裝配是制造工作流程的關(guān)鍵部分。這是將各種組件組合成一個整體的階段。這是決定產(chǎn)品是否符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)或被拒絕的關(guān)鍵階段。由于組裝是一個精密的過程，因此必須精確地完成。這就是裝配線機器人派上用場的地方。這些機器人可以極其精確地執(zhí)行各種任務(wù)并簡化您的操作。
毫不奇怪，到 2023 年，全球機器人與人類的比例 為 1:71，隨著越來越多的公司將機器人集成到其運營中，這一比例預(yù)計將逐漸發(fā)生變化。但裝配機器人適合您的業(yè)務(wù)嗎？在這里，我們將探討各種類型的裝配線機器人及其應(yīng)用。我們還將評估將它們集成到裝配線中的優(yōu)點和缺點。
裝配或生產(chǎn)線機器人是一種可編程機器，旨在沿著生產(chǎn)線執(zhí)行各種任務(wù)，替代或補充人類工人。其中一些任務(wù)包括擰緊、焊接和包裝。
雖然裝配線機器人的組成根據(jù)其設(shè)計和用途而有所不同，但以下是大多數(shù)裝配機器人共享的核心組件：
? 機器人手臂：這是一個機械部件，可以擴展機器人的活動范圍和靈活性。
? 末端執(zhí)行器：這是一種連接到機械臂末端的工具 ，使機器人能夠拾取需要組裝的零件。
? 傳感器：傳感器充當(dāng)機器人的眼睛和耳朵，為物體的位置、安裝零件時施加多大的力以及如何正確定位零件提供指導(dǎo)。
? 控制器：這是機器人的大腦。它解釋預(yù)編程指令并傳遞信號來操作手臂和末端執(zhí)行器。
沒有一種通用的裝配線機器人。有多種類型，每種都有獨特的品質(zhì)。以下是一些最常見的類型：
鉸接式機器人具有旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)，允許它們向多個方向移動。鉸接式機器人具有 2 到 10 個關(guān)節(jié)，在需要極高精度和靈活性的任務(wù)中表現(xiàn)出色，例如焊接汽車零件、噴漆復(fù)雜設(shè)計和材料搬運。
它們的適應(yīng)性使它們適合各種應(yīng)用，特別是需要復(fù)雜運動的情況。因此，關(guān)節(jié)型機器人是機器人裝配中最常用的裝配機器人類型， 截至 2017 年 占工業(yè)機器人出貨量的 60% 以上。
然而，由于關(guān)節(jié)機器人具有多個關(guān)節(jié)，因此其速度比其他機器人慢。盡管如此，它們在速度上的不足卻可以通過舉起重物并進入難以到達的區(qū)域來安裝組件來彌補。
SCARA（選擇性順應(yīng)性裝配機器人手臂）機器人具有獨特的手臂結(jié)構(gòu)，具有兩個或三個旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)。這種設(shè)計使它們非常適合水平面上的高速、高精度應(yīng)用，例如拾放任務(wù)、包裝產(chǎn)品和涂膠。
然而，雖然SCARA 機器人擅長快速、重復(fù)性任務(wù)，但它們 無法處理較重的有效負(fù)載。
Delta 機器人 具有獨特的三角形結(jié)構(gòu)，具有三個垂直移動的手臂。當(dāng)集成到裝配線中時，Delta 機器人安裝在頂部。這使它們具有更好的穩(wěn)定性，并減少了在組裝過程中提升零件時施加在它們上的力。
這使得 Delta 機器人非常適合需要快速、重復(fù)運動的任務(wù)，例如包裝、分類和材料轉(zhuǎn)移。因此，臺達機器人非常適合時間緊迫的高速生產(chǎn)線。
然而，由于其結(jié)構(gòu)的原因，Delta 機器人無法處理較重的有效負(fù)載。
協(xié)作機器人或協(xié)作機器人，顧名思義，與人類工人協(xié)作工作。它們通常更小、更輕，并且具有安全功能，使它們能夠與人類工人一起安全操作。
協(xié)作機器人用途廣泛且直觀，可以協(xié)助完成各種任務(wù)，例如緊固、鉆孔或檢索組件。
隨著全球物流和電子商務(wù)行業(yè)對機器人的需求增加，預(yù)計全球協(xié)作機器人市場 將從2024年的19億美元擴大到2030年的118億美元，復(fù)合年增長率（CAGR）為35.2%。
裝配線機器人應(yīng)用于各個行業(yè)。因此，它們的用例因行業(yè)而異。以下是生產(chǎn)線機器人的一些常見應(yīng)用：
車輛由許多尺寸各異的部件組成。機器人是汽車裝配過程中不可或缺的一部分，據(jù)估計， 汽車行業(yè) 每 10,000 名員工就有超過 1,400 臺工業(yè)機器人。
裝配機器人整合這些零件，執(zhí)行焊接車身零件、安裝擋風(fēng)玻璃和給車架噴漆等任務(wù)。
鉸接式機器人在汽車行業(yè)尤其常見，因為它們能夠進入難以到達的區(qū)域并以極高的精度安裝精密部件。
電子行業(yè)的制造商通常處理比一粒米還小的元件，例如集成電路、晶體管和電容器。裝配線機器人可以以極高的精度處理和組裝這些微小零件。機器人對于這些部件的組裝至關(guān)重要，截至 2023 年，電子行業(yè)的機器人市場份額 僅次于汽車行業(yè)。
