تشهد أنظمة توجيه الحركة الآلية ذات سعات التحميل الثقيلة زيادة كبيرة في الطلب. أحد أسباب ذلك يدور حول تركيب روبوتات مرنة متعددة المحاور على مسارات طويلة. يتيح ذلك للمهندسين توسيع نطاق العمل بشكل كبير مع الاستفادة الكاملة من المحور السابع لوحدة التحكم في الروبوت. بالنسبة للعديد من التطبيقات، يمكن لنظام القنطري الموجه بالحركة الخطية إنجاز نفس المهام التي يقوم بها الروبوت متعدد المحاور مع تكبد تكلفة أقل. بالإضافة إلى ذلك، يمكن تصميم أنظمة القنطرية هذه وتزويدها للمستخدمين النهائيين من مجموعات فرعية أو مكونات قياسية للخدمة الشاقة، ويمكن تخصيصها لتناسب التطبيق المحدد. وإليك نظرة على خمسة أنظمة قابلة للتكوين بدرجة عالية والتي يمكن استخدامها في تكوينات القنطرية لأتمتة أرضية المصنع بدلاً من الروبوتات المتطورة. لنبدأ بمراجعة بعض المفاهيم الأساسية للجسر.

دقة منخفضة إلى متوسطة

لا تتطلب أتمتة المصانع دائمًا درجة عالية من الدقة. في كثير من الحالات، تتضمن المهمة منتجات ثقيلة ومواد ذات أشكال غير ملائمة أو غير متوازنة. تتطلب معظم التطبيقات تكرارًا عاليًا، ووقت تشغيل ممتد، ومتانة طويلة الأمد مع الحد الأدنى من الصيانة. في كثير من الأحيان، تكون متطلبات تحديد المواقع الدقيقة منخفضة. يمكن أن تتطلب تطبيقات الانتقاء والوضع دقة منخفضة عند وضع الحالات على منصات نقالة أو وضع العنصر التالي في قائمة انتظار الإنتاج. قد تتضمن تطبيقات نقل المواد نقل المنتجات باستخدام مناول آلي علوي من منطقة إلى أخرى. يمكن للروبوتات العملاقة XYZ (يشير المحور Z إلى الاتجاه الرأسي) وضع المواد وإعادة وضعها في أي مكان داخل مساحة ثلاثية الأبعاد أو تمكين العمليات على العديد من وجوه قطعة العمل. قد تتطلب أنظمة الرش دقة منخفضة على مسافات طويلة لطلاء عربة السكك الحديدية أو جناح الطائرة.

الثقيلة المحور Z

عند نقل منتج ما، فإن أول أمر في العمل هو رفع هذا العبء. غالبًا ما يتم توخي الحذر الشديد عند تصميم مقابض المؤثر النهائي المستخدمة لمعالجة المنتج. يمكن إحالة آلة رفع أو خفض رأسية بسيطة إلى نظام المحور Z. بعد رفع العنصر ودعمه بواسطة النظام، ستولد كل الحركة أحمالًا إضافية بسبب تسارع الكتلة. قد يتم إنشاء أحمال كبيرة أثناء الحركة عالية السرعة. يتم تحديد السرعة عادةً بناءً على وقت الدورة عبر المسافة المطلوبة. يتم حساب الأحمال بناءً على تسارع الكتلة (+ و-). وتمتد السرعات في الجسور النموذجية إلى 5 م/ث. ولذلك، قد تكون هناك حاجة إلى سعة تحميل ثقيلة لاستيعاب الحركة المتوقعة. بالإضافة إلى ذلك، يمكن تصميم عمر خدمة طويل في التطبيق عندما تكون متطلبات حمل العمل عبارة عن نسبة صغيرة من سعة تحميل أنظمة الحركة. يمكن دمج مراحل الحركة أحادية المحور مع أدوات تحديد المواقع الأخرى في تكوينات جسرية مختلفة. يؤدي إرفاق أنظمة حركة إضافية إلى إضافة إمكانية الوصول والوظائف، ويمكن تنفيذ المهام على مسافات أطول.

الروبوت XZ:عندما يتم تركيب مرحلة الحركة الخطية للمحور Z على محور عرضي إضافي للحركة، يمكن الإشارة إليها باسم روبوت XZ. يمكن لهذا التكوين رفع كائن عموديًا، والانتقال إلى موقع آخر في خط مستقيم، ووضع الكائن هناك. يعد هذا التكوين مفيدًا بشكل خاص لتطبيقات الانتقاء والمكان أو النقل. يمكن لنهاية روبوت XZ تحديد موضعه وتحديد موقعه في أي مكان داخل مستوى مستطيل. في بعض الحالات، يمكن للوحة التثبيت الرئيسية للمحور X تثبيت محامل التوجيه الخطي على المحور Z ودمج كل محرك الترس الضروري ووحدة التشحيم الأوتوماتيكية عناصر. وهذا يبسط التصميم إلى حد كبير ويقلل من الكتلة المتحركة الإجمالية.

روبوت XYZ وجسر الروبوت X-X'-YZ:يوفر التكوين الأكثر مرونة لنظام القنطرية الروبوتية ثلاثة محاور للحركة لتمكين تحديد المواقع في أي مكان داخل منطقة عمل ثلاثية الأبعاد. من الأقل شيوعًا أن يكون لديك تكوين XYZ لأن نقاط ربط المحور تصبح مقيدة بالمساحة. ومع ذلك، يتم استخدام هذا التكوين على نطاق واسع في اللحام الآلي حيث توجد مسافة انتقال كبيرة ولكن لا توجد أحمال كبيرة. من الشائع جدًا أن يكون لديك حل محور X متوازي حيث يتم دعم المحور Y من كلا الطرفين. يُطلق على هذا التكوين اسم جسر X-X'-YZ (يُنطق X، X-prime). من السهل العثور على أمثلة لهذا التكوين في آلات الإنتاج مثل أجهزة التوجيه CNC.

تكوينات تصميم مخصصة غير محدودة: هناك العديد من التصميمات الممكنة لنظام حركة آلي كبير الحجم. يمكن تصميم الروبوت القنطري XYZ الكامل متعدد المحاور خصيصًا من قضبان التوجيه الخطية الفردية والمحامل الخطية، مما يتيح للمهندسين اختيار أفضل المنتجات لكل مجال من مجالات التصميم. توفر خطوط الإنتاج الحالية مكونات وتجميعات فرعية موحدة، مما يعمل على تسريع التكوين والتطوير باستخدام تخطيطات جسرية مشتركة مع توفير الحرية لإنشاء تصميم مخصص. وهذا غير ممكن مع المعدات المعدة مسبقًا أو المعدة مسبقًا والتي تقيد العمل ضمن الحدود المحددة مسبقًا.