為什么在質(zhì)量控制中需要機(jī)器人參與進(jìn)去？

制造商在質(zhì)量控制中使用機(jī)器人變得越來越普遍。讓我們來探討一下這些高科技機(jī)器帶來的具體好處。

使測(cè)量更易于管理

測(cè)量檢查是許多質(zhì)量控制過程的關(guān)鍵部分。但是，當(dāng)涉及處理精密組件時(shí)，它們會(huì)變得更加復(fù)雜。這就是為什么有些人有興趣讓機(jī)器人接管工作。

OptiPro 是一家精密光學(xué)制造和計(jì)量設(shè)備制造商，其領(lǐng)導(dǎo)者尋求構(gòu)建一種解決方案，讓客戶能夠自動(dòng)測(cè)量光學(xué)鏡頭。以前的方法要求用戶在將組件送入機(jī)器進(jìn)行最終檢查之前手動(dòng)測(cè)量組件。自動(dòng)化替代方案包括配備智能夾具的協(xié)作機(jī)器人。

進(jìn)行機(jī)器人可行性研究的一個(gè)重要部分是讓機(jī)器接觸各種尺寸、質(zhì)量水平和類型的樣品部件。這樣，結(jié)果對(duì)于確定技術(shù)在現(xiàn)實(shí)世界中的表現(xiàn)最為有用。測(cè)試還驗(yàn)證了機(jī)器人不會(huì)損壞敏感部件。

OptiPro系統(tǒng)公司的計(jì)量協(xié)調(diào)員戴夫·莫林說：“對(duì)于許多不同的脆性材料、陶瓷和光學(xué)應(yīng)用來說，零件處理可能是一個(gè)問題?！薄霸谶@里，我們正在實(shí)現(xiàn)一個(gè)可以自動(dòng)加載和卸載一個(gè)部件的機(jī)器人?！?

首先，機(jī)器人夾持器拿起并測(cè)量該組件。然后，它將詳細(xì)信息發(fā)送到坐標(biāo)測(cè)量機(jī)，坐標(biāo)測(cè)量機(jī)會(huì)自動(dòng)加載正確的軟件來檢查碎片。

坐標(biāo)測(cè)量機(jī)驗(yàn)證零件的細(xì)節(jié)后，根據(jù)其是否通過檢驗(yàn)向機(jī)器人發(fā)送信息。這個(gè)改進(jìn)的過程允許在更短的時(shí)間框架內(nèi)檢查更多的組件。它還可以讓人工操作人員將時(shí)間花在其他任務(wù)上。

機(jī)器人以微米級(jí)的精度進(jìn)行表面測(cè)量

另一項(xiàng)最近的進(jìn)展是，研究人員開發(fā)了一種輕質(zhì)光學(xué)系統(tǒng)，用于對(duì)產(chǎn)品表面的機(jī)器人三維檢查。他們相信，他們的工作可以改善半導(dǎo)體和電視零部件等產(chǎn)品的質(zhì)量控制過程。

項(xiàng)目聯(lián)合負(fù)責(zé)人丹尼爾·韋特?fù)P茲說：“我們的系統(tǒng)可以以前所未有的靈活性、精度和速度的組合來測(cè)量三維表面地形。”“這造成了更少的浪費(fèi)，因?yàn)橹圃靻栴}可以實(shí)時(shí)識(shí)別，過程可以快速調(diào)整和優(yōu)化?！?

這個(gè)安裝在機(jī)械臂上的測(cè)量系統(tǒng)只有一個(gè)濃縮咖啡杯的大小。該團(tuán)隊(duì)還考慮了許多制造設(shè)施的高振動(dòng)環(huán)境，確保該技術(shù)在這種條件下仍能按預(yù)期工作。

為可持續(xù)再利用做出貢獻(xiàn)

了解電動(dòng)汽車 (EV) 電池的人士警告說，必須進(jìn)行討論以確保這些電源不會(huì)最終被丟棄在垃圾填埋場(chǎng)。他們正在探索再利用和材料回收的各種選擇。機(jī)器人可以通過檢查電池性能在這些活動(dòng)中發(fā)揮重要作用。自動(dòng)測(cè)試結(jié)果可幫助人們確定這些電源的健康狀況以及如何處理退役電池。

研究人員開發(fā)了一種機(jī)械臂，可幫助對(duì)日產(chǎn) EV 的退役電池進(jìn)行電化學(xué)阻抗譜測(cè)試。他們手動(dòng)收集測(cè)試數(shù)據(jù)，然后將其與機(jī)器人記錄的結(jié)果進(jìn)行比較。

