชิ้นส่วนที่เป็นส่วนประกอบของผลิตภัณฑ์เป็นชิ้นเดียว เมื่อเปรียบเทียบกับแรงงานมนุษย์ หุ่นยนต์ประกอบมีความรวดเร็วและมีความแม่นยำทางกลซึ่งมนุษย์อาจไม่สามารถทำได้ ปัจจัยอื่นๆ เช่น ความสามารถในการรับน้ำหนักบรรทุกที่สูงขึ้นเมื่อประกอบชิ้นส่วนขนาดใหญ่ ยังทำให้หุ่นยนต์ประกอบเป็นพื้นฐานในการผลิตอีกด้วย
หุ่นยนต์ประกอบประกอบด้วยส่วนต่างๆ ดังต่อไปนี้:
แขนหุ่นยนต์สายการประกอบ เป็นอุปกรณ์ที่มีความยืดหยุ่นซึ่งใช้แทนแขนของมนุษย์ในการยกและวางชิ้นส่วนที่กำลังประกอบ แขนหุ่นยนต์ประเภทนี้ได้รับการออกแบบให้มีความสามารถรับน้ำหนักและระยะเอื้อมที่แตกต่างกันเพื่อให้เหมาะสำหรับการประกอบผลิตภัณฑ์ต่างๆ
ปลายเอฟเฟกต์- เอ็นเอฟเฟกต์เป็นเครื่องมือที่ติดอยู่ที่ส่วนท้ายของแขนหุ่นยนต์ประกอบเพื่อให้สามารถหยิบชิ้นส่วนที่จะประกอบได้ มีการออกแบบแตกต่างกันไปตามแต่ละส่วน ตัวอย่าง ได้แก่ อุปกรณ์จับยึด เครื่องจ่ายกาว และเครื่องมือดูดที่ใช้จับกระจก
เซ็นเซอร์ – เซ็นเซอร์ทำหน้าที่ควบคุมหุ่นยนต์ประกอบชิ้นส่วนด้วยการตรวจจับพารามิเตอร์ เช่น แรงที่ควรใช้เมื่อติดตั้งชิ้นส่วน หรือตำแหน่งที่ควรวางชิ้นส่วน
ระบบการมองเห็น- ระบบการมองเห็น โดยปกติจะติดตั้งไว้ใกล้ส่วนปลายของแขนหุ่นยนต์ประกอบ ช่วยให้แม่นยำยิ่งขึ้นเนื่องจากช่วยให้แขนหุ่นยนต์สามารถ 'มองเห็น' ชิ้นส่วนและตำแหน่งที่จะวางตำแหน่งได้

ระบบประกอบหุ่นยนต์ประกอบด้วยอะไรบ้าง?

A ระบบประกอบหุ่นยนต์ ประกอบด้วยชุดหุ่นยนต์ในสายการประกอบที่ทำงานควบคู่เพื่อประกอบหน่วยผลิตภัณฑ์ โดยปกติจะใช้ได้เมื่อผลิตภัณฑ์มีขนาดและรูปร่างของส่วนประกอบที่แตกต่างกัน เนื่องจากจะต้องได้รับการจัดการโดยหุ่นยนต์ประกอบที่แตกต่างกัน ระบบสายพานลำเลียงจะส่งผ่านหน่วยที่กำลังประกอบจากขั้นตอนหนึ่งของการประกอบไปยังขั้นตอนถัดไป

ตัวอย่างนี้คือการประกอบรถยนต์ หุ่นยนต์ตัวเดียวกันไม่สามารถจัดการชิ้นส่วนต่างๆ เช่น เบาะรถยนต์และกระจกบังลมได้อย่างมีประสิทธิภาพ ด้วยเหตุนี้ หุ่นยนต์ชุดหนึ่งจะติดตั้งเบาะนั่งในยานพาหนะ และหุ่นยนต์ชุดอื่นจะติดตั้งที่บังลมตามระบบการประกอบ

แม้ว่าหุ่นยนต์ทั้งหมดในระบบการประกอบจะได้รับการออกแบบมาเพื่อการประกอบ แต่หุ่นยนต์เหล่านั้นอาจไม่เหมือนกันเสมอไป น้ำหนักบรรทุกและระยะเอื้อมอาจแตกต่างกันไปตามชิ้นส่วนที่ขนย้าย เอฟเฟ็กเตอร์ที่ติดตั้งไว้จะถูกเลือกให้ตรงกับงานของพวกเขาด้วย

