نظرة عامة على الروبوتات الصناعية

يتجه الاتجاه في التطبيقات الخطية والدورانية التقليدية بعيدًا عن الروبوتات إلى أنظمة موفرة للطاقة ومُحسَّنة من حيث التكلفة، حيث لا يحتاج المصنعون غالبًا إلى جميع الوظائف والأحجام الكبيرة ودرجات الحرية التي توفرها الروبوتات.

على الرغم من اعتبارها روبوتًا صناعيًا وفقًا لمعايير المعهد الألماني للتوحيد القياسي (DIN)، إلا أن أنظمة المناولة الديكارتية تُقدم عمليات أبسط وأكثر كفاءة في استهلاك الطاقة من معظم الروبوتات ذات الأذرع المفصلية التي تتراوح بين 4 و6 محاور. ينص معيار المعهد الألماني للتوحيد القياسي (DIN) EN ISO 8373 على أن "الروبوت الصناعي هو جهاز تحكم متعدد الأغراض، يتم التحكم فيه آليًا، وقابل لإعادة البرمجة، وقابل للبرمجة على ثلاثة محاور أو أكثر، ويمكن تثبيته أو تحريكه للاستخدام في تطبيقات الأتمتة الصناعية". ومع ذلك، يختلف تصنيف هذه الأنظمة باختلاف وظيفة النظام ومرونته واستجابته الديناميكية.

تتشابه أنظمة المناولة الديكارتية والروبوتات التقليدية ذات المحاور الأربعة إلى الستة بشكل كبير من حيث المرونة والاستجابة الديناميكية، إلا أنها تختلف من حيث نظامها الميكانيكي. وحسب التطبيق، يتم التحكم في أنظمة المناولة الديكارتية إما بواسطة وحدة تحكم منطقية قابلة للبرمجة (PLC) بسيطة (قد يمتلكها المستخدم بالفعل) للحركات من نقطة إلى نقطة، أو بواسطة نظام تحكم معقد بوظائف روبوتية، مثل حركة المسار. تتطلب الروبوتات ذات المحاور الأربعة إلى الستة دائمًا نظام تحكم روبوت معقدًا.

علاوة على ذلك، تتطلب أنظمة المناولة الديكارتية مساحة حركة أقل، وتسهل تعديلها حسب الطلب وتعديلها حسب متطلبات التطبيق. ويمكن تعديل مساحة العمل بسهولة بتغيير أطوال المحاور.

وهكذا، صُممت الحركية لتناسب متطلبات التطبيق، على عكس الروبوتات التقليدية التي تتطلب تكييف ملحقات التطبيق لتناسب النظام الميكانيكي والحركي للروبوت. لذا، يُعد النظام الميكانيكي لنظام المناولة الديكارتي جزءًا من الحل الشامل، ويجب دمجه في النظام الكامل.

التخصيص والتنوع: فوائد واضحة

على عكس الحلول القياسية التي تتضمن روبوتات من 4 إلى 6 محاور من الكتالوج، يمكن تخصيص أنظمة المناولة الديكارتية بشكل معياري لتناسب التطبيق (انظر الشكل 3). لا تتطلب هذه الأنظمة أيًا من التنازلات الشائعة في الروبوتات التقليدية. مع الروبوت التقليدي، يجب تكييف أجزاء التطبيق مع متطلبات وقدرات الروبوت. كما أن التحول نحو التوحيد القياسي واستخدام المكونات المنتجة بكميات كبيرة يقلل من تكلفة الحلول الديكارتية مقارنةً بالروبوتات التقليدية.

بالإضافة إلى ذلك، يمكن دمج تقنيات دفع مختلفة مع أنظمة المناولة الديكارتية. يتم اختيار المحركات الهوائية، والمحركات المؤازرة الهوائية، والكهربائية المناسبة لكل محور لتحقيق حركة مثالية من حيث الكفاءة والاستجابة الديناميكية والأداء.

أنظمة المناولة الديكارتية، كأنظمة حركية متسلسلة، لها محاور رئيسية للحركة المستقيمة ومحاور مساعدة للدوران. يعمل النظام كدليل ودعم ومحرك في آنٍ واحد، ويجب دمجه في النظام الكامل للتطبيق بغض النظر عن هيكل نظام المناولة.