أصبحت الروبوتات، المتوفرة في مجموعة من قدرات الأداء والأسعار، موجودة في كل مكان في جميع أنواع عمليات الإنتاج الصناعي. يعد فهم قدرات كل نوع من أنواع الروبوتات أمرًا أساسيًا لاتخاذ الخيار الأفضل لعملك.

على مدى نصف قرن من الزمن، أصبحت صورة أجسام السيارات والشاحنات الكبيرة ذات المحاور الستة، والتي يتم لحامها بالروبوت، ثابتة في المخيلة الشعبية. تُستخدم الروبوتات في قطاعات متنوعة مثل الرعاية الصحية، والأغذية والمشروبات، وصناعة الصلب، والتخزين - أينما توجد مهام متكررة أو صعبة بيئيًا أو هندسيًا يمكن إنجازها بشكل أسرع وأكثر موثوقية و/أو أكثر فعالية من حيث التكلفة. واليوم، تقوم الروبوتات بتجميع روبوتات جديدة.

تأتي الروبوتات بمحور واحد إلى سبعة محاور، يوفر كل محور درجة من الحرية. عادةً ما يتم رسم القنطرة الديكارتية ذات المحورين على المحورين XY أو YZ. يتمتع الروبوت ثلاثي المحاور بثلاث درجات من الحرية ويؤدي وظائفه من خلال محاور XYZ. تتميز هذه الروبوتات الصغيرة بأنها صلبة الشكل، ولا يمكنها إمالة نفسها أو تدويرها، على الرغم من أنها يمكن أن تحتوي على أدوات متصلة يمكنها الدوران أو التدوير أو التكيف مع شكل حمولة صغيرة. تتمتع الروبوتات ذات الأربعة والخمسة محاور بمرونة إضافية للتدوير والإمالة. يتمتع الروبوت المفصلي ذو ستة محاور بست درجات من الحرية - المرونة في تحريك الأشياء في أي اتجاه أو تدويرها في أي اتجاه. يتم اختيار هذه الروبوتات ذات المحاور الستة بشكل عام عندما يتطلب التطبيق معالجة معقدة لجسم كبير أو ثقيل. الروبوتات ذات المحاور السبعة قادرة على توجيهات إضافية للمناورة بالأدوات في المساحات الضيقة. يمكنهم العمل بالقرب من قطعة العمل مقارنة بالروبوتات المفصلية الأخرى لتوفير المساحة المحتملة.

الروبوتات المفصلية
تعكس شعبية الروبوتات المفصلية ذات المحاور الستة والسبعة المرونة الكبيرة التي تسمح بها درجات الحرية الست. فهي سهلة البرمجة، وتأتي مع وحدة التحكم الخاصة بها، ويمكن برمجة تسلسلات الحركة وتنشيط الإدخال/الإخراج عبر قلادة تعليمية سهلة الاستخدام. يمكن أن يصل مدى وصولها إلى أكثر من ثلاثة أمتار في نماذج معينة. هذا النطاق من الأحجام يجعل الروبوتات المفصلية مناسبة لعدد كبير من الصناعات والتطبيقات التي تتضمن تصنيع أو نقل المواد أو البضائع التامة الصنع.

حسب التصميم، يشغل الروبوت المفصلي مساحة وبصمة لا يمكن استخدامها لأغراض أخرى. كما أن لها خصوصيات، أي مواقع وتوجهات في الفضاء المحيط بها لا يمكنها الوصول إليها. تتطلب هذه القيود المكانية احتياطات سلامة أكثر تعقيدًا نظرًا لأن الروبوت غالبًا ما يُستخدم في المناطق التي يتواجد فيها العمال.

الروبوتات الديكارتية
الروبوت الديكارتي، أو الروبوت الخطي، هو عادةً روبوت منخفض التكلفة يتكون من مجموعة من المحركات الخطية و/أو المحرك الدوار في نهاية الذراع للتطبيقات ثلاثية الأبعاد. هذه الروبوتات قابلة للتكيف للغاية وسهلة التركيب والصيانة. يمكن تخصيص حدود وأحجام كل محور حسب التطبيق. إن مدى وصولها وحمولتها مستقلان عن بعضهما البعض، وليسا متشابكين. يأتي المحور الخطي في عدد من التصميمات التي تعمل على تكييفه مع الوظيفة التي يؤديها.

القيد الرئيسي للروبوت الديكارتي هو عدم المرونة النسبية. ويمكنه بسهولة استيعاب الحركة الخطية في ثلاثة محاور، والدوران حول محور رابع. ومع ذلك، يجب إضافة وحدة تحكم في الحركة لإجراء الدوران حول أكثر من محور. نادرًا ما تُستخدم الروبوتات الديكارتية في حالات الغسل لأنها لا توفر حماية كافية ضد دخول الماء. كما يلزم أيضًا الدقة والشمول في التثبيت - حيث يجب محاذاة كل محور بعناية، ويجب أن يكون تسطيح السطح كافيًا، خاصة في الأنظمة الأكبر حجمًا.

روبوتات سكارا
تم تصميم روبوتات SCARA لتطبيقات الخدمة الخفيفة. إنها نسخة مبسطة من الروبوتات المفصلية، كما أن بساطتها وصغر حجمها تجعل من السهل دمجها في خطوط التجميع. يمكن لروبوتات SCARA تحقيق أوقات دورة مثيرة للإعجاب وبدقة عالية. إنهم ماهرون للغاية في وظائف مثل إدخال المكونات في المساحات ذات التفاوتات المشددة مع الحفاظ على صلابتها في مثل هذه الحركات، مما يجعلها خيارًا فعالاً من حيث التكلفة للعديد من تطبيقات الانتقاء والمكان بالإضافة إلى التعامل مع الأجزاء الصغيرة.

روبوتات دلتا
يشتهر روبوت دلتا بسرعته، حيث تصل معدلات الالتقاط إلى 300/دقيقة. ويضعه نوع التثبيت الخاص به فوق منطقة العمل، مما يحد من فقدان البصمة. غالبًا ما يتم إقرانه بنظام رؤية لاختيار القطع الموضوعة عشوائيًا في تطبيقات الفرز والتعبئة المعقدة. مثل الروبوتات المفصلية وروبوتات SCARA، سيتم تزويدها بشكل عام بقلادة تعليمية لسهولة البرمجة. غالبًا ما تُستخدم روبوتات دلتا في تطبيقات إنتاج الغذاء، ولكنها، مثل الروبوتات الديكارتية، قد تتطلب حماية إضافية أو فصلًا عن البيئة المحيطة.

الروبوتات التعاونية
تعد الروبوتات التعاونية، أو الروبوتات التعاونية، تطورًا حديثًا نسبيًا ولها مستقبل واعد في جعل التفاعل الآمن بين الإنسان والآلة ممكنًا. ومن خلال السماح بالتعاون المباشر بين العامل والروبوت، فإنهم يضيفون بعدًا لفهمنا لكيفية دمج الأتمتة في الصناعة. يمكن أن يكون الروبوت التعاوني عبارة عن روبوت مفصلي أو ديكارتي أو SCARA أو دلتا. على الرغم من أنه حتى الآن، سيتم تصنيف معظمها على أنها مفصلية. إنها تأتي بسعة حمولة تتراوح من 4 إلى 35 كجم، مع زيادة الحجم والوصول (السعر أيضًا) وفقًا لذلك. هناك نماذج تصل إلى سبعة محاور؛ يمكن للأخير أداء المهام التي تشكل تحديًا هندسيًا بشكل خاص. يتم استخدام الروبوتات التعاونية كروبوتات خط إنتاج مستقلة.

جعل اختيارك
عند الاقتراب من الاستثمار في الروبوتات، ينبغي للمرء أن يأخذ في الاعتبار جميع جوانب الطلب قبل إجراء الاختيار النهائي. فيما يلي بعض العوامل الأكثر أهمية التي يجب مراعاتها:

الوصول والحمولة.

يجب أن تكون هذه هي المعايير الأولى التي يتم أخذها في الاعتبار في عملية اختيار الروبوت الخاص بك، حيث أن هذه العوامل قد تؤدي على الفور إلى تقصير قائمة الخيارات المناسبة. على سبيل المثال، قد يؤدي الحمل الكبير والثقيل إلى استبعاد أي اعتبار لتقنيات التعامل مع الوزن الخفيف. من ناحية أخرى، إذا كان الوصول طويلًا ولكن وزن الحمولة منخفض، فقد يكون الروبوت الديكارتي منخفض التكلفة كافيًا.

المرونة.

في التطبيق الذي يتطلب خمس أو ست درجات من الحرية، قد يكون الروبوت المفصلي هو الحل الوحيد القابل للتطبيق. إذا كان الأمر كذلك، فقد يكون هناك خيار واحد للأعمال الحساسة للسعر والذي يتطلب واحدًا أو اثنين من الروبوتات، وهو وحدات قابلة لإعادة الاستخدام (مستخدمة). ومع ذلك، بالنسبة للتطبيقات الأبسط، مثل تحديد موضع الأجزاء الصغيرة وتحميلها، وإدخال الأجزاء الإلكترونية، وتحميل الصناديق والأدوات الآلية - أي تطبيق يكون فيه محوران أو ثلاثة محاور كافية - لماذا ندفع مقابل محاور أكثر مما يتطلبه التطبيق؟

سرعة.

هل يتطلب التطبيق معدل انتقاء مرتفع، مثل معدل انتقاء روبوت دلتا، أم أن معدل انتقاء أقل من القنطرية الديكارتية أو روبوت SCARA سيكون كافيًا؟

الفضاء والبصمة.

المزيد والمزيد من آثار أقدام الآلات وخطوط الإنتاج هي اهتمامات التخطيط الرئيسية. تعتبر المساحة الأرضية باهظة الثمن، وترغب الشركات في تحسين تخطيط أرضية متجرها. توفر الروبوتات الديكارتية والدلتا ميزة واضحة على التقنيات الأخرى، حيث يتم فقدان المساحة العمودية فقط، وهو أقل أهمية بشكل عام.

الهندسة وتطوير المشاريع.

يجب أن يؤخذ وقت التصميم والتجميع والتركيب والتشغيل والنفقات في الاعتبار في التكاليف المقارنة، وخاصة دمج الروبوت في آلة أو نظام أكبر. قد يؤدي التأخير في استلام الروبوت وتجميعه إلى تعطيل المشروع بأكمله.

قابلية الصيانة والإصلاح والتوافر.

التوقف غير المجدول هو كابوس لكل مدير إنتاج. يجب أن تكون الروبوتات سهلة الصيانة والإصلاح نسبيًا.

التوحيد القياسي.

داخل شركة أو صناعة يمكن أن يكون هذا اعتبارًا صالحًا لأسباب تجارية، حتى لو لم يكن الروبوت المختار هو الأكثر تكيفًا بشكل مثالي أو حتى الأرخص ولكنه قادر على القيام بالمهمة. في بعض الأحيان، قد يكون المسار الجيد هو الأقل مقاومة (والمخاطر).

لقد مكّن انتشار تقنيات الروبوتات الشركات من جميع الأحجام من الوصول إلى فوائد الأتمتة. عادةً ما يكون الروبوت الأفضل بالنسبة لك هو الروبوت الذي يناسب تطبيقك بشكل أفضل - ليس فقط لتحقيق مكاسب الإنتاجية من الاستثمار وتلبية المتطلبات الفنية للتطبيق، ولكن أيضًا من وجهة نظر القضايا ذات الصلة مثل سلامة النباتات، واستخدام المساحة، و، وبطبيعة الحال، تكلفة الدخول ودعم ما بعد البيع.