Assembly Line Robots:A Definitive Guide
Bron:ec. europa.eu
Assemblage is een belangrijk onderdeel van industriële processen. Het is de voorlaatste stap waarbij onderdelen van een product die afzonderlijk zijn geproduceerd, bij elkaar worden gebracht om het compleet te maken. Het is een make-or-break-proces dat vaak het verschil maakt tussen producten die de kwaliteitstest doorstaan en producten die worden afgekeurd.
Gezien het belang van een goede montage is het essentieel dat dit met grote precisie gebeurt. Fabrieken daarentegen geven er de voorkeur aan dat het snel gebeurt om kosten te besparen en een hoog productietempo te behouden. Uit deze noodzaak ontstonden assemblagerobots . Als u overweegt om in sommige te investeren, vindt u hier een gids die u alles moet weten over waarom en hoe ze kunnen worden toegepast.
Inhoudsopgave
Wat zijn assemblagelijnrobots?
Bron:Pixabay
Een assemblagelijnrobot is een geprogrammeerde machine die wordt gebruikt om samenstellende delen van een product samen te voegen tot één. In vergelijking met menselijke arbeid zijn assemblagerobots snel en hebben ze een mechanische precisie die mensen misschien niet kunnen bereiken. Andere factoren, zoals hun vermogen om hogere nuttige lasten aan te kunnen bij het assembleren van grote onderdelen, maken assemblagerobots ook van fundamenteel belang in de productie.
Een montagerobot bestaat uit de volgende onderdelen:
Een lopende band robotarm- dit is een flexibele manipulator die wordt gebruikt als vervanging voor de menselijke arm om de onderdelen die worden geassembleerd op te tillen en te plaatsen. Dit type robotarm is ontworpen met verschillende laadvermogens en reikwijdte om ze geschikt te maken voor het samenstellen van verschillende producten.
Eindeffector- een eindeffector is een gereedschap dat aan het uiteinde van een assemblagerobotarm is bevestigd om het in staat te stellen de te assembleren onderdelen op te pakken. Ze variëren in ontwerp op basis van het onderdeel. Voorbeelden zijn grijpers, lijmdispensers en afzuighulpmiddelen die worden gebruikt om glas te hanteren.
Sensoren – sensoren begeleiden assemblagerobots door parameters te detecteren, zoals hoeveel kracht ze moeten uitoefenen bij het installeren van een onderdeel of hoe ze het moeten positioneren.
Vision-systemen- vision-systemen worden meestal aan het einde van een montagerobotarm geïnstalleerd. Ze helpen om het nauwkeuriger te maken omdat ze de robotarm in staat stellen om het onderdeel te 'zien' en waar het moet worden geplaatst.
Waar bestaan robotassemblagesystemen uit?
Een gerobotiseerd assemblagesysteem bestaat uit een reeks assemblagelijnrobots die samenwerken om producteenheden te assembleren. Dit is meestal van toepassing wanneer een product verschillende maten en vormen van componenten heeft, omdat deze door verschillende assemblagerobots moeten worden behandeld. Een soort transportsysteem leidt de eenheid die wordt geassembleerd van de ene assemblagefase naar de volgende.
Een voorbeeld hiervan is de montage van voertuigen. Onderdelen zoals autostoelen en voorruiten kunnen niet efficiënt door dezelfde robot worden behandeld. Als zodanig zou een set robots de autostoel installeren en verderop in het montagesysteem zou een andere set montagerobots de voorruit installeren.
Hoewel alle robots in een assemblagesysteem zijn ontworpen voor assemblage, hoeven ze niet noodzakelijk identiek te zijn. Hun laadvermogen en bereik kunnen verschillen op basis van de onderdelen die ze verwerken. De eindeffectors waarmee ze zijn uitgerust, zijn ook gekozen om aan hun taak te voldoen.
