عندما تفكر في روبوت صناعي ، ما الذي يتبادر إلى الذهن؟

الروبوتات المفصلية مثل هذه معترف بها على نطاق واسع ، وذلك بفضل إعلانات شركة السيارات وتسلسلات الرقص الروبوت. كما يتم التعرف جيدًا على Scara (الامتثال الانتقائي لذراع الروبوت) بشكل جيد بسبب تبنيها وانتشارها في المصانع منذ أوائل الثمانينيات. يجمع كل من هذه - الروبوتات المفصلية والسكار - بين الحركة الخطية والدوار ، مما يؤدي إلى القدرة على المناورة للمهام المعقدة. الروبوتات المفصلية تشبه الذراع البشري ، مع ست محاور للحركة - ثلاثة ترجمة (خطي) وثلاثة دورانية (فكر في كتفك ، والكوع ، والمعصم). تحتوي روبوتات Scara على أربعة محاور للحركة - X و Y و Z و Theta (مثل ذراعك إلى حد ما ، إذا تم تجميد كتفك).

أقل انتشارًا في الثقافة الشعبية ، ولكن في كل مكان في التطبيقات الصناعية التي تتراوح من التعبئة والتغليف إلى تصنيع أشباه الموصلات ، هي روبوتات ديكارتية. كما يوحي اسمهم ، تعمل هذه الروبوتات في المحاور الديكارتية الثلاثة-X و Y و Z-على الرغم من أنها يمكن أن تتضمن محورًا ثيتا لأدوات نهاية الذراع. على الرغم من أن روبوتات الديكارت أقل "مثيرة" أقل من "الروبوتات المفصلية و Scara ، إلا أنها أكثر تنوعًا ، مع قدرات حمولة أعلى لحجمها ، وفي كثير من الحالات ، دقة أفضل. كما أنها قابلة للتكيف للغاية ، حيث يمكن ترقية المحاور أو تغييرها مع إعادة تكوين القليل نسبيًا لتناسب متطلبات المنتج أو التطبيق المتطورة.

ومع ذلك ، فإن الروبوتات الديكارتية مقيدة بتصميمها بطبيعتها ، مما يحد من قدرتها على التحميل. هذا صحيح بشكل خاص عندما يكون للمحور الخارجي (Y أو Z) طول السكتة الدماغية الطويل ، مما يسبب حمولة لحظة كبيرة على المحاور الداعمة. في الحالات التي يلزم فيها السكتات الدماغية الطويلة والأحمال العالية ، يعد روبوت Gantry هو الحل الأفضل.

من الديكارت إلى القنوات:

روبوت Gantry هو نمط معدّل من الروبوت الديكارتي ، باستخدام محورين (أو قاعدة) بدلاً من المحور الأساسي المفرد الموجود في الديكارتي. يتيح المحور X الإضافي (وأحيانًا محاور Y و Z) للروبوت التعامل مع الأحمال والقوى الأكبر ، مما يجعلها مثالية لاختيار ومكان الحمولات الثقيلة أو تحميل الأجزاء وتفريغها. يعتمد كل محور على مشغل خطي ، سواء كان مشغلًا "محلي الصنع" الذي تم تجميعه بواسطة OEM أو Integrator ، أو مشغل تجميعه مسبقًا من شركة متحركة خطية. هذا يعني أن هناك خيارات لا حدود لها تقريبًا للسماح بأي مجموعة من السرعات العالية والسكتات الدماغية الطويلة والحمولة الثقيلة ودقة تحديد المواقع العالية. يتم دمج المتطلبات الخاصة للبيئات القاسية أو الضوضاء المنخفضة بسهولة ، وإذا كان التطبيق يتطلب عمليات متزامنة ولكن مستقلة ، يمكن بناء المحاور الأفقية مع محركات خطية باستخدام عربات متعددة.

عادةً ما يتم تركيب روبوتات القنوات على منطقة العمل (ومن هنا المصطلح الشائع ، "القنوات العلوية") ، ولكن إذا كان الجزء غير مناسب للتعامل من الأعلى ، كما هو الحال مع الخلايا والوحدات الشمسية ، يمكن تكوين Gantry للعمل من أسفل الجزء. وعلى الرغم من أن روبوتات Gantry عادةً ما يُعتقد أنها أنظمة كبيرة جدًا ، إلا أنها مