装配是制造工作流程的关键部分。这是将各种组件组合成一个整体的阶段。这是决定产品是否符合质量标准或被拒绝的关键阶段。由于组装是一个精密的过程，因此必须精确地完成。这就是装配线机器人派上用场的地方。这些机器人可以极其精确地执行各种任务并简化您的操作。
毫不奇怪，到 2023 年，全球机器人与人类的比例 为 1:71，随着越来越多的公司将机器人集成到其运营中，这一比例预计将逐渐发生变化。但装配机器人适合您的业务吗？在这里，我们将探讨各种类型的装配线机器人及其应用。我们还将评估将它们集成到装配线中的优点和缺点。
装配或生产线机器人是一种可编程机器，旨在沿着生产线执行各种任务，替代或补充人类工人。其中一些任务包括拧紧、焊接和包装。
虽然装配线机器人的组成根据其设计和用途而有所不同，但以下是大多数装配机器人共享的核心组件：
• 机器人手臂：这是一个机械部件，可以扩展机器人的活动范围和灵活性。
• 末端执行器：这是一种连接到机械臂末端的工具 ，使机器人能够拾取需要组装的零件。
• 传感器：传感器充当机器人的眼睛和耳朵，为物体的位置、安装零件时施加多大的力以及如何正确定位零件提供指导。
• 控制器：这是机器人的大脑。它解释预编程指令并传递信号来操作手臂和末端执行器。
没有一种通用的装配线机器人。有多种类型，每种都有独特的品质。以下是一些最常见的类型：
铰接式机器人具有旋转关节，允许它们向多个方向移动。铰接式机器人具有 2 到 10 个关节，在需要极高精度和灵活性的任务中表现出色，例如焊接汽车零件、喷漆复杂设计和材料搬运。
它们的适应性使它们适合各种应用，特别是需要复杂运动的情况。因此，关节型机器人是机器人装配中最常用的装配机器人类型， 截至 2017 年 占工业机器人出货量的 60% 以上。
然而，由于关节机器人具有多个关节，因此其速度比其他机器人慢。尽管如此，它们在速度上的不足却可以通过举起重物并进入难以到达的区域来安装组件来弥补。
SCARA（选择性顺应性装配机器人手臂）机器人具有独特的手臂结构，具有两个或三个旋转关节。这种设计使它们非常适合水平面上的高速、高精度应用，例如拾放任务、包装产品和涂胶。
然而，虽然SCARA 机器人擅长快速、重复性任务，但它们 无法处理较重的有效负载。
Delta 机器人 具有独特的三角形结构，具有三个垂直移动的手臂。当集成到装配线中时，Delta 机器人安装在顶部。这使它们具有更好的稳定性，并减少了在组装过程中提升零件时施加在它们上的力。
这使得 Delta 机器人非常适合需要快速、重复运动的任务，例如包装、分类和材料转移。因此，台达机器人非常适合时间紧迫的高速生产线。
然而，由于其结构的原因，Delta 机器人无法处理较重的有效负载。
协作机器人或协作机器人，顾名思义，与人类工人协作工作。它们通常更小、更轻，并且具有安全功能，使它们能够与人类工人一起安全操作。
协作机器人用途广泛且直观，可以协助完成各种任务，例如紧固、钻孔或检索组件。
随着全球物流和电子商务行业对机器人的需求增加，预计全球协作机器人市场 将从2024年的19亿美元扩大到2030年的118亿美元，复合年增长率（CAGR）为35.2%。
装配线机器人应用于各个行业。因此，它们的用例因行业而异。以下是生产线机器人的一些常见应用：
车辆由许多尺寸各异的部件组成。机器人是汽车装配过程中不可或缺的一部分，据估计， 汽车行业 每 10,000 名员工就有超过 1,400 台工业机器人。
装配机器人整合这些零件，执行焊接车身零件、安装挡风玻璃和给车架喷漆等任务。
铰接式机器人在汽车行业尤其常见，因为它们能够进入难以到达的区域并以极高的精度安装精密部件。
电子行业的制造商通常处理比一粒米还小的元件，例如集成电路、晶体管和电容器。装配线机器人可以以极高的精度处理和组装这些微小零件。机器人对于这些部件的组装至关重要，截至 2023 年，电子行业的机器人市场份额 仅次于汽车行业。
