پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

 
  • language
  • language
  • ورود/عضویت

طراحی و ساخت روبات مونتاژکار

طراحی و ساخت روبات مونتاژکار

  • شماره درخواست: RFP389903137
  • تاریخ اعلام: 1399/03/20
  • تاریخ انقضا: 1399/04/18

فرصت ها:

براساس پیشنهاد‌ها قابل‌ مذاکره خواهد بود.

میزان سرمایه گذاری:

براساس پیشنهاد‌ها قابل‌ مذاکره خواهد بود.

برنامه زمان بندی:

تماس جهت اطلاعات بیشتر:

۰۲۱۸۸۳۹۸۵۶۳ – ۰۲۱۸۸۳۹۸۵۴۳

پست الکترونیک:

Proposal@boomerangtt.com

پیشینه مساله:

امروزه ربات‌های صنعتی پیچیده‌ترین فعالیت‌ها را در خطوط تولید انجام می‌دهند تا سرعت، کیفیت و دقت را در سالن‌های تولید ارتقاء دهند. ربات‌های صنعتی در راستای افزایش بهره‌وری تولید در صنایع مختلف بکار می‌روند و بهبود کیفیت و ایمنی محیط کار را فراهم می‌آورند. پیشرفت این تکنولوژی در چند دهه اخیر بسیار چشمگیر بوده است به‌طوری‌که کارکردهای ربات‌های صنعتی تکامل یافته است و طیف بالایی از وظایف فوق‌العاده حساس توسط این ربات‌ها انجام می‌پذیرد. دلایل ذیل را می‌توان از اصلی‌ترین عوامل استفاده رو به رشد این تجهیزات برشمرد:
  1. کاهش هزینه‌های اجرایی
  2. بهبود کیفیت و ثبات محصول
  3. افزایش نرخ توليد محصولات
  4. افزایش انعطاف‌پذیری تولید محصول
  5. کاهش ضایعات تولید و افزایش راندمان
  6. مطابقت با اصول ایمنی و بهبود سلامت و ایمنی محل کار
  7. کاهش نیاز به نیروی انسانی و دشواری‌های استخدام آن
  8. کاهش هزینه‌های سرمایه‌گذاری
  9. صرفه‌جویی در فضای سالن‌های تولید
همه ربات‌‌ها صرف‌نظر از اینکه ماشین‌های فوق‌العاده پیچیده یا نسبتاً ساده‌ای باشند اساساً از چند قسمت اصلی تشکیل شده‌اند:
  • کنترل‌کننده (معمولاً یک کامپیوتر و بسته نرم‌افزاری) برای ارسال دستورات به ربات
  • ساختارهای فیزیکی و اجزای مکانیکی که ربات فعالیت‌های مشخص شده را توسط آن‌ها انجام می‌دهد (موتور، پیستون، چرخ، تسمه و...)
  • سنسورهای مختلف جهت تنظیم عملکرد ربات در پاسخ به محرک‌های خارجی (بینایی، صوتی، دما، نور، تماسی یا حرکتی)
اجزای ربات‌های صنعتی:
بازوی ربات
بازوی ربات دستگاهی است که برای اجرای سریع، کارآمد و بسیار دقیق انواع فعالیت‌های مکانیکی مورد استفاده قرار می‌گیرد. از این تجهیز اغلب برای عملکرد سریع، ظریف و بسیار تکراری در بخش‌های ماشین‌کاری و مونتاژ بهره‌برداری می‌شود. بازوهای رباتیک مورد استفاده برای تولید صنعتی و مونتاژ دارای 4-6 اتصال مفصلی هستند که برای تقلید از عملکردهای اصلی بازو و دست انسان طراحی شده‌اند.

تصویر شماره 1. بازوی مکانیکی

  کنترل‌کننده‌های ربات کنترل‌کننده‌های ربات ترکیبی از سخت‌افزار و نرم‌افزار هستند که سیستم کامپیوتری را تشکیل می‌دهند و از طریق آن ربات آموزش می‌بیند و کنترل می‌شود. نزدیک‌ترین قیاس در اینجا می‌تواند سیگنال‌های مغز انسان باشد که توسط کنترل‌کننده ارسال می‌شود و به‌طور مستقیم حرکات سایر قسمت‌های ربات، ازجمله اتصالات را کنترل می‌کند. در حقیقت کنترل‌کننده، تجهیزات مکانیکی را به یک ربات تبدیل می‌کند و در ترکیب با سنسورها امکان تنظیم خودکار ربات با حوادث و شرایط خارجی را فراهم می‌کند. سیستم‌های کنترل ربات در دو دسته اصلی قرار می‌گیرند:
  • سیستم‌های کنترل از پیش برنامه‌ریزی‌شده
ربات‌های از پیش برنامه‌ریزی‌شده صرفاً برای تکرار کارهای ساده طراحی شده‌اند و فقط می‌توانند به روش‌های بسیار محدود به تغییرات محیط خارجی پاسخ دهند. به‌عبارت‌دیگر آن‌ها نیاز به حفظ شرایط مناسب دارند تا بتوانند وظایف مورد نظر خود را به‌درستی انجام دهند.
  • سیستم‌های کنترل خودکار
با استفاده از این سیستم‌ها، ربات‌های پیچیده‌تر به طیف وسیعی از سنسورها مجهز خواهند شد که به آن‌ها امکان شناسایی و پاسخ دادن به عوامل خارجی یا تغییرات محیطی را می‌دهد.  

