ما هي الروبوتات سداسية المحاور؟
بالنسبة للعديد من عمليات التصنيع ، تعمل الروبوتات الديكارتية بشكل جيد. ومع ذلك ، هناك أوقات يعمل فيها الروبوت الذي يتمتع بقدرات حركية أكبر بشكل أفضل. تعرف على الروبوتات سداسية المحاور وكيفية تحركها والتطبيقات الشائعة.
تتحرك الروبوتات الديكارتية على المحور x و y و z. لديها ثلاث درجات من الحرية للحركة. عيب الروبوتات الديكارتية أو الخطية هو أنها لا تستطيع الإمالة أو الدوران ، ولكن يمكنها فقط التحرك على طول المحاور الخطية الثلاثة. عندما تكون هناك درجات أكثر من الحرية (يشار إليها أيضًا باسم محور الحركة) يمكن تنفيذ حركات أكثر تنوعًا ودقة بواسطة الروبوتات. تتمتع الروبوتات التي تشبه البشر مثل Honda ASIMO بأكثر من 30 درجة من الحرية / المحور.
إن وجود مثل هذا العدد الكبير من المحاور غير مطلوب لمعظم العمليات الصناعية. يمكن عمل جزء كبير باستخدام ثلاثة محاور فقط للروبوتات الديكارتية. يوفر SCARA وظيفة دوران بالإضافة إلى ثلاثة محاور للروبوتات الديكارتية ، بإجمالي أربع درجات من الحرية. الروبوتات ذات ستة محاور لديها ست درجات من الحرية.
ستة محاور ذراع الروبوت
يتم تسهيل هذه درجات الحرية الست بواسطة المحركات المؤازرة الموجودة في كل قسم. يتم دعم التحكم في الحركة بواسطة PLCs أو ICs للروبوتات جنبًا إلى جنب مع البرامج المتوافقة. على عكس الروبوتات الديكارتية التي تعمل على أساس الحركة الخطية فقط ، يجب تصميم الروبوتات ذات المحاور الستة بأنواع مختلفة من الحركة الدورانية في الفضاء ثلاثي الأبعاد. هذا يجعل برمجة حركة هذه الروبوتات معقدة.
ماذا يفعل كل محور؟
لتصميم الروبوتات ذات المحاور الستة ومعالجتها ، من المهم معرفة أدوار كل محور (بالإضافة إلى الدور السابع الاختياري). يشار إلى كل محور باسم مختلف من قبل مختلف الشركات المصنعة. على الرغم من أنه يمكن الإشارة إلى المحاور بشكل مختلف ، إلا أن الحركات التي تؤديها متسقة. دعونا نلقي نظرة على كل واحد الآن.
المحور الأول: هذا المحور هو قاعدة الروبوت التي يمكن تدويرها. يتيح ذلك لذراع الروبوت أن يكون له حركة كاسحة من اليسار إلى اليمين أو من اليمين إلى اليسار حتى 180 درجة كاملة من الموقع المركزي. يشار إلى هذا المحور باسم J1 لـ FANUC R -2000 iB.
المحور الثاني: يتيح هذا المحور تدوير أذرع الروبوت السفلية لتمديد باقي الذراع فوقه للأمام أو للخلف. يشار إلى هذا المحور باسم J2 لـ FANUC R -2000 iB.
المحور الثالث: يقوم المحور الثالث بتعديل الوصول الرأسي للروبوت ذي المحاور الستة. يتم رفع أو خفض الذراع العلوية مع وجود المحرك المؤازر في هذا المحور. اعتمادًا على النموذج ، يمكن أن يتحرك الجزء العلوي من الذراع فقط في المنطقة التي أمامه أو يمكن أن يصل إلى كل الطريق خلف جسم الروبوت. يشار إلى هذا المحور باسم J3 لـ FANUC R -2000 iB.
المحور الرابع: يعمل هذا المحور بالتزامن مع المحور الخامس لمعالجة موضع المستجيب النهائي. يقوم هذا المحور بتحفيز حركة دائرية للجزء العلوي من الذراع ويشار إلى الحركة عادةً باسم لف المعصم. يشار إلى هذا المحور باسم J4 لـ FANUC R -2000 iB.