ประเภทของหุ่นยนต์สายการประกอบ

หุ่นยนต์ประเภทต่างๆ เหมาะสำหรับกระบวนการประกอบประเภทต่างๆ ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับระดับความเป็นอิสระที่พวกเขามีและน้ำหนักบรรทุกที่พวกเขาสามารถจัดการได้ แขนหุ่นยนต์ประเภทหลักที่ใช้เป็นหุ่นยนต์ประกอบประกอบด้วย

หุ่นยนต์สการ่า

หุ่นยนต์สการ่า มีความยืดหยุ่นบนแกน XY และแข็งบนแกน Z ทำให้เหมาะสำหรับกระบวนการประกอบโดยสามารถเลือกชิ้นส่วนจากด้านหนึ่งและประกอบไว้ที่อีกชิ้นหนึ่งบนระนาบขนาน ครอบคลุมพื้นที่ทำงานทรงกระบอกกว้าง และสามารถรองรับน้ำหนักบรรทุกขนาดใหญ่ได้ ข้อดีอื่นๆ ของการใช้หุ่นยนต์ SCARA ในการประกอบ ได้แก่:
ความเร็วสูงเนื่องจากแขนที่กะทัดรัดต่อสู้กับแรงบิดน้อยกว่า
มีความแม่นยำและความสามารถในการทำซ้ำสูง
พวกเขาสามารถจัดการชิ้นส่วนขนาดเล็กได้อย่างมีประสิทธิภาพ

เดลต้าโรบอตส์

หุ่นยนต์เดลต้า ประกอบด้วยแขนหุ่นยนต์รูปสามเหลี่ยมสามแขนที่ติดตั้งอยู่บนฐาน โดยแต่ละแขนขับเคลื่อนด้วยเซอร์โวมอเตอร์ของตัวเอง เมื่อใช้หุ่นยนต์เดลต้าในสายการประกอบ หุ่นยนต์จะถูกติดตั้งเหนือศีรษะ ช่วยให้แขนหุ่นยนต์มีความมั่นคงมากขึ้น และลดปริมาณแรงบิดที่จะเกิดขึ้นเมื่อยกชิ้นส่วนระหว่างการประกอบ เป็นผลให้ทำงานได้อย่างรวดเร็วและมีความแม่นยำสูงโดยเฉพาะเมื่อติดตั้งเซ็นเซอร์

ด้วยโครงสร้าง หุ่นยนต์เดลต้าสามารถรองรับน้ำหนักบรรทุกขนาดเล็กเท่านั้น นี่อาจเป็นเหตุผลว่าทำไมจึงเพิ่งเริ่มใช้ในสายการประกอบ อย่างไรก็ตาม พวกมันมีประสิทธิภาพมากในการประกอบชิ้นส่วนขนาดเล็ก เช่น หน้าจอโทรศัพท์มือถือหรือฝาครอบเหนือสิ่งอื่นใด

หุ่นยนต์ประกบ

แขนหุ่นยนต์แบบประกบ มีข้อต่อแบบหมุนหลายอันทำให้สามารถงอไปในทิศทางที่ต่างกันได้ ความยืดหยุ่นสูงนี้จะถูกนำมาใช้เมื่อใช้ในกระบวนการประกอบที่ซับซ้อน มีประสิทธิภาพเป็นพิเศษเมื่อจำเป็นต้องหมุนหรือเคลื่อนย้ายชิ้นส่วนระหว่างการติดตั้ง

เนื่องจากข้อต่อหลายจุดในโครงสร้าง แขนหุ่นยนต์แบบประกบจึงช้ากว่าเล็กน้อยเมื่อเทียบกับหุ่นยนต์ตัวอื่น อย่างไรก็ตาม สิ่งที่พวกเขาขาดความเร็ว พวกเขาชดเชยด้วยการสามารถรองรับน้ำหนักบรรทุกหนัก ครอบคลุมขอบเขตงานขนาดใหญ่ และเอื้อมมือไปติดตั้งชิ้นส่วนต่างๆ พวกมันสามารถเพิ่มประสิทธิภาพได้มากขึ้นโดยการปรับพวกมันเข้ากับระบบการมองเห็น