它們對于將元件放置在電路板上、涂抹粘合劑以及執(zhí)行復(fù)雜的焊接任務(wù)至關(guān)重要。 SCARA 機器人在電子行業(yè)尤其常見，因為它們能夠快速準(zhǔn)確地處理重復(fù)性任務(wù)。
衛(wèi)生和速度對于食品和飲料行業(yè)至關(guān)重要。裝配線機器人可以快速、衛(wèi)生地處理重復(fù)性任務(wù)，適合食品和飲料行業(yè)的大批量生產(chǎn)線。
裝配機器人可以細(xì)致地灌裝瓶子、為產(chǎn)品貼標(biāo)簽并確保產(chǎn)品重量一致等任務(wù)，使其非常適合食品和飲料行業(yè)。
組裝機器人用于醫(yī)療保健領(lǐng)域的各種任務(wù)，例如灌裝小瓶、包裝藥物和組裝精密醫(yī)療設(shè)備。它們的精度確保了準(zhǔn)確的劑量和處理，同時還保持了行業(yè)所需的嚴(yán)格衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。
例如， Zellwag Pharmtech 使用工業(yè)機器人填充和封閉小瓶，F(xiàn)arason Corporation 使用工業(yè)機器人組裝醫(yī)用注射器。
在快節(jié)奏的電子商務(wù)行業(yè)中，速度至關(guān)重要。在電子商務(wù)中，裝配機器人用于揀選和包裝操作，在倉庫中導(dǎo)航以檢索產(chǎn)品并準(zhǔn)備裝運。
例如，美國電子商務(wù)巨頭亞馬遜擁有超過75萬個移動機器人， 分布在其全球倉庫中，負(fù)責(zé)處理各種任務(wù)，例如識別產(chǎn)品、檢索產(chǎn)品并將其運送到指定站點。
某些行業(yè)，例如定制制造，需要定制解決方案。裝配線機器人可以適應(yīng)不同生產(chǎn)線的獨特需求。工人可以對它們進行編程以完成特定任務(wù)，確保它們組裝的產(chǎn)品符合客戶的規(guī)格和偏好。
將裝配線機器人集成 到您的運營中可以為您的企業(yè)帶來多種好處。以下是它們的一些主要優(yōu)點：
機器人的運行速度是人類工人無法比擬的。因此，它們可以提高您的產(chǎn)量，并使您能夠快速響應(yīng)需求高峰，使您在競爭中保持領(lǐng)先地位。
裝配機器人的工作精度極高。與可能會感到疲勞并導(dǎo)致不一致的人類工人不同，機器人總是能提供一致、高質(zhì)量的結(jié)果。這種一致性對于維持品牌聲譽和客戶滿意度至關(guān)重要。
事實上，根據(jù)雪城大學(xué)的一項研究，每 1,000 名工人部署一臺機器人的工作場所，職業(yè)安全與健康管理局 (OSHA) 的事故率降低了 15.1%。
裝配線機器人將人類工人從潛在危險的任務(wù)中解放出來，例如舉起重物、焊接或處理危險材料。這降低了工作場所受傷的風(fēng)險，提高了員工士氣，并讓員工能夠承擔(dān)更具吸引力且體力要求較低的任務(wù)。
現(xiàn)代裝配線機器人具有很強的適應(yīng)性，因為它們可以重新編程來處理不同的任務(wù)。這種靈活性允許快速調(diào)整生產(chǎn)線，以支持新產(chǎn)品的推出或產(chǎn)品設(shè)計的變化。
雖然裝配機器人的初始購買和安裝成本可能很高，但長期節(jié)省的成本可能是巨大的。事實上，據(jù)估計機器人可以將勞動力成本削減近 18%。
雖然裝配機器人有很多優(yōu)點，但將它們集成到您的操作中可能也有缺點。以下是一些需要考慮的缺點：
機器人是一項重大的財務(wù)承諾，因為它們的成本高達數(shù)千美元。除了購買機器人之外，您可能還需要考慮其他成本，例如基礎(chǔ)設(shè)施變更、編程和員工培訓(xùn)。
因此，請仔細(xì)權(quán)衡潛在的長期利益與初始投資，以確保其符合您的預(yù)算。
機器人不能自主工作。您需要熟練的人員對它們進行編程以執(zhí)行特定任務(wù)并維護它們。在將機器人工程師整合到運營中之前，請考慮培訓(xùn)或雇用機器人工程師的成本。
機器人擅長執(zhí)行各種任務(wù)。但如果您的工業(yè)裝配線需要頻繁更換，它們可能不適合。這種僵化可能會阻礙您的運營。
嚴(yán)重依賴自動化系統(tǒng)可能會導(dǎo)致依賴性，如果機器人出現(xiàn)故障，操作可能會陷入停頓。這可能是一個大問題，特別是如果您所在的行業(yè)對高速裝配至關(guān)重要。
2023 年，裝配機器人市場 估值為 148.32 億美元，預(yù)計到 2033 年將達到 444.469 億美元。隨著越來越多的制造商將裝配線機器人集成到其運營中，集成力扭矩傳感器對于保持競爭力至關(guān)重要。
力扭矩傳感器提供實時反饋，以根據(jù)力和扭矩調(diào)整運動。它們可確保精確裝配、提高產(chǎn)品質(zhì)量并增強工人安全。隨著制造商加大對自動化的投資，集成力扭矩傳感器對于保持競爭力至關(guān)重要。
? Adin Robotics AFT20-D15 超小型六軸力/扭矩傳感器
? Bota Systems LaxONE FT 6軸力扭矩傳感器
? Bota Systems SensONE 6 軸力扭矩傳感器
? Bota Systems Rokubi FT 6 軸力扭矩傳感器
? TORQUE-LINK-200 無線扭矩/應(yīng)變傳感器節(jié)點
