ما هي الروبوتات الجسرية؟
روبوت القنطري هو نظام صناعي آلي، يُعرف أيضًا باسم الروبوت الديكارتي أو الروبوت الخطي. تتحرك روبوتات القنطري عادةً في مسارات خطية، مما يُنشئ غلافًا مكعبًا ثلاثي الأبعاد من المساحة التي يمكنها العمل ضمنها.
لهذا السبب، يُعدّ مصطلح الروبوت الديكارتي مثاليًا، إذ إن مساحة العمل الإجمالية من الأعلى إلى الأسفل مُحددة بمسارين خطيين يتقاطعان بزاوية قائمة لتكوين مستوى العمل (يُشار إليهما عادةً بـ X وY). عند إضافة محور ثالث (يُشار إليه عادةً بـ Z)، يُنشئ هذا العمق الذي يُمكن لأداة نهاية الذراع العمل عنده داخل الغلاف المكعب. وبينما تُمثل هذه المحاور الثلاثة الأشكال الرئيسية للحركة، قد تحتوي الروبوتات الجسرية على عدد قليل أو كبير من المحاور حسب الحاجة لأداء المهمة المطلوبة.
من الخيارات الشائعة إضافة محور دوران رابع، على شكل حرف U، إلى أسفل عارضة Z. يُدير هذا المحور طرف ذراع الأداة بحيث تبقى موازية للأرضية. تتوفر خيارات لتدوير الأداة رأسيًا بدلًا من أفقيًا.
تستخدم روبوتات Sage Gantry أنظمة دفع ميكانيكية متنوعة. تشمل أنظمة الدفع العجلات والمسار، والسكك الحديدية، والعجلات والعارضة. تشمل أساليب الدفع الحزام، والحبل السلكي، والجرار، والسلسلة، والاحتكاك بحلقة مغلقة.
في حالات نادرة، يُشار إلى روبوتات القنطرية خطأً باسم الرافعات الذكية نظرًا لتشابهها مع الرافعات العلوية الصناعية. لا تُعرّف روبوتات القنطرية كرافعات، ولكنها تشترك في بعض التشابهات البصرية والمفاهيم الأساسية. عادةً ما تحتوي الرافعات على أنظمة كابلات أو حبال سلكية غير مدعومة على المحور Z، بينما توفر روبوتات القنطرية حلاً ميكانيكيًا صلبًا على المحور Z مع انحراف قليل وقابلية تكرار عالية. تُشغّل الرافعات العلوية يدويًا، لذا ينطبق مصطلح "ذكي" على روبوتات القنطرية التي تعمل باستقلالية تامة دون الحاجة إلى تدخل المشغل.
بفضل استقلاليتها، تعمل الروبوتات الجسرية بشكل مستقل عن البشر في خلايا عملها وتوفر الدقة التي لا تتوفر في الرافعات العلوية.
متى يجب عليك استخدام روبوت الجسر؟
يمكن استخدام أي نوع من الروبوتات لأتمتة المهام التي تتطلب تكرارًا عاليًا. تُحسّن الأتمتة الصناعية الإنتاج، وتقلل الإصابات، وتتيح للموظفين التركيز على مهام أخرى مثل مراقبة الجودة. يُعدّ روبوت الجسر مثاليًا عند الحاجة إلى التعامل مع جسم كبير أو ثقيل بدقة، أو عند الحاجة إلى التعامل معه على مساحة واسعة.
صُممت روبوتات سيج القنطرية بمجموعة واسعة من الأحجام والقدرات والتكوينات. يُشبه روبوت القنطرية الصغير حجم غرفة صغيرة، بينما يبلغ طول روبوت القنطرية الكبير طول ملعب كرة قدم وعرضه خمسين قدمًا أو أكثر، حسب سعة منشأة المستخدم النهائي. يمكن أن تتراوح الحمولات من بضعة أرطال إلى عدة أطنان.