การใช้หุ่นยนต์ในการประกอบ

ที่มา: Unsplash
สายการประกอบแตกต่างกันไปในแต่ละอุตสาหกรรมในแง่ของชิ้นส่วนที่กำลังประกอบและกระบวนการอื่นๆ ที่เกี่ยวข้อง ด้วยเหตุนี้ หุ่นยนต์ประกอบประเภทต่างๆ จึงถูกนำมาใช้ไม่ซ้ำกันในสายการประกอบแต่ละประเภท ต่อไปนี้คือตัวอย่างวิธีการใช้หุ่นยนต์ประกอบ
การประกอบชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ขนาดเล็ก - ชิ้นส่วนภายในของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ประกอบด้วยชิ้นส่วนขนาดเล็กจำนวนหนึ่งซึ่งสายตาของมนุษย์ไม่สามารถติดตามได้ และยากต่อการประกอบโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อต้องจัดเรียงชิ้นส่วนที่ซับซ้อน เช่น แผงวงจร ดังนั้นการใช้หุ่นยนต์ประกอบ เช่น หุ่นยนต์ SCARA และหุ่นยนต์เดลต้า ซึ่งสามารถจัดการชิ้นส่วนขนาดเล็กได้อย่างง่ายดายและแม่นยำ จึงมีประสิทธิภาพมากกว่า
การประกอบรถยนต์ – รถยนต์ประกอบด้วยชิ้นส่วนหลายร้อยชิ้นที่มีขนาดแตกต่างกัน การประกอบรถยนต์จึงทำผ่านระบบการประกอบหุ่นยนต์ โดยติดตั้งชิ้นส่วนต่างๆ ทีละขั้นตอน เมื่อพิจารณาจากปริมาณการเคลื่อนไหวที่จำเป็นในการติดตั้งชิ้นส่วนเข้าไปในตัวรถ แขนหุ่นยนต์แบบมีข้อต่อจึงเป็นที่นิยมใช้มากที่สุดสำหรับการประกอบประเภทนี้
การประกอบกาว – เป็นการประกอบประเภทหนึ่งที่ต้องต่อชิ้นส่วนของผลิตภัณฑ์เข้าด้วยกันโดยใช้กาวที่มีความแข็งแรงระดับอุตสาหกรรม อาจมีความเสี่ยงที่พนักงานที่เป็นมนุษย์จะสูดดมควันดังกล่าวหรือหากผิวหนังของพวกเขาสัมผัสกับกาวดังกล่าว ด้วยเหตุนี้ หุ่นยนต์ประกอบ เช่น SCARA จึงสามารถใช้เพื่อจ่ายกาวได้ ในขณะที่หุ่นยนต์ตัวอื่นที่มีมือจับก็สามารถต่อชิ้นส่วนต่อไปในสายการประกอบได้
การประกอบห้องปลอดเชื้อ - อุปกรณ์ทางการแพทย์ เช่น สะโพกเทียมและเครื่องมือรักษา จะต้องผลิตในสภาพแวดล้อมปลอดเชื้อและมีความแม่นยำสูง แขนหุ่นยนต์ที่ปลอดเชื้อและมีการป้องกันการไหลเข้าเพื่อการทำความสะอาดที่ง่ายดาย เหมาะสำหรับการผลิตประเภทนี้ เนื่องจากสามารถรักษาสภาพแวดล้อมปลอดเชื้อได้ง่ายกว่ามาก และต่างจากมนุษย์ ตรงที่ไม่ต้องใช้ชุดสุขอนามัยทุกวัน

