امروزه رباتهای یاسکاوا صنعتی استفاده گستردهای در صنایع مختلف دارند و این رباتها به عنوان ستونی محکم در سیستم اتوماسیون صنعت خودروسازی جهت افزایش بهرهوری سیستم استفاده میشوند. استفاده و بهرهبرداری از این رباتها در کارخانهها و محیطهای صنعتی نه تنها بازدهی سیستم را افزایش میدهند، بلکه هزینهی تولید را نیز بطرز چشمگیری کاهش میدهند. به علاوه استفاده از این گونه رباتها کیفیت قطعات تولیدی را بالا برده و با حذف خطاهای انسانی از خطرات مرتبط با کارهای تکراری و سنگین جلوگیری میکنند.
شرکتهای مختلفی وارد حوزهی تولید رباتهای صنعتی شدهاند که از مهمترین و با کیفیتترین آنها میتوان به شرکت یاسکاوا اشاره نمود. شرکت یاسکاوا سریهای مختلفی از رباتها را در بازار جهت استفاده در کاربردهای صنعتی مختلف عرضه کرده است. از نمونه این سری رباتها میتوان به سریهای GP، PL و AR اشاره نمود.
در این مقاله سعی میکنیم ابتدا انواع رباتهای صنعتی یاسکاوا را معرفی و کاربردهای آنها را نام ببریم. سپس به کاربرد رباتهای یاسکاوا در صنعت خودروسازی میپردازیم.
معرفی کلی رباتهای یاسکاوا
سری GP
در کاربردی که دقت و سرعت عمل بالا بسیار حیاتی است، سری GP میتواند پاسخگوی نیاز کارخانه باشد. از ویژگیهای ممتاز ربات شش محورهی سری GP میتوان به پی لود گسترده آن (از مدل GP7 که دارای پی لود 7 کیلوگرم تا مدل GP400 که دارای پی لود قابل توجه 400 کیلوگرم است.)، سرعت عمل بالا، برنامهنویسی آسان، سازگار با شرایط محیطی سخت و نصب و نگهداری آسان اشاره کرد. همچنین این سری از رباتها با کنترلر YRC1000 کاملا سازگار بوده و از تیچ پندانت (teach pendant) پشتیبانی میکنند.
سری AR
شرکت یاسکاوا این سری از رباتها را مختص جوشکاری طراحی کرده است. علاوه بر این، این رباتها با ارائه بیشترین بار مفید، بالاترین سرعت و بیشترین گشتاور مجاز مچ در کلاس خود، حداکثر بهرهوری را برای فرآیندهای صنعتی فراهم میکنند. جهت افزایش بهرهوری سیستم اتوماسیون صنعتی، امکان کنترل بهینه شتاب در تمامی موقعیتهای ربات وجود دارد.
سری AR، همانند سری GP به صورت کامل از کنترلر YRC1000 پشتیبانی کرده و با دارا بودن توابع برنامهنویسی پیشرفته، بهینهسازی فرایند جوش را آسان میکند. این رباتها دارای طراحی جمع و جور بوده که برای کاربران چیدمان با تراکم بالا را فراهم میکنند.
از ویژگیهای کلیدی سری AR میتوان به حرکت با سرعت بالا بین دو نقطهی جوش، انعطافپذیری بالا در نصب (قابلیت نصب بر روی دیوار و سقف)، برنامه نویسی آسان (قابلیت هماهنگ شدن با کنترلر YRC1000)، پشتیبانی از سیستم بینایی و دقت بالا در جوشکاری (تا 0.02 میلی متر) اشاره کرد.
سری PL
این سری از ربات یاسکاوا برای کاربردهای گسترده طراحی و در بازار عرضه شده است. این رباتها مناسبترین گزینه برای پالتبندی و وظایف لاجستیکی در مراکز توزیع به شمار میروند. این رباتها قادر هستند تا جعبهها را بدون نیاز به دخالت انسان با نهایت دقت بر روی پالت بچینند.