Soorten assemblagelijnrobots
Verschillende soorten robots zijn geschikt voor unieke soorten assemblageprocessen. Dit hangt af van het aantal vrijheidsgraden dat ze hebben en de payloads die ze aankunnen. De belangrijkste typen robotarmen die als assemblagerobots worden gebruikt, zijn dus
SCARA-robots
SCARA-robots zijn flexibel op de XY-as en stijf op de Z-as. Dit maakt ze ideaal voor assemblageprocessen waarbij ze onderdelen aan de ene kant kunnen kiezen en ze aan de andere kant langs een parallel vlak kunnen assembleren. Ze dekken een breed cilindrisch werkbereik af en kunnen aanzienlijke ladingen aan. Andere voordelen van het gebruik van een SCARA-robot voor montage zijn:
Hoge snelheid omdat hun compacte armen te kampen hebben met minder koppel
Ze hebben een hoge nauwkeurigheid en herhaalbaarheid
Ze kunnen effectief omgaan met kleine onderdelen
Deltarobots
Deltarobots bestaat uit drie driehoekige robotarmen die op een basis zijn gemonteerd, waarbij elke arm wordt aangedreven door een eigen servomotor. Wanneer een deltarobot in een assemblagelijn wordt toegepast, wordt deze boven het hoofd gemonteerd. Dit geeft meer stabiliteit aan de robotarmen en vermindert de hoeveelheid koppel die ze ervaren bij het optillen van onderdelen tijdens de montage. Als gevolg hiervan werken ze extreem snel en zijn ze zeer nauwkeurig, vooral wanneer ze zijn uitgerust met sensoren.
Gezien hun structuur kunnen Delta-robots alleen kleine ladingen aan. Dit is misschien de reden waarom ze pas sinds kort in assemblagelijnen worden gebruikt. Desalniettemin zijn ze zeer efficiënt in het monteren van kleine componenten zoals onder andere schermen of hoesjes van mobiele telefoons.
Knikgestuurde robots
Gelede robotarmen hebben meerdere draaiende gewrichten waardoor ze in verschillende richtingen kunnen buigen. Het is deze hoge flexibiliteit die wordt benut wanneer ze worden gebruikt voor complexe assemblageprocessen. Ze zijn vooral effectief waar onderdelen moeten worden gedraaid of gemanoeuvreerd tijdens de installatie.
Vanwege de meerdere gewrichten in hun structuur zijn gelede robotarmen iets langzamer in vergelijking met andere robots. Wat ze echter aan snelheid missen, maken ze goed door zware ladingen aan te kunnen, grote werkbereiken te bedekken en over en onder te reiken om onderdelen te installeren. Ze kunnen ook nog effectiever worden gemaakt door ze uit te rusten met zichtsystemen.
Toepassing van robots in assemblage
Bron:Unsplash
Assemblagelijnen verschillen van industrie tot industrie in termen van de onderdelen die worden geassembleerd en andere betrokken processen. Hierdoor worden in elk type assemblagelijn verschillende typen assemblagerobots op unieke wijze toegepast. Hieronder volgen voorbeelden van hoe assemblagerobots worden toegepast.
Elektronische micro-onderdelen monteren- de interne onderdelen van elektronische apparaten bestaan uit een reeks micro-onderdelen die voor het menselijk oog moeilijk te volgen zijn. Ze zijn nog moeilijker te monteren, vooral in complexe opstellingen zoals printplaten. Het is dus effectiever om assemblagerobots zoals SCARA en delta-robots te gebruiken die kleine onderdelen gemakkelijk en nauwkeurig kunnen verwerken.
Auto-assemblage – auto's zijn gemaakt van honderden onderdelen die in grootte variëren. De assemblage van auto's gebeurt dus via een robotmontagesysteem waarbij verschillende onderdelen in fasen worden geïnstalleerd. Gezien de hoeveelheid manoeuvres die nodig is om in de carrosserie van een auto te reiken om onderdelen te installeren, worden scharnierende robotarmen het meest gebruikt voor dit type montage.
Lijmmontage – dit is een soort assemblage waarbij delen van een product aan elkaar moeten worden verbonden met behulp van industriële lijm. Het kan riskant zijn voor menselijk personeel om dergelijke dampen in te ademen of als hun huid in contact zou komen met dergelijke kleefstoffen. Om deze reden kunnen assemblagerobots zoals SCARA worden gebruikt om de lijm af te geven, terwijl een andere met een grijper de onderdelen verderop in de assemblagelijn kan verbinden.
Cleanroom montage- medische hulpmiddelen zoals kunstheupen en behandelinstrumenten moeten in steriele omgevingen en met hoge nauwkeurigheid worden vervaardigd. Robotarmen die zijn gesteriliseerd en zijn voorzien van bescherming tegen binnendringen voor eenvoudige reiniging, zijn geschikt voor dit soort productie. Ze zijn veel gemakkelijker steriel te houden en hebben, in tegenstelling tot mensen, niet elke dag sanitaire uitrusting nodig.
