نظرة عامة على الروبوتات الصناعية

الاتجاه في التطبيقات الخطية والدورانية التقليدية يبتعد عن الروبوتات إلى أنظمة موفرة للطاقة وموفرة للتكلفة، حيث لا يحتاج المصنعون في كثير من الأحيان إلى جميع الوظائف والأحجام الكبيرة ودرجات الحرية التي توفرها الروبوتات.

على الرغم من اعتباره روبوتًا صناعيًا وفقًا لمعايير DIN، إلا أن أنظمة المناولة الديكارتية توفر عمليات أبسط وأكثر كفاءة في استخدام الطاقة من معظم الروبوتات ذات الأذرع المفصلية ذات 4 إلى 6 محاور. ينص معيار DIN EN ISO 8373 على أن "الروبوت الصناعي هو مناور متعدد الأغراض يتم التحكم فيه تلقائيًا وقابل لإعادة البرمجة [...]، وقابل للبرمجة في ثلاثة محاور أو أكثر، وقد يكون إما ثابتًا في مكانه أو متحركًا للاستخدام في تطبيقات الأتمتة الصناعية." ومع ذلك، فإن تجزئة هذه الأنظمة يختلف اعتمادًا على وظيفة النظام ومرونته واستجابته الديناميكية.

تتمتع أنظمة المناولة الديكارتية والروبوتات التقليدية ذات 4 إلى 6 محاور بتداخل كبير نسبيًا من حيث المرونة والاستجابة الديناميكية ولكنها تختلف عندما يتعلق الأمر بنظامها الميكانيكي. اعتمادًا على التطبيق، يتم التحكم في أنظمة المعالجة الديكارتية إما عن طريق PLC بسيط (والذي قد يكون لدى المستخدم بالفعل) للحركات من نقطة إلى نقطة أو عن طريق نظام تحكم معقد بوظائف آلية، مثل حركة المسار. تتطلب الروبوتات ذات المحاور الأربعة إلى الستة دائمًا نظامًا معقدًا للتحكم في الروبوت.

علاوة على ذلك، تتطلب أنظمة المناولة الديكارتية مساحة أقل للحركة وتتيح نفسها بسهولة أكبر للتكيف المخصص والمعياري مع ظروف التطبيق. يمكن تعديل مساحة العمل بسهولة عن طريق تغيير أطوال المحاور.

وبالتالي يتم تكوين الحركية لتناسب متطلبات التطبيق، على عكس الروبوتات التقليدية حيث يجب تكييف الأجهزة الطرفية للتطبيق لتتناسب مع النظام الميكانيكي والحركي للروبوت. وبالتالي فإن النظام الميكانيكي لنظام المناولة الديكارتي يعد جزءًا من الحل الشامل ويجب دمجه في النظام الكامل.

التخصيص والتنوع: فوائد واضحة

وعلى النقيض من الحلول القياسية التي تحتوي على روبوتات ذات 4 إلى 6 محاور من الكتالوج، يمكن تخصيص أنظمة المعالجة الديكارتية بطريقة معيارية لتناسب التطبيق (انظر الشكل 3). لا تتطلب هذه الأنظمة تقريبًا أيًا من التنازلات التي غالبًا ما توجد مع الروبوتات التقليدية. مع الروبوت التقليدي، يجب تكييف أجزاء من التطبيق مع متطلبات الروبوت وقدراته. كما أن التحول نحو التوحيد القياسي واستخدام المكونات ذات الإنتاج الضخم يقلل من تكلفة الحلول الديكارتية مقارنة بالروبوتات التقليدية.

بالإضافة إلى ذلك، يمكن دمج تقنيات القيادة المختلفة مع أنظمة المناولة الديكارتية. يتم اختيار المحركات الهوائية والمؤازرة الهوائية والكهربائية المناسبة للتطبيق لكل محور لتحقيق الحركة المثلى من حيث الكفاءة والاستجابة الديناميكية والوظيفة.

أنظمة المناولة الديكارتية مثل الكينماتيكا التسلسلية لها محاور رئيسية لحركة الخط المستقيم ومحاور مساعدة للدوران. يعمل النظام في نفس الوقت كدليل ودعم ومحرك ويجب دمجه في النظام الكامل للتطبيق بغض النظر عن بنية نظام المعالجة.