它们对于将元件放置在电路板上、涂抹粘合剂以及执行复杂的焊接任务至关重要。 SCARA 机器人在电子行业尤其常见，因为它们能够快速准确地处理重复性任务。
卫生和速度对于食品和饮料行业至关重要。装配线机器人可以快速、卫生地处理重复性任务，适合食品和饮料行业的大批量生产线。
装配机器人可以细致地灌装瓶子、为产品贴标签并确保产品重量一致等任务，使其非常适合食品和饮料行业。
组装机器人用于医疗保健领域的各种任务，例如灌装小瓶、包装药物和组装精密医疗设备。它们的精度确保了准确的剂量和处理，同时还保持了行业所需的严格卫生标准。
例如， Zellwag Pharmtech 使用工业机器人填充和封闭小瓶，Farason Corporation 使用工业机器人组装医用注射器。
在快节奏的电子商务行业中，速度至关重要。在电子商务中，装配机器人用于拣选和包装操作，在仓库中导航以检索产品并准备装运。
例如，美国电子商务巨头亚马逊拥有超过75万个移动机器人， 分布在其全球仓库中，负责处理各种任务，例如识别产品、检索产品并将其运送到指定站点。
某些行业，例如定制制造，需要定制解决方案。装配线机器人可以适应不同生产线的独特需求。工人可以对它们进行编程以完成特定任务，确保它们组装的产品符合客户的规格和偏好。
将装配线机器人集成 到您的运营中可以为您的企业带来多种好处。以下是它们的一些主要优点：
机器人的运行速度是人类工人无法比拟的。因此，它们可以提高您的产量，并使您能够快速响应需求高峰，使您在竞争中保持领先地位。
装配机器人的工作精度极高。与可能会感到疲劳并导致不一致的人类工人不同，机器人总是能提供一致、高质量的结果。这种一致性对于维持品牌声誉和客户满意度至关重要。
事实上，根据雪城大学的一项研究，每 1,000 名工人部署一台机器人的工作场所，职业安全与健康管理局 (OSHA) 的事故率降低了 15.1%。
装配线机器人将人类工人从潜在危险的任务中解放出来，例如举起重物、焊接或处理危险材料。这降低了工作场所受伤的风险，提高了员工士气，并让员工能够承担更具吸引力且体力要求较低的任务。
现代装配线机器人具有很强的适应性，因为它们可以重新编程来处理不同的任务。这种灵活性允许快速调整生产线，以支持新产品的推出或产品设计的变化。
虽然装配机器人的初始购买和安装成本可能很高，但长期节省的成本可能是巨大的。事实上，据估计机器人可以将劳动力成本削减近 18%。
虽然装配机器人有很多优点，但将它们集成到您的操作中可能也有缺点。以下是一些需要考虑的缺点：
机器人是一项重大的财务承诺，因为它们的成本高达数千美元。除了购买机器人之外，您可能还需要考虑其他成本，例如基础设施变更、编程和员工培训。
因此，请仔细权衡潜在的长期利益与初始投资，以确保其符合您的预算。
机器人不能自主工作。您需要熟练的人员对它们进行编程以执行特定任务并维护它们。在将机器人工程师整合到运营中之前，请考虑培训或雇用机器人工程师的成本。
机器人擅长执行各种任务。但如果您的工业装配线需要频繁更换，它们可能不适合。这种僵化可能会阻碍您的运营。
严重依赖自动化系统可能会导致依赖性，如果机器人出现故障，操作可能会陷入停顿。这可能是一个大问题，特别是如果您所在的行业对高速装配至关重要。
2023 年，装配机器人市场 估值为 148.32 亿美元，预计到 2033 年将达到 444.469 亿美元。随着越来越多的制造商将装配线机器人集成到其运营中，集成力扭矩传感器对于保持竞争力至关重要。
力扭矩传感器提供实时反馈，以根据力和扭矩调整运动。它们可确保精确装配、提高产品质量并增强工人安全。随着制造商加大对自动化的投资，集成力扭矩传感器对于保持竞争力至关重要。
• Adin Robotics AFT20-D15 超小型六轴力/扭矩传感器
• Bota Systems LaxONE FT 6轴力扭矩传感器
• Bota Systems SensONE 6 轴力扭矩传感器
• Bota Systems Rokubi FT 6 轴力扭矩传感器
• TORQUE-LINK-200 无线扭矩/应变传感器节点