تُستخدم الروبوتات الجسرية في الغالب في تطبيقات الالتقاط والوضع ولكن تم تنفيذها في مجموعة متنوعة من المهام بما في ذلك:
التكديس على المنصات • إزالة المنصات • التحميل/التفريغ الآلي • في العملية • نهاية الخط • مناولة المواد • العناية بالآلات • الفرز والتخزين • التعبئة والتغليف
تطبيقات روبوتات القنطرية الشائعة
تعد عملية التكديس على المنصات متعددة الخطوط واحدة من المهام الأكثر شيوعًا والتي تتطلب الأتمتة.
بشكل أساسي، تُنتج هذه الأنظمة حمولات منصات نقالة من أنواع منتجات مُحددة لخطوط إنتاج مُتعددة في آنٍ واحد، وتكون جاهزة للشحن إلى المستخدمين النهائيين أو مراكز التوزيع. تُنقل المنتجات إلى الروبوت إما عبر ناقلات مُخصصة لكل منتج، أو عبر خطوط رئيسية تُوصل العديد من المنتجات. عند استخدام خطوط رئيسية مُتعددة المنتجات، يُحوّل ناقل فرز المنتجات إلى مسارات مُحددة مُسبقًا للتكديس على المنصات. يتلقى الروبوت معلومات المنتج لكل مسار، ويُنشئ أنماط التكديس المُناسبة لكل منتج.
تُعد روبوتات القنطرية من أفضل الحلول لحالات التكديس متعدد الخطوط. تشغل مواقع بناء الأحمال المتعددة ومسارات تغذية المنتجات مساحة أرضية وتتطلب روبوتًا مزودًا بنطاق عمل مناسب للوصول إلى جميع خطوط التغذية ومواقع البناء. يوفر روبوت القنطرية مسافة حركة كافية لخدمة العديد من خطوط الإنتاج برأس روبوتي واحد فقط. في المقابل، يمنع النطاق المحدود للذراع المفصلي الثابت من تكديس أكثر من بضعة خطوط إنتاج متجاورة على القنطرية. ومع ذلك، تستخدم بعض الحلول ذراعًا مفصلية مثبتة على سكة أو منصة متحركة أخرى. في هذه الحالات، يصبح الذراع المفصلي أداة نهاية ذراع روبوت القنطرية. بفضل مساحة العمل القابلة للتخصيص بالكامل والبساطة الميكانيكية، تُمثل روبوتات القنطرية خيارًا مثاليًا لحالات التكديس متعدد الخطوط على القنطرية.
تعد أنظمة التخزين والاسترجاع الآلية تطبيقات شائعة في منتصف عملية التصنيع للروبوتات الجسرية.
لا يُستخدم الغلاف داخل منصة الرفع كموقع تجميع فحسب، بل يُستخدم أيضًا للتخزين والتراكم المؤقتين. تُحدد التغيرات في الإنتاج والطلب مدة تخزين كل نوع من المنتجات داخل الغلاف. تُحسّن روبوتات منصة الرفع ASRS مساحة الأرضية وتخزين المستودعات مع الحفاظ على الوصول المباشر إلى تلك المنتجات.
تتتبع أنظمة قواعد البيانات عمر مواقع التخزين، مما يتيح إمكانية تدفق المنتجات وفقًا لمبدأ "الأولوية في الدخول، الأولى في الخروج" (FIFO). يتيح هذا إمكانية تفريغ وحدات التخزين القديمة أو إفساح المجال لوحدات تخزين أكثر شيوعًا. بالإضافة إلى ذلك، يمكن تجميع المنتجات المتطابقة في مجموعات منفصلة أو في مواقع متجاورة، مما يزيد من الإنتاجية والتنظيم.
بالنسبة للعمليات التي تتضمن منتجات كبيرة أو ثقيلة مما يحد من فائدة نظام الرفوف، توفر أنظمة ASRS الروبوتية الجسرية بديلاً مرنًا.
وقت النشر: ٢٩ يوليو ٢٠٢٤