فرایند مونتاژ  قطعات و تولید محصول نهایی یکی از بخش­های گسترده در صنعت تولید هر کشور می­ باشد. سرعت و دقت در مونتاژ قطعات همواره دو فاکتور مهم جهت ارتقای بهره ­وری برای تولید کنندگان به حساب می ­آید.

با توجه به گستردگی این صنعت و دربر گرفتن گستره­ ی عظیمی از ابعاد قطعات جهت مونتاژ و تولید محصول نهایی شرکت­های بزرگ تولید کننده­ ی ربات­های صنعتی با سرمایه گذاری های عظیم در بخش تحقیق و توسعه خود در جهت رفع این چالش گام­های بزرگی برداشته اند.

مونتاژ قطعات کوچک یک ساعت مچی تا قطعات بزرگ یک خودرو نشان از گستردگی این صنعت می دهد و با توجه به اینکه عملیات مونتاژ کاری تکراری و خسته کننده می­ باشد کاهش دقت و سرعت  نیروی انسانی در طی روز و مونتاژ محصولات امری اجتناب ناپذیر به نظر می ­رسد.

امروزه ربات­های صنعتی بسیاری در ابعاد و توان­های متفاوت جهت بهبود هر چه بیشتر سرعت و راندمان تولید در مونتاژ محصولات به بازار عرضه شده است که استفاده از آنها ارتقای بهره ­وری تولید کنندگان را تضمین می­ نماید.

 

 

 

مونتاژ قطعات
مونتاژ ماشین آلات در کارخانجات
مونتاژ قطعات جهت تولید ماشین آلات با کاربردهای مختلف از جمله روش های ساخت و تولید است که امروزه در صنایع مختلف جایگاه خود را یافته است. در صنایع تبدیلی، ساخت خودرو تا صنایع دستگاه های صوتی تصویری و دیگر ماشین آلات از این مبحث استفاده می شود. دقت ساخت و کیفیت محصول خروجی کارخانجات از مهمترین مسائلی است که در خطوط تولید بسیار حائز اهمیت است و به کار گیری نیروی انسانی امکان خطا را تا حدودی بالا میبرد. در دهه های گذشته نیاز به راه اندازی خطوط رباتیک که خطای انسانی را به کمترین حالت ممکن برساند مورد بررسی واقع شد و در ادامه این راه اندازی ها نهایت استفاده از یک شیفت کاری با کیفیتی بسیار بالا امکان پذیر شد.

خطوط اسمبل قطعات
خطوط اسمبلی (سوار کردن یا نصب قطعات متفاوت یک دستگاه خاص را به نام اسمبل کردن میشناسیم) برای ساماندهی ابزارآلات یا ماشین آلات و قطعات طراحی شده  مورد استفاده قرار میگیرد. کارکرد این خطوط به طور عمومی به این شکل است که  مجموعه ای از قطعات با انواع وسایل نقلیه مانند نوار نقاله ها یا بالابرهای چنگالی شکل حرکت داده می شوند. دستگاه هایی نظیر لیفتراک یا جرثقیل های سقفی نیز برای بلند کردن اجسام با وزن سنگین استفاده می شوند. و کارگران هم که امور مربوط به سرهم بندی قطعات را انجام میدهند(البته تا پیش از استفاده از خطوط رباتیک)  پیش از انقلاب صنعتی، محصولات تولیدی کاملاً جداگانه و با نیروی دست انسانی ساخته و پرداخته می شدند. سپس هر قسمت را یک تیم صنعتی جدا ایجاد میکردند و پس از انجام مجموعه ای از فعالیت ها در واحدهای کاملاً مجزا، تغییرات برش انجام می شد و به عبارتی یک تولید کار دستی انجام میگرفت. حال با توجه به تغییرات پیش آمده در نظام سلامت اپراتور و نیروی انسانی و امکان بالابردن دقت و کاهش خطا، استفاده از خطوط رباتیکی برای این امر ضروری میباشد.

خط مونتاژ خودرو
یکی از نمونه های به هم پیوستن قطعات مختلف یک ماشین ، خط تولید خودرو بوده که نصب موتورها، درب ها و چرخ ها بین چندین بخش تقسیم میشوند. همه این بخش ها به شکل همزمان کار کرده و زمانی که کار یک بخش تمام می شود، محصول بدست آمده از آن بخش به بخش بعدی انتقال داده می شود. به طور مثال در نظر بگیرید با داشتن سه بخش می توان سه خودرو را همزمان در مراحل ساخت قرار داد درحالی که در مرحلۀ متفاوتی از Assembly قرار دارند.