المحور الخامس: يقوم المحور الخامس بوظيفة الإمالة للروبوت. يتم تنفيذ حركة الانحراف والانعراج بواسطة المحركات المؤازرة المتصلة بهذا المحور. تتحرك حركة الملعب لأعلى ولأسفل مثبتة على مفصلة ، مثل فتح غطاء الكمبيوتر المحمول وإغلاقه. حركة ياو تتحرك يسارًا ويمينًا مثبتة على مفصلة ، مثل فتح وإغلاق الباب. حركة الانحراف والانعراج هي الجسر بين الحركات الرأسية والأفقية. يشار إلى هذا المحور باسم J5 لـ FANUC R -2000 iB.
المحور السادس: يتم تنفيذ حركة التواء من خلال هذا الإجراء. هذا المحور هو الأقرب إلى المستجيب النهائي وهو مسؤول عن معالجته المباشرة. هذا قادر على الدوران أكثر من 360 درجة في كلا الاتجاهين في اتجاه عقارب الساعة وعكس اتجاه عقارب الساعة. يشار إلى هذا المحور باسم J5 لـ FANUC R -2000 iB.
المحور السابع الاختياري: يقوم هذا المحور بتحريك الروبوت ذي الستة محاور خطيًا حيث يتم تثبيته. إنه محور اختياري يوفر المزيد من الوظائف للروبوت متعدد الاستخدامات بالفعل.
استخدام قلادة التدريس
كما ذكرنا سابقًا ، من الصعب جدًا ترميز الحركة المراد تنفيذها. الحل الأنيق لهذا هو استخدام قلادة تعليم "لتدريب" الروبوت.
قلادة التدريس هي جهاز تحكم عن بعد يمكنه التحكم في المحاور المختلفة للروبوت ذي المحاور الستة. يمكن للمشغل البشري استخدام قلادة التعليم لتحريك ومعالجة نهاية أدوات الذراع (EOAT) للعملية المطلوبة. الروبوت قادر على تكرار العمليات التي ينجزها المشغل باستخدام قلادة التعليم. إذا احتاج الروبوت إلى إعادة توجيهه ، فيمكن محو العملية السابقة ويمكن تدريس عمليات جديدة.
الخصائص والتطبيقات
مع درجات الحرية الست التي تتمتع بها الروبوتات ذات المحاور الستة ، يمكنها إنجاز مجموعة واسعة من الحركات المعقدة التي لا تستطيع الروبوتات الديكارتية إنجازها بالحركة الخطية فقط. يمكن للروبوتات سداسية المحاور أن تكرر عن كثب حركة ووظيفة الذراع البشرية مما يجعلها شديدة التنوع. مع هذه القدرة ، يمكن أن تصل إلى تحت الأشياء وفوقها والعمل على الأسطح التي لا تستطيع الروبوتات الخطية القيام بها.
تتمثل أوجه القصور الرئيسية للروبوتات ذات الستة محاور فيما يتعلق بالروبوتات الخطية / العملاقة في الدقة والمدى وقدرة الحمولة. في حين أن الروبوتات الخطية يمكن أن يكون لها تفاوتات في نطاق الميكرومتر (ميكرومتر) ، فإن الروبوتات ذات الستة محاور لا يمكن أن يكون لها سوى تفاوتات في نطاق المليمترات (مم).
يمكن تمديد نطاق الروبوتات العملاقة بسقالات إضافية ، ولكن لا يمكن توسيع النطاق بسهولة للروبوتات ذات الستة محاور. يمكن أن يتم ذلك في نطاق قصير مع إضافة محور حركة إضافي للروبوت. هذا تعديل مكلف للروبوتات التي هي بالفعل أكثر تكلفة من معظم الروبوتات الخطية. تتمتع الروبوتات سداسية المحاور عمومًا بقدرة حمل حمولة تبلغ 50 كجم. يمكن أن تتمتع الروبوتات العملاقة بسعة أكبر بكثير تزيد عن 100 كجم.
يساعد تعدد الاستخدامات ونطاق العمليات المعقدة التي يمكن إنجازها بواسطة روبوتات سداسية المحاور على تأمين مكان في العديد من خطوط التجميع الحديثة. بعض تطبيقاته هي:
انتقاء الأجزاء وأتمتة مناولة الأجزاء
أدخل أتمتة التحميل
التكديس والفرز الآلي
أتمتة التعبئة والتغليف
أتمتة خلية التجميع
أتمتة العمليات المساعدة
أتمتة التزيين داخل القالب (IMD) / وضع العلامات داخل القالب (IML)
أتمتة Overmolding (اضغط للضغط على التحويل)