از ویژگیهای مهم سری PL میتوان به پی لود بالا (از 80 کیلوگرم تا 800 کیلوگرم)، طراحی 4 محوره برای دقت و قدرت بالا، طراحی یکپارچه و بازدهی بالا اشاره کرد. همچنین ذکر این نکته لازم است علاوه بر اینکه سری PL مانند دو سری قبل از کنترلر YRC1000 پشتیبانی میکند، این ربات میتواند با استفاده از نرمافزار PalletSolver الگوهای پالت را بصورت آفلاین فراهم آورد.
برای افرادی که در زمینه اتوماسیون صنعتی و سیستمهای اینورتر فعالیت میکنند، رباتهای یاسکاوا اهمیت ویژهای دارند، زیرا این رباتها بر کنترل دقیق سروو، هماهنگی حرکت و یکپارچگی با تجهیزات جانبی مانند نوارنقالهها و سنسورها متکی هستند. از ویژگیهای اصلی این رباتها میتوان به دامنه گسترده بار قابل حمل و رسیدن به نقاط دوردست، دقت بالا و پشتیبانی از هماهنگی چند ربات اشاره کرد.
رباتهای یاسکاوا میتوانند در یک سلول برای انجام عملیات سنگین با سرعت بالا پیادهسازی گردند. در این عملیات کارکنان کارخانه قادر هستند بطور مستقیم با ربات تعامل بکنند. این ویژگیهای منحصر بفرد باعث شدهاند تا این گونه رباتها به عنوان راهحل همهکاره برای خطوط اتوماسیون صنعتی تبدیل گردند.
نقش رباتها در صنعت خودروسازی
افزایش محبوبیت خودرو برقی در میان مردم باعث شده است که تقاضای باتری این گونه خودروها در بازار افزایش یابد. برای جواب این تقاضا، تولیدکنندگان باتری رباتهایی را در محیط صنعتی خود پیادهسازی کرده اند. این رباتها با قابلیت اطمینان بالا و اسمبلی قطعات با نهایت دقت و سرعت باعث میگردند تا راحتتر تقاضای بازار برطرف گردد.
رباتهای صنعتی امروزه نقش مهمی را در تولید باتریهای لیتیوم-یونی (lithium-ion batteries) ایفا میکنند. به عنوان مثال، در فرایندهای مونتاژ سلولها و برداشت قطعات، همچنین در بستهبندی و مونتاژ داخل خودرو همه بر اساس فناوریهای پیشنهادی اتصال و مونتاژ انجام میشوند.
مدیریت اسمبلی سینیهای بزرگ و سنگین
جهت اسمبلی کردن سینیهای (trays) بزرگ و سنگین، اتوماسیون رباتیک (robotic automation) به عنوان تنها راه حل منطقی شناخته میشود. برخی از سینیهای باتری (battery trays) خودرو میتوانند تا حدود 2 متر در 2.5 متر اندازه داشته باشند و وزن آنها تقریباً 130 کیلوگرم باشد. وزن و اندازهی این اسمبلیها و همچنین فضای جایگذاری باتری باعث میشود تا استفاده و بهرهبرداری از این رباتها به گزینهای هوشمندانه تبدیل شود.
بهتدریج و با گذشت زمان، رباتهای یاسکاوا نقش پررنگتری در راهکارهای تعویض باتری در حملونقل عمومی ایفا میکنند.
تزریق و پاشش چسب با استفاده از رباتهای یاسکاوا
بیشتر کاربردهایی که در قسمت بالا مطرح شدند میتوانند فاکتورهای ریسکی ایجاد کرده و برای انسان مضر باشند. از لیفتهای سنگین و تکراری قطعات مختلف گرفته تا استنشاق گازهای مضر در حین پاشش چسب. بنابراین در این صورت استفاده از تجهیزات رباتیک پیشنهاد میشود.
سوراخکاری حرارتی (FlowDrill) با استفاده از رباتهای یاسکاوا
فرایند FlowDrill شامل دو مرحله است: ابتدا ایجاد سوراخ و سپس رزوهگذاری روی آن. این کار میتواند توسط ابزار FlowDrill انجام شود یا با استفاده از پیچ اتصال دارای هندسه خاص FlowDrill که برای گرم کردن فلز طراحی شده است.
فرایند FlowDrill در مرحله اول به فشار تماس بسیار بالایی نیاز دارد، جایی که نوک ابزار یا پیچ در حال ایجاد سوراخ است. برای انجام این کار، ربات باید سختی بالایی داشته باشد تا بتواند این نیرو را تحمل کند و همچنین هیچ لغزش یا عقبروی نداشته باشد تا موقعیت خود را حفظ کند و کیفیت فرایند FlowDrill پایدار باقی بماند. برای این نوع عملیات، رباتهای Motoman GP250 یا GP280 گزینههای ایدهآل هستند.
تقویت زیرساخت سیستم اتوماسیون با استفاده از رباتهای یاسکاوا
به دلیل پیشرفتهای فناوری بینایی با دقت بالا، اتصالپذیری پیشرفته، عملکردهای نرمافزاری خودران خودروها و حضور رباتهای یاسکاوا همکار سری HC رویای شارژ خودکار رباتها در مسیر تحقق است.
نقش رباتهای یاسکاوادر بدنهسازی خودرو (Automotive Body Shop)
بخش بدنهسازی خودرو بزرگترین رباتها را مورد بهرهبرداری قرار میدهد. رباتهای یاسکاوا در بسیاری از فناوریهای پیشرفتهای که در بخش بدنهسازی خودرو متمرکز هستند، نقش دارند. از جمله این فناوریها میتوان به نقطه جوشی (Spot Welding)، جوشکاری لیزری، جوشکاری لیزری از راه دور (Remote Laser Welding)، جوشکاری قوسی (Arc Welding)، چسبکاری (Gueling)، بستن انواع اتصالات (Fastening)، رولر هِمینگ (Roller Hemming)، آببندی (Sealing)، اندازهگیری درونخطی (Inline Measurement)، جابجایی قطعات و بسیاری کاربردهای دیگر اشاره کرد.
نقش رباتهای یاسکاوا در بخش پرسکاری صنعت خودروسازی (Automotive Press Shop)
در بخش پرسکاری صنعت خودروسازی، پنلهای بدنه خودرو در دست تولید که از مواد خام ساخته شده در طی چند مرحله برش خورده تا در نهایت به بخشهای مختلفی از بدنه خودرو همانند کف خودرو، دیوارههای بدنه ماشین، ستونها، کاپوتها و درب خودرو تقسیم شوند. رباتهای یاسکاوا در این مرحله وظیفهی ورود و خروج قطعات به دستگاه پرس را بر عهده دارند. همچنین در خطوط پرس چند مرحلهای (multi-stage press lines) رباتهای یاسکاوا وظیفهی انتقال پنلهای خودرو بین دستگاههای پرس را انجام میدهند.
نقش رباتهای یاسکاوا در بخش رنگکاری خودرو (Automotive Paint Shop)
رباتهای یاسکاوا نقش مهمی را در قسمت رنگکاری خودرو از جمله رنگکاری درب خودرو، بدنه، کاپوت و سپر را ایفا میکنند. همچنین این رباتها، رنگپاشی بخش داخلی خودرو، آببندی داخلی (interior sealing) و ایجاد عایق صدا را انجام میدهند.
نقش رباتهای یاسکاوا در اسمبلی و مونتاژ نهایی خودرو
در حال حاضر نقش اتوماسیون صنعتی در اسمبلی نهایی خودرو پایین است. تجهیزات رباتیک در حال حاضر در یک فضای مخصوص به خود (سلول) جهت مدیریت متریال خودرو، اسمبلی درب خودرو و اسمبلی سقف آن، اسمبلی داشبورد، مدیریت باتری، بازرسی و چندین فرایند بستن پیچ پیادهسازی شده و مورد بهرهبرداری قرار میگیرند.
رباتهای متحرک (mobile robots) بهتدریج در حال گسترش کاربرد خود هستند؛ از جمله انتقال قطعات معیوب به ایستگاه مرکزی تعمیر. در سالهای آینده نیز، رباتهای همکار (collaborative robots) نقش مهمی در خودکارسازی مراحل نهایی مونتاژ ایفا خواهند کرد.