تصویر شماره 2. بخشی از سیستم‌ کنترل ربات

گریپر (پنجه ربات) گریپرها در قسمت انتهایی بازوی رباتیک قرار می‌گیرند تا عملکردها و توانایی‌های کلیدی خاصی را در ربات ایجاد کنند. گریپرهای ربات وسیله‌ای برای دستیابی مطمئن به اشیاء و اجزا را در اختیار دستگاه قرار می‌دهند که برای اکثر برنامه‌های خط تولید مانند مونتاژ، برداشتن و جایگذاری اشیاء ضروری است. گریپرها معمولاً به‌صورت الکتریکی یا پنوماتیکی طراحی شده‌اند.

تصویر شماره 3. گریپر ربات

موتور ربات موتور ربات همان بخشی است که به آن توانایی ارزشمندی در انجام حرکات بسیار دقیق و قابل تکرار می‌دهد. مجموعه گسترده‌ای از موتورها وجود دارند که با توجه به نوع و دامنه حرکتی ربات، انتخاب می‌شوند. انواع اصلی موتورهای رباتیک عبارت‌اند از: موتورهای AC یا  DC(گشتاور بسیار زیاد موتورهای AC، سرعت زیاد موتورهای DC)، سرووموتور (کنترل دقیق موقعیت زاویه‌ای)، موتورهای پله‌ای(تثبیت وضعیت موتور برای قرار گرفتن در یک مرحله خاص).  

تصویر شماره 4. رابط موتور و بازوی ربات

سنسورهای ربات: ربات‌ها می‌توانند به‌راحتی با به‌کارگیری طیف وسیعی از سنسورها، لنزها و سایر قطعاتی که به آن‌ها امکان دسترسی به بسیاری از حس‌های اصلی ازجمله بینایی، شنوایی، لمس و ... را می‌دهد، محیط خود را درک کنند که ازجمله آن‌ها می‌توان به سنسورهای فشار، گاز، رطوبت، آلتراسونیک، مادون قرمز، موقعیت‌یاب، فوتوالکتریک، صدا، حرارتی و دوربین‌های تصویربرداری حرارتی اشاره نمود.

تصویر شماره 5. سنسور فوتوالکتریک

دسته‌بندی ربات‌ها بر اساس پیکربندی مکانیکی‌، ربات‌های صنعتی را می‌توان به چهار نوع متداول طبقه‌بندی کرد: ربات‌های دکارتی‌، ربات‌های ربات‌های استوانه‌ای، ربات‌های قطبی و اسکارا، ربات دکارتی ربات‌های دکارتی به شکل گسترده‌ای در صنعت استفاده می‌شوند، در سه محور خطی حرکت می‌کنند. آرایش مکانیکی ربات‌های دکارتی خیلی ساده‌تر از اکثر ربات‌های دیگر است. آن‌ها معمولاً وظایفی مانند انتخاب و جایگذاری اشیاء را انجام می‌دهند. ربات استوانه‌ای ربات‌های استوانه‌ای به‌طورکلی برای مونتاژ، جوش نقطه‌ای و ریخته‌گری استفاده می‌شوند. یک ربات استوانه‌ای سه محور حرکتی دارد. محور Z که حول آن به‌صورت عمودی می‌چرخد، محور Y که به‌صورت خطی در مسیر آن حرکت می‌کند و یک محور چرخشی. ربات استوانه‌ای امکان حرکت چرخشی و خطی را دارد.   ربات قطبی یک ربات قطبی یا کروی ترکیبی از یک مفصل چرخشی، دو اتصال چرخشی و یک مفصل خطی است. این ربات برای جابجایی ابزارها، جوشکاری نقطه‌ای، ریخته‌گری و جوشکاری قوس الکتریکی بکار گرفته می‌شود. ربات‌ اسکارا ربات اسکارا با دارا بودن قدرت مانور بالا در صفحه XY، گزینه بسیار مناسبی جهت مونتاژکاری است. از این ربات علاوه بر مونتاژ در انتقال نیز استفاده می‌شود. ویژگی ربات اسکارا اتصال دو رابط لولایی متوالی با محورهای موازی، شبیه دست انسان است. این ویژگی به ربات این قدرت را می‌دهد که در مساحتی محدود، باز و جمع شود و به‌سرعت خود را از نقطه‌ای به نقطه‌ی دیگر برساند. این ربات می‌تواند به‌ویژه در کارهای مونتاژ یا قرار دادن اجسام مفید باشد.