Voordelen van assemblagerobots
Bron:Pixabay
Hoge snelheid – hoe langer het duurt om een producteenheid te assembleren, hoe hoger de productiekosten. Bovendien kunnen lange productietijden uw supply chain vertragen. Assemblagerobots werken veel sneller dan menselijke arbeid en houden uw productielijn de klok rond draaiend.
Precisie – slecht geassembleerde onderdelen resulteren in een algemeen product van slechte kwaliteit. Een leidingafsluiter die bijvoorbeeld dicht op elkaar zit, zou bij de consument gaan lekken. De mechanische nauwkeurigheid van assemblagerobots elimineert dergelijke productiefouten.
Kostenefficiëntie- één assemblagerobot stelt productcomponenten sneller en nauwkeuriger samen dan een paar menselijke arbeiders kunnen. Hoewel de initiële kosten van een robot hoog kunnen zijn, is het op de lange termijn veel goedkoper dan een opgeblazen en terugkerende loonsom. Minder fouten zorgen ook voor minder verspilling, wat u evenzeer geld bespaart op het productiefront.
Standaardisatie van kwaliteit- de hoge herhaalbaarheid van assemblagerobots levert eindproducten op die qua ontwerp en kwaliteit identiek zijn. Dit is belangrijk omdat het uw producten consistentie geeft in plaats van te vertrouwen op menselijke arbeid, hoer elke werknemer heeft verschillende niveaus van vaardigheden.
Verbeterde veiligheid – assemblageprocessen kunnen op talloze manieren risicovol zijn voor het personeel. Het optillen van zware componenten, het aanbrengen van lijmen, het aan elkaar spijkeren van onderdelen en soortgelijke processen kunnen op elk moment mis gaan. Door deze taken toe te wijzen aan assemblagerobots kunnen werknemers veiligere, meer lonende en minder inspannende verantwoordelijkheden op zich nemen.
Nadelen van assemblagerobots
Bron:Pixabay
Baanverlies – wanneer taken die aanvankelijk handmatig werden uitgevoerd geautomatiseerd worden, stappen sommige medewerkers over naar andere functies, maar de meeste worden overbodig. Dit verlies van levensonderhoud is de reden waarom veel mensen afkerig zijn van het idee dat robotica verder gaat dan het al is.
Veiligheidsproblemen- assemblagerobots voor grote onderdelen, zoals die voor grote elektronica of voertuigen worden gebruikt, hebben niet alleen voldoende vloeroppervlak nodig, maar ook voor de veiligheid. Tenzij het collaboratieve robots met veiligheidssensoren zijn, zou het gevaarlijk zijn voor werknemers om in nauwe ruimtes met montagerobots te werken. Aanrijdingen en andere ongevallen kunnen op elk moment plaatsvinden als er geen veilige afstand wordt aangehouden. Dit kan u er ook van weerhouden om ze op te nemen als uw fabriek niet groot is.
Hoge investeringskosten -de voordelen van assemblagerobots zijn onmiskenbaar, maar hun kosten kunnen ook behoorlijk hoog zijn. Dergelijke kosten omvatten niet alleen de aanschafkosten, maar ook die van regulier onderhoud en de verliezen bij onverwachte stilstand.
Conclusie
Er valt veel te winnen door te investeren in montagerobots. De winst kan echter alleen worden gerealiseerd als u de juiste robot voor uw opstelling kiest. Een gecertificeerde fabrikant van assemblagerobots vinden die duurzame eenheden van hoge kwaliteit biedt, kan uw overdracht naar geautomatiseerde assemblage ook veel soepeler maken.
Industriële robot
- Industriële robot
- Knikgestuurde robots:gids voor de meest bekende industriële robot
- Cartesiaanse robots:gids voor de meest schaalbare robottechnologie
- Assemblagerobots:versnel uw assemblagelijn door automatisering
- SCARA Robots:gids voor de meest veelzijdige en gewilde robot
- Top 12 industriële robottoepassingen en -gebruiken
- Wat is een robotpols:een definitieve gids
- Wat is een assemblagelijn?
- Inleiding tot collaboratieve robots
- Industriële robots van vandaag
- Robots blijven groeien