結(jié)果表明，該機(jī)器獲得了與人類相當(dāng)?shù)慕Y(jié)果，并且在此過程中不需要監(jiān)督。研究人員表示，這一成就可以幫助對(duì)退役電池模型進(jìn)行分級(jí)，而不會(huì)使人們面臨潛在危險(xiǎn)。

讓機(jī)器人通過電池拆卸保持高質(zhì)量水平

機(jī)器人還可以通過大大改進(jìn)電池拆卸的效率仍然很低的過程來支持質(zhì)量控制。美國(guó)能源部橡樹嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的研究人員開發(fā)了一種機(jī)器人系統(tǒng)，可以保護(hù)人們免受這項(xiàng)任務(wù)的眾多危害，包括有毒化學(xué)品。

“包含關(guān)鍵材料的組件的自動(dòng)拆卸不僅消除了勞動(dòng)密集型的手動(dòng)拆卸，而且提供了一個(gè)有效的過程，將組件分離成更高價(jià)值的流，其中關(guān)鍵材料被集中到單獨(dú)的原料中進(jìn)行回收處理，”總監(jiān) Tom Lograsso 說。能源部關(guān)鍵材料研究所?！斑@種附加值是建立經(jīng)濟(jì)上可行的過程的重要組成部分?！?

參與該項(xiàng)目的人員表示，由于時(shí)間關(guān)系，人工必須手動(dòng)拆卸電池組，因此存在重大瓶頸。他們說機(jī)器人的速度要快得多。此外，與機(jī)器相比，人類通常會(huì)給流程帶來更多的可變性。他們會(huì)感到疲倦或訓(xùn)練不足，這可能會(huì)影響結(jié)果的整體質(zhì)量。機(jī)器人可以連續(xù)工作并保持始終如一的可靠輸出。

實(shí)現(xiàn)持續(xù)改進(jìn)

機(jī)器人顛覆了許多傳統(tǒng)流程，幫助各行各業(yè)的人們追求更高的質(zhì)量，同時(shí)注意到其他相關(guān)的好處。機(jī)器人可以 3D 打印建筑領(lǐng)域的結(jié)構(gòu)，幫助確保它們符合項(xiàng)目的嚴(yán)格規(guī)范。

在質(zhì)量控制中使用機(jī)器人對(duì)于確定產(chǎn)品是否經(jīng)得起實(shí)際使用也很有價(jià)值。機(jī)器通常比人類更快得出結(jié)論，因?yàn)樗鼈兪刮锲方?jīng)受重復(fù)運(yùn)動(dòng)。三星依靠機(jī)器人來測(cè)試可折疊手機(jī)的耐用性。這樣做可以幫助公司員工了解零件如何以及何時(shí)發(fā)生故障。這些信息會(huì)影響改進(jìn)未來設(shè)備質(zhì)量控制的決策。

機(jī)器人每秒大約折疊手機(jī) 3 次。折疊 119,380 次后，屏幕的一半停止工作，鉸鏈上有一個(gè)按扣脫落。折疊 120,168 次后，手機(jī)的鉸鏈卡住了，需要額外的力量才能打開。

然而，三星進(jìn)行的其他測(cè)試表明，這款手機(jī)的續(xù)航時(shí)間應(yīng)該比這更長(zhǎng)。該公司代表估計(jì)，該設(shè)備可以承受 200,000 次折疊，如果人們每天折疊 100 次，它可以使用五年。如果在此之前失敗，正如機(jī)器人測(cè)試所建議的那樣，實(shí)際設(shè)備壽命可能接近三年。

三星的工程師使用這些測(cè)試結(jié)果來仔細(xì)檢查導(dǎo)致手機(jī)出故障的速度比預(yù)期快的原因：是與外部組件有關(guān)，還是與內(nèi)部工作有關(guān)，或者兩者兼而有之?

此外，在質(zhì)量控制中使用機(jī)器人可以更快地獲得結(jié)果。這允許團(tuán)隊(duì)成員獲取信息以了解某些設(shè)計(jì)更新是否達(dá)到了預(yù)期的效果。這是一個(gè)很好的例子，說明機(jī)器人如何支持組織的持續(xù)改進(jìn)文化。

依靠機(jī)器人進(jìn)行質(zhì)量控制帶來了令人印象深刻的結(jié)果

這些例子突出了為什么在質(zhì)量控制過程中使用機(jī)器人是一個(gè)越來越受歡迎的選擇。但是，采用這種方法并不是一個(gè)快速的解決方案。它要求決策者清楚地知道他們想要實(shí)現(xiàn)什么，并愿意投入必要的資源來實(shí)現(xiàn)它。機(jī)器人并非萬無一失，但投資高科技選項(xiàng)通?？梢园l(fā)現(xiàn)挑戰(zhàn)并提高關(guān)鍵或需求商品的整體質(zhì)量。