شرح مساله:

    فرآیند مونتاژ قطعات یکی از بخش‌های مهم در هر صنعت محسوب می‌گردد. این مقوله از مونتاژ قطعات SMD روی یک برد الکترونیکی تا مونتاژکاری قطعات بزرگ یک خودرو را شامل می‌شود. به‌منظور افزایش سرعت و دقت در فعالیت‌هایی با درجه بالای تکرارپذیری، لازم است از ربات‌های مونتاژکار استفاده شود. انجام کارهای پیوسته توسط ربات‌ها، افزایش بازدهی تولید را به همراه خواهد داشت. علاوه بر این، ربات‌ها می‌توانند در محیط‌های خطرناک نیز کار کنند و شرایط کار و ایمنی کارخانه را بهبود بخشند. با توجه به نوع ابزاری که بر روی ربات نصب می‌شود، انجام عملیات مختلفی اعم از جایگذاری قطعات داخل یکدیگر، بستن پیچ‌ یا مهره‌ها، پرچ کردن و لحیم‌کاری بردهای الکترونیکی را می‌توان از آن‌ها انتظار داشت. بر این اساس یک شرکت صنعتی علاقمند است که با رباتیک کردن فعالیت‌های مونتاژ قطعات، علاوه بر ایجاد نوآوری، عملکرد خود را ارتقاء بخشد. در حال حاضر فرآیند مونتاژ دربِ قیف‌شو به‌صورت کاملاً دستی صورت می‌پذیرد و شامل سه مرحله می‌باشد که انتظار می‌رود ربات طراحی شده نیز قادر به انجام پیوسته این سه مرحله باشد. در مرحله اول قطعه روده‌ای برداشته می‌شود، سپس قطعه رینگی روی آن قرار خواهد گرفت، درنهایت در مرحله سوم درب‌پوش روی دو قطعه دیگر پیچانده می‌شود. بدین منظور لازم است سیستم اتوماتیک یا نیمه اتوماتیکی جهت فرآیند مونتاژ این سه قطعه طراحی و ساخته گردد که در این زمینه توجه به نکات ذیل حائز اهمیت است:
  1. جنس قطعات:
  • درب‌پوش: پلی‌اتیلن ٥٠٣٠ تزريقي
  • قطعه رينگي: قلع اندود
  • قطعه روده‌ای: پلی‌اتیلن سبک
  1. اندازه قطعات:
  • قطر بيروني بالاي قطعه روده‌ای در بازه ٤٥.٥ تا ٤٥.٩ ميلي‌متر
  • قطر لبه بيروني رينگي قلع اندود در بازه ٤٦.٨ تا ٤٧.١ ميلي‌متر
  • قطر لبه بيروني درب‌پوش در بازه ٤٤.٥ تا ٤٥.٤ ميلي‌متر
  1. سرعت لازم (تعداد تکرار): مونتاژ کردن 3000 قطعه در هر ساعت
       

راهکار های پیشنهادی:

  • طراحی و ساخت ربات‌های نیمه اتوماتیک (با حداکثر دو نیروی انسانی)
  • طراحی و ساخت ربات‌های تمام اتوماتیک (به‌شرط اینکه تفاوت قیمتی بالایی با حالت نیمه اتوماتیک نداشته باشد)
 

راه حل ها و پیشنهاد های غیر جذاب:

  • هزینه بالای تعمیر و نگهداری
  • به‌کارگیری نیروی انسانی بیش از دو نفر

راه‌حل‌ها و پیشنهادها باید الزامات زیر را رعایت نمایند:

  • گریپر ربات قابل تنظيم باشد به‌طوری‌كه حداكثر يك ميلي‌متر تغيير در قطر را بپذيرد.
  • سرعت لازم (تعداد تکرار): مونتاژ کردن 3000 قطعه در هر ساعت
  • حداکثر نیروی انسانی مورد نیاز دو نفر (به‌عنوان‌مثال یک نفر در ابتدای خط مونتاژ و یک نفر در انتهای آن)
  • ماشین‌آلات ساخته شده دارای گارانتی 2 ساله باشند

نوع همکاری مطلوب:

بر اساس پیشنهادها قابل‌مذاکره می‌باشد.

ارسال پاسخ:

تمامی پروپوزال‌ها باید تا تاریخ 1399/04/18 از طریق ایمیل Proposal@boomerangtt.com ارسال گردند. ارسال اسناد پشتیبان نظیر تصویر محصول، نتایج تست، گواهی ثبت اختراع، مجوزها و تأییدیه‌های احتمالی، رزومه فرد یا شرکت پیشنهاددهنده در ارزیابی بهتر طرح شما مؤثر خواهد بود.    

شرح مساله

چارچوب ارائه راه حل