تشهد أنظمة التوجيه الحركي الآلية ذات قدرات التحميل الشاقة زيادة ملحوظة في الطلب. ويعود أحد أسباب ذلك إلى تركيب روبوتات مرنة متعددة المحاور على مسارات طويلة. يتيح هذا للمهندسين توسيع نطاق العمل بشكل كبير مع الاستفادة الكاملة من المحور السابع لوحدة تحكم الروبوت. في العديد من التطبيقات، يمكن لنظام جسري موجه بالحركة الخطية إنجاز نفس مهام الروبوت متعدد المحاور بتكلفة أقل. بالإضافة إلى ذلك، يمكن تصميم أنظمة الجسر هذه وتوريدها للمستخدمين النهائيين من تجميعات فرعية أو مكونات قياسية شديدة التحمل، ويمكن تخصيصها لتناسب التطبيق المحدد. إليك نظرة على خمسة أنظمة قابلة للتكوين بدرجة عالية يمكن استخدامها في تكوينات الجسر لأتمتة المصانع بدلاً من الروبوتات المتطورة. لنبدأ بمراجعة بعض المفاهيم الأساسية للجسر.

دقة منخفضة إلى متوسطة

لا تتطلب أتمتة المصانع دائمًا دقة عالية. ففي كثير من الحالات، تتضمن المهمة منتجات ثقيلة ومواد ذات أشكال غريبة أو غير متوازنة. تتطلب معظم التطبيقات تكرارًا عاليًا، ووقت تشغيل طويلًا، ومتانة طويلة الأمد مع الحد الأدنى من الصيانة. في كثير من الأحيان، تكون متطلبات دقة التموضع منخفضة. قد تتطلب تطبيقات الالتقاط والوضع دقة منخفضة عند تكديس الصناديق على المنصات أو وضع المنتج التالي في قائمة انتظار الإنتاج. قد تتضمن تطبيقات نقل المواد نقل المنتجات باستخدام مناور روبوتي علوي من منطقة إلى أخرى. يمكن لروبوتات XYZ الجسرية (يشير المحور Z إلى الاتجاه الرأسي) وضع المواد وإعادة تموضعها في أي مكان داخل مساحة ثلاثية الأبعاد، أو تمكين العمليات على العديد من أوجه قطعة العمل. قد تتطلب أنظمة الرش دقة منخفضة لمسافات طويلة لطلاء عربة قطار أو جناح طائرة.

محور Z شديد التحمل

عند نقل منتج، يكون رفع الحمولة هو أول ما يجب فعله. يُولى عناية فائقة لتصميم قابضات المؤثر الطرفي المستخدمة في تحريك المنتج. يمكن الإشارة إلى آلة الرفع أو الخفض العمودية البسيطة بنظام المحور Z. بعد رفع المنتج ودعمه بواسطة النظام، تُولّد جميع الحركات أحمالًا إضافية بسبب تسارع الكتلة. قد تُولّد أحمال كبيرة أثناء الحركة عالية السرعة. تُحدَّد السرعة عادةً بناءً على زمن الدورة على المسافة المطلوبة. تُحسب الأحمال بناءً على تسارع الكتلة (+ و-). تصل السرعات في الرافعات الجسرية النموذجية إلى 5 أمتار في الثانية. لذلك، قد يلزم وجود سعة حمل ثقيلة لاستيعاب الحركة المتوقعة. بالإضافة إلى ذلك، يمكن تصميم عمر خدمة طويل للتطبيق عندما تكون متطلبات حمل العمل نسبة صغيرة من سعة حمل أنظمة الحركة. يمكن دمج مراحل الحركة أحادية المحور مع مواضع أخرى في تكوينات مختلفة للرافعات الجسرية. يُضيف تركيب أنظمة حركة إضافية مدىً ووظائف إضافية، ويمكن تنفيذ المهام لمسافات أطول.

روبوت XZ:عند تركيب منصة حركة خطية على محور Z على محور حركة عرضي إضافي، يُطلق عليها اسم روبوت XZ. يُمكن لهذا التكوين رفع جسم عموديًا، ونقله إلى موقع آخر في خط مستقيم، ثم وضعه هناك. يُعد هذا التكوين مفيدًا بشكل خاص لتطبيقات الالتقاط والوضع أو النقل. يُمكن لطرف روبوت XZ تحديد موقعه في أي مكان داخل مستوى مستطيل. في بعض الحالات، يُمكن للوحة التثبيت الرئيسية للمحور X تثبيت محامل التوجيه الخطية على المحور Z، ودمج جميع مكونات محرك الترس الصغير والمُشحم التلقائي اللازمة. يُبسط هذا التصميم بشكل كبير ويُقلل من كتلة الحركة الإجمالية.

روبوت XYZ ومنصة روبوت X-X'-YZ:يوفر التكوين الأكثر مرونة لنظام الرافعة الروبوتية ثلاثة محاور حركة لتمكين التمركز في أي مكان ضمن منطقة عمل ثلاثية الأبعاد. يُعد التكوين XYZ أقل شيوعًا نظرًا لضيق المساحة في نقاط تثبيت المحور. ومع ذلك، يُستخدم هذا التكوين على نطاق واسع في اللحام الآلي حيث تكون مسافات الحركة كبيرة دون أحمال كبيرة. ومن الشائع أكثر استخدام حل محور X متوازي حيث يكون المحور Y مدعومًا من كلا الطرفين. يُطلق على هذا التكوين اسم رافعة X-X'-YZ (تُنطق X، X-prime). يسهل العثور على أمثلة لهذا التكوين في آلات الإنتاج مثل أجهزة التوجيه CNC.

تكوينات تصميم مخصصة غير محدودة: تتوفر العديد من التصاميم الممكنة لنظام حركة آلي كبير الحجم. يمكن تصميم روبوت جسري XYZ متعدد المحاور بالكامل حسب الطلب من خلال قضبان التوجيه الخطية والمحامل الخطية الفردية، مما يُمكّن المهندسين من اختيار أفضل المنتجات لكل جانب من جوانب التصميم. توفر خطوط المنتجات الحالية مكونات وتجميعات فرعية موحدة، مما يُسرّع عملية التكوين والتطوير باستخدام تصميمات جسرية مشتركة، مع توفير حرية إنشاء تصميم مخصص. هذا غير ممكن مع المعدات المُجهزة مسبقًا أو الجاهزة التي تُقيد العمل ضمن حدود مُحددة مسبقًا.