زمانی که ایستگاه های مختلف برای انجام کارها در یک خط تولید در نظر گرفته میشود، می توان مراحل مختلف ساخت را برای تعداد خودروهای بیشتری به موازات یکدیگر پیش برد.

مونتاژماشین آلات در کارخانجات چطور انجام میشود؟
فرآیند تولیدی که در آن قطعاتی که امکان تعویض هم دارند، از ایستگاه کاری که از آن در بالا یاد شد به محل کار بعدی اضافه میشوند. با به هم پیوستن قطعاتی که با حرکت مکانیکی به محل کار بعدی انتقال داده می شوند، محصول نهایی بدست می آید.

طراحی و ساخت ربات مونتاژکار
استفاده از علم رباتیک در خطوط تولید (با دو هدف اصلی کاهش ریسک های سلامتی نیروی انسانی و افزایش بازدهی و دقت در ساخت محصولات نهایی) در دهه های گذشته بسیار مورد توجه قرار گرفته بطوری که کارخانجات به طور همزمان به بهینه سازی خطوط خود با این روش پرداخته اند. مزایای این کار به قدری زیاد است که در سال های آتی ، شرکت هایی که از این تکنولوژی استفاده نکنند ممکن است محکوم به عقب نشینی و جا ماندن از تکنولوژی روز شوند.

ما این جا ماندن شرکت ها را به خصوص در شرکت های دستگاه های الکترونیکی در سالهای گذشته دیده ایم . شرکت های خوب دستگاه های صوتی تصویری سازنده که نتوانستند خود را با پیشرفت علم روز تطبیق دهند، از بازار مصرف خود جا مانده و جا را برای رقیبان کشورهای خارجی کاملاٌ باز کردند. بنابراین شما مهندسین و صنعتگران و کارآفرینان حوزه صنعت و ساخت و ساز، چاننچه قصد دارید کسب و کار خود را توسعه داده و در بازار مصرف با قدرت باقی بمانید باید خطوط تولید خود را با علم و تکنولوژی روز همگام سازید.

بازوهای رباتیک که در خطوط تولید صنعت و اسمبل کردن مورد استفاده قرار میگیرند با داشتن 4 الی 6 مفصل با تقلید از عملکرد دست انسان طراحی شده اند که قابلیت های آن قابل مقایسه با نیروی انسانی نیست.

آیتم های مهمی که برای این بازوها باید در نظر گرفت :

درجه آزادی DOF
تعداد محورها جهت حرکت های مختلف را درجه آزادی در نظر میگیریم.

حمل بار  Payload
حداکثر تحمل باری که بازو در بلند ترین حالت ممکن دارد را با این عنوان میشناسیم

فضای کاری
محدوده ای از فضا که بازوی رباتیکی می تواند در آن محدوده حرکت کند. این فضا برای ربات های بازویی بند بند به صورت یک کره میباشد.

ظرفیت وزنی
ماکزیمم وزنی که بند انتهای بازوی رباتیکی با ابزار و قطعات می تواند تحمل کند ، بدون آسیب زدن به دقت و سرعت آن ، ظرفیت وزنی میباشد.

سرعت
سرعت ماکزیمم در هر یک از محورها

شتاب پذیری
بیشتر در کاربرد بازوی رباتیکی در زمینه برداشتن و گذاشتن قطعات در نظر گرفته میشود.

تکرار پذیری
این بازوهای رباتیکی، در اجرای عملکرد خود، یک کار را بارها و بارها انجام میدهند. مقدار اختلاف مکانی که در حرکت در یک مسیر ثابت در نظر گرفته میشود را با عنوان تکرارپذیری میشناسیم

دقت
مقدار اختلاف بین مختصاتی برای حرکت بازو در نرم افزار تعریف میشود و مسیر حرکتی که ربات در واقعیت به آن عمل می کند را دقت می نامیم.

از معروف ترین سازندگان ربات های صنعتی می توان به شرکت های ذیل اشاره داشت :

شرکت فانوک

شرکت ABB

شرکت KUKA

شرکت yaskawa

شرکت Omron

شرکت Staubli