Montagelinienroboter:Ein definitiver Leitfaden
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Die Montage ist ein wichtiger Bestandteil industrieller Prozesse. Es ist der vorletzte Schritt, in dem getrennt hergestellte Komponenten eines Produkts zu einem vollständigen Produkt zusammengefügt werden. Es ist ein Make-or-Break-Prozess, der oft den Unterschied zwischen Produkten, die den Qualitätstest bestehen, und Ausschusseinheiten ausmacht.
Angesichts der Bedeutung einer ordnungsgemäßen Montage ist es wichtig, dass sie mit hoher Präzision erfolgt. Fabriken hingegen ziehen es vor, dass es schnell geht, um Kosten zu sparen und eine hohe Produktionsrate aufrechtzuerhalten. Aus dieser Notwendigkeit heraus entstanden Montageroboter . Wenn Sie erwägen, in einige zu investieren, finden Sie hier eine umfassende Anleitung, warum und wie sie angewendet werden können. Quelle:Pixabay
Ein Fließbandroboter ist eine programmierte Maschine, mit der die Bestandteile eines Produkts zu einem zusammengefügt werden. Im Vergleich zu menschlicher Arbeit sind Montageroboter schnell und haben eine mechanische Präzision, die der Mensch möglicherweise nicht erreichen kann. Auch andere Faktoren wie ihre Fähigkeit, höhere Nutzlasten bei der Montage großer Teile zu bewältigen, machen Montageroboter zu einer grundlegenden Bedeutung in der Fertigung.
Ein Montageroboter besteht aus folgenden Teilen:
Ein Fließbandroboterarm- Dies ist ein flexibler Manipulator, der als Ersatz für den menschlichen Arm verwendet wird, um die zu montierenden Teile anzuheben und zu platzieren. Diese Art von Roboterarmen ist mit unterschiedlichen Nutzlastfähigkeiten und Reichweiten ausgestattet, um sie für die Montage verschiedener Produkte geeignet zu machen.
Endeffektor- Ein Endeffektor ist ein Werkzeug, das am Ende eines Montageroboterarms befestigt wird, um die zu montierenden Teile aufzunehmen. Sie unterscheiden sich im Design je nach Teil. Beispiele hierfür sind Greifer, Klebstoffspender und Saugwerkzeuge zur Handhabung von Glas.
Sensoren – Sensoren führen Montageroboter durch die Erkennung von Parametern, wie z. B. wie viel Kraft sie beim Einbauen eines Teils aufbringen oder wie sie es positionieren sollen.
Vision-Systeme- Bildverarbeitungssysteme werden normalerweise am Ende eines Montageroboterarms installiert. Sie helfen dabei, die Genauigkeit zu erhöhen, da sie es dem Roboterarm ermöglichen, das Teil zu „sehen“ und es zu positionieren.
Ein Montagerobotersystem umfasst eine Reihe von Fließbandrobotern, die im Tandem arbeiten, um Produkteinheiten zusammenzubauen. Dies ist normalerweise anwendbar, wenn ein Produkt unterschiedliche Größen und Formen von Komponenten hat, da diese von verschiedenen Montagerobotern gehandhabt werden müssten. Ein Fördersystem transportiert die zu montierende Einheit von einer Montagestufe zur nächsten.
Ein Beispiel hierfür wäre die Fahrzeugmontage. Teile wie Autositze und Windschutzscheiben können nicht durch denselben Roboter effizient gehandhabt werden. Als solches würde eine Reihe von Robotern den Fahrzeugsitz installieren, und weiter unten im Montagesystem würde eine andere Reihe von Montagerobotern die Windschutzscheibe installieren.
Obwohl alle Roboter in einem Montagesystem für die Montage ausgelegt sind, müssen sie nicht unbedingt identisch sein. Ihre Nutzlasten und Reichweite können sich je nach den zu handhabenden Teilen unterscheiden. Die Endeffektoren, mit denen sie ausgestattet sind, werden ebenfalls entsprechend ihrer Aufgabe ausgewählt.
Verschiedene Arten von Robotern eignen sich für einzigartige Arten von Montageprozessen. Dies hängt davon ab, wie viele Freiheitsgrade sie haben und welche Nutzlasten sie verarbeiten können. Zu den wichtigsten Arten von Roboterarmen, die als Montageroboter verwendet werden, gehören daher
SCARA-Roboter sind flexibel auf der XY-Achse und starr auf der Z-Achse. Dies macht sie ideal für Montageprozesse, bei denen sie Teile auf einer Seite aufnehmen und auf einer anderen entlang einer parallelen Ebene montieren können. Sie decken einen breiten zylindrischen Arbeitsbereich ab und können große Nutzlasten bewältigen. Weitere Vorteile der Verwendung eines SCARA-Roboters für die Montage sind:
Hohe Geschwindigkeit, weil ihre kompakten Arme mit weniger Drehmoment kämpfen
Sie haben eine hohe Genauigkeit und Wiederholbarkeit
Sie können kleine Teile effektiv handhaben
Delta-Roboter bestehen aus drei dreiecksförmigen Roboterarmen, die auf einer Basis montiert sind, wobei jeder Arm von einem eigenen Servomotor angetrieben wird. Wenn ein Delta-Roboter in einer Montagelinie eingesetzt wird, wird er über Kopf montiert. Dies verleiht den Roboterarmen mehr Stabilität und reduziert das Drehmoment, das sie beim Anheben von Teilen während der Montage erfahren. Dadurch arbeiten sie extrem schnell und sind hochgenau, insbesondere wenn sie mit Sensoren ausgestattet sind.
Aufgrund ihrer Struktur können Delta-Roboter nur geringe Nutzlasten bewältigen. Dies ist vielleicht der Grund, warum sie erst seit kurzem in Montagelinien eingesetzt werden. Trotzdem sind sie sehr effizient bei der Montage kleiner Komponenten wie unter anderem Handy-Displays oder -Hüllen.
Gelenkte Roboterarme haben mehrere Drehgelenke, die es ihnen ermöglichen, sich in verschiedene Richtungen zu beugen. Diese hohe Flexibilität wird genutzt, wenn sie für komplexe Montageprozesse eingesetzt werden. Sie sind besonders effektiv, wenn Teile während der Installation gedreht oder manövriert werden müssen.
Aufgrund der Mehrfachgelenke in ihrer Struktur sind Knickarmroboter im Vergleich zu anderen Robotern etwas langsamer. Was ihnen an Geschwindigkeit fehlt, machen sie jedoch wett, indem sie hohe Nutzlasten bewältigen, große Arbeitsräume abdecken und über und unter reichen, um Teile zu montieren. Sie können auch noch effektiver gemacht werden, indem sie mit Vision-Systemen ausgestattet werden. Quelle:Unsplash
Montagelinien unterscheiden sich von einer Branche zur nächsten in Bezug auf die zu montierenden Teile und andere beteiligte Prozesse. Folglich werden unterschiedliche Typen von Montagerobotern einzigartig in jedem Typ von Montagelinie eingesetzt. Im Folgenden finden Sie Beispiele für den Einsatz von Montagerobotern.
Montage elektronischer Mikroteile- die inneren teile elektronischer geräte bestehen aus einer reihe von mikroteilen, die für das menschliche auge schwer zu erkennen wären. Besonders in komplexen Anordnungen wie Leiterplatten sind sie noch schwieriger zu montieren. Daher ist es effektiver, Montageroboter wie SCARA- und Delta-Roboter zu verwenden, die kleine Teile einfach und präzise handhaben können.
Automobilmontage – Autos bestehen aus Hunderten von Teilen unterschiedlicher Größe. Die Automobilmontage erfolgt somit über ein Robotermontagesystem, bei dem verschiedene Teile in Etappen installiert werden. Angesichts des Manövrierens, das erforderlich ist, um in die Karosserie eines Autos zu gelangen, um Teile zu installieren, werden Roboterknickarme für diese Art der Montage am häufigsten verwendet.
Klebemontage – Dies ist eine Montageart, bei der Teile eines Produkts mit industriell festem Klebstoff verbunden werden müssen. Das Einatmen solcher Dämpfe oder der Hautkontakt mit solchen Klebstoffen kann für menschliches Personal gefährlich sein. Aus diesem Grund können Montageroboter wie SCARA zum Auftragen des Klebstoffs verwendet werden, während ein anderer mit einem Greifer die Teile weiter unten in der Montagelinie zusammenfügt.
Reinraummontage- Medizinprodukte wie künstliche Hüften und Behandlungsinstrumente müssen in steriler Umgebung und mit hoher Genauigkeit hergestellt werden. Für diese Art der Produktion eignen sich Roboterarme, die sterilisiert sind und einen Schutz für eine einfache Reinigung haben. Es ist viel einfacher, sterile Bedingungen um sie herum aufrechtzuerhalten und im Gegensatz zu Menschen benötigen sie nicht jeden Tag Hygieneartikel. Quelle:Pixabay
Hohe Geschwindigkeit – Je länger die Montage einer Produkteinheit dauert, desto höher sind die Produktionskosten. Darüber hinaus können lange Produktionszeiten Ihre Lieferkette verzögern. Montageroboter arbeiten viel schneller als menschliche Arbeit und halten Ihre Produktionslinie rund um die Uhr am Laufen.
Präzision – schlecht zusammengebaute Teile führen zu einem insgesamt minderwertigen Produkt. So würde beispielsweise ein eng zusammengestecktes Rohrventil undicht werden, wenn es den Verbraucher erreicht. Die mechanische Genauigkeit von Montagerobotern eliminiert solche Produktionsfehler.
Kosteneffizienz- Ein Montageroboter setzt Produktkomponenten schneller und genauer zusammen, als es wenige menschliche Arbeiter können. Auch wenn die Anschaffungskosten eines Roboters hoch sein können, ist er auf lange Sicht viel billiger als eine aufgeblähte und wiederkehrende Lohnrechnung. Weniger Fehler reduzieren auch den Ausschuss, wodurch Sie auch Geld an der Produktionsfront sparen.
Standardisierung der Qualität- Die hohe Wiederholgenauigkeit von Montagerobotern führt zu baugleichen und qualitativ identischen Fertigprodukten. Dies ist wichtig, da es Ihren Produkten Konsistenz verleiht, anstatt sich auf menschliche Arbeit zu verlassen. Jeder Arbeiter hat unterschiedliche Fähigkeiten.
Verbesserte Sicherheit – Montageprozesse können für das Personal in vielerlei Hinsicht riskant sein. Das Heben schwerer Bauteile, das Auftragen von Klebstoffen, das Zusammennageln von Teilen und ähnliche Prozesse können jederzeit schief gehen. Durch die Zuweisung dieser Aufgaben an Montageroboter können die Arbeiter sicherere, lohnendere und weniger anstrengende Aufgaben übernehmen. Quelle:Pixabay
Arbeitsplatzverlust – Wenn Aufgaben, die ursprünglich manuell ausgeführt wurden, automatisiert werden, wechseln einige Mitarbeiter in andere Positionen, die meisten werden jedoch entlassen. Dieser Verlust der Lebensgrundlage ist der Grund, warum viele Menschen der Idee abgeneigt sind, dass die Robotik noch weiter voranschreitet, als sie es bereits getan hat.
Sicherheitsprobleme- Montageroboter für große Teile, wie sie beispielsweise für Großelektronik oder Fahrzeuge verwendet werden, benötigen nicht nur für die Montage, sondern auch für die Sicherheit viel Stellfläche. Wenn es sich nicht um kollaborative Roboter mit Sicherheitssensoren handelt, wäre es für Arbeiter gefährlich, auf engem Raum mit Montagerobotern zu arbeiten. Kollisionen und andere Unfälle können jederzeit passieren, wenn der Sicherheitsabstand nicht eingehalten wird. Dies kann Sie auch daran hindern, sie zu integrieren, wenn Ihre Fabrik nicht groß ist.
Hohe Investitionskosten -Die Vorteile von Montagerobotern sind unbestreitbar, aber ihre Kosten können auch ziemlich hoch sein. Dazu zählen nicht nur die Anschaffungskosten, sondern auch die der regelmäßigen Wartung und die Verluste bei unerwarteten Ausfallzeiten.
Durch Investitionen in Montageroboter lässt sich viel gewinnen. Die Vorteile können jedoch nur realisiert werden, wenn Sie den richtigen Roboter für Ihr Setup auswählen. Suche nach einem zertifizierten Montageroboterhersteller die langlebige, qualitativ hochwertige Einheiten bietet, könnte Ihre Übertragung in die automatisierte Montage viel reibungsloser machen.
Inhaltsverzeichnis
Was sind Fließbandroboter?
Aus was bestehen Robotermontagesysteme?
Typen von Fließbandrobotern
SCARA-Roboter
Delta-Roboter
Gelenkroboter
Einsatz von Robotern in der Montage
Vorteile von Montagerobotern
Nachteile von Montagerobotern
Schlussfolgerung
Industrieroboter
- Industrieroboter
- Knickgelenkte Roboter:Leitfaden für den bekanntesten Industrieroboter
- Kartesische Roboter:Leitfaden für die skalierbarste Robotertechnologie
- Montageroboter:Beschleunigen Sie Ihre Montagelinie durch Automatisierung
- SCARA-Roboter:Leitfaden für den vielseitigsten und gefragtesten Roboter
- Die 12 wichtigsten Anwendungen und Verwendungen von Industrierobotern
- Was ist ein Roboterhandgelenk:Ein definitiver Leitfaden
- Was ist ein Fließband?
- Einführung in kollaborative Roboter
- Industrieroboter von heute