ข้อดีของหุ่นยนต์ประกอบ

ที่มา: Pixabay
ความเร็วสูง – ยิ่งใช้เวลาในการประกอบหน่วยผลิตภัณฑ์นานเท่าไร ต้นทุนการผลิตก็จะยิ่งสูงขึ้นเท่านั้น นอกจากนี้ เวลาในการผลิตที่ยาวนานอาจทำให้ห่วงโซ่อุปทานของคุณล่าช้าได้ หุ่นยนต์ประกอบทำงานได้เร็วกว่าแรงงานมนุษย์มาก และทำให้สายการผลิตของคุณทำงานตลอดเวลา
ความแม่นยำ – ส่วนประกอบที่ประกอบไม่ดีส่งผลให้ผลิตภัณฑ์โดยรวมมีคุณภาพต่ำ ตัวอย่างเช่น วาล์วท่อที่ประกอบเข้าด้วยกันอย่างแน่นหนาอาจเกิดการรั่วซึมเมื่อถึงมือผู้บริโภค ความแม่นยำเชิงกลของหุ่นยนต์ประกอบช่วยขจัดข้อผิดพลาดในการผลิตดังกล่าว
ประสิทธิภาพด้านต้นทุน - หุ่นยนต์ประกอบหนึ่งตัวสามารถประกอบชิ้นส่วนผลิตภัณฑ์ได้เร็วและแม่นยำกว่าคนงานเพียงไม่กี่คน แม้ว่าต้นทุนเริ่มต้นของหุ่นยนต์อาจสูง แต่ในระยะยาวแล้ว หุ่นยนต์จะประหยัดกว่าค่าจ้างที่เพิ่มสูงและเกิดขึ้นซ้ำๆ ข้อผิดพลาดที่น้อยลงยังช่วยลดการสิ้นเปลือง ซึ่งช่วยให้คุณประหยัดเงินในการผลิตได้ด้วยเช่นกัน
การสร้างมาตรฐานคุณภาพ - หุ่นยนต์ประกอบที่มีความสามารถในการทำซ้ำได้สูงทำให้ผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปมีการออกแบบและคุณภาพที่เหมือนกัน ซึ่งถือเป็นเรื่องสำคัญเนื่องจากช่วยให้ผลิตภัณฑ์ของคุณมีความสม่ำเสมอ โดยไม่ต้องพึ่งพาแรงงานมนุษย์ ซึ่งคนงานแต่ละคนมีทักษะที่แตกต่างกัน
ความปลอดภัยที่ดีขึ้น – กระบวนการประกอบอาจมีความเสี่ยงสำหรับพนักงานในหลายๆ ด้าน การยกชิ้นส่วนหนัก การติดกาว การตอกตะปูชิ้นส่วนเข้าด้วยกัน และกระบวนการที่คล้ายคลึงกันอาจเกิดข้อผิดพลาดได้ตลอดเวลา การมอบหมายงานเหล่านี้ให้กับหุ่นยนต์ประกอบจะช่วยให้พนักงานรับผิดชอบงานได้อย่างปลอดภัยมากขึ้น คุ้มค่ามากขึ้น และไม่เหน็ดเหนื่อยมากนัก

ข้อเสียของหุ่นยนต์ประกอบ

ที่มา: Pixabay
การสูญเสียงาน – เมื่องานที่เคยทำด้วยตนเองกลายเป็นงานอัตโนมัติ พนักงานบางคนต้องย้ายไปทำงานในตำแหน่งอื่น แต่ส่วนใหญ่ก็จะถูกเลิกจ้าง การสูญเสียรายได้นี้เป็นสาเหตุที่หลายคนไม่ชอบแนวคิดที่ว่าหุ่นยนต์จะก้าวหน้าไปไกลกว่านี้
ปัญหาความปลอดภัย - หุ่นยนต์ประกอบชิ้นส่วนขนาดใหญ่ เช่น หุ่นยนต์ที่ใช้กับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ขนาดใหญ่หรือยานพาหนะ ต้องใช้พื้นที่กว้างขวาง ไม่เพียงแต่เพื่อติดตั้งเท่านั้น แต่ยังเพื่อความปลอดภัยด้วย เว้นแต่หุ่นยนต์จะ หุ่นยนต์ทำงานร่วมกัน เมื่อมีเซ็นเซอร์ความปลอดภัย อาจเป็นอันตรายต่อคนงานที่ต้องทำงานในพื้นที่ใกล้ชิดกับหุ่นยนต์ประกอบ การชนและอุบัติเหตุอื่นๆ สามารถเกิดขึ้นได้ตลอดเวลาหากไม่รักษาระยะห่างที่ปลอดภัย นอกจากนี้ยังอาจขัดขวางไม่ให้คุณรวมเข้าด้วยกันหากโรงงานของคุณมีขนาดไม่ใหญ่
ต้นทุนการลงทุนที่สูง - ข้อดีของหุ่นยนต์ประกอบนั้นไม่อาจปฏิเสธได้ แต่ต้นทุนของหุ่นยนต์ประกอบก็อาจสูงได้เช่นกัน ต้นทุนดังกล่าวไม่เพียงแต่รวมถึงต้นทุนการซื้อเท่านั้น แต่ยังรวมถึงต้นทุนการบำรุงรักษาตามปกติและการสูญเสียที่เกิดขึ้นในช่วงเวลาที่เครื่องจักรหยุดทำงานโดยไม่คาดคิดอีกด้วย

สรุป

การลงทุนในหุ่นยนต์ประกอบจะได้รับประโยชน์มากมาย อย่างไรก็ตาม ผลกำไรจะเกิดขึ้นได้ก็ต่อเมื่อคุณเลือกหุ่นยนต์ที่เหมาะสมสำหรับการตั้งค่าของคุณ การหาใบรับรอง ผู้ผลิตหุ่นยนต์ประกอบ ที่นำเสนอหน่วยคุณภาพสูงที่ทนทานสามารถทำให้การส่งสัญญาณของคุณเข้าสู่การประกอบอัตโนมัติราบรื่นยิ่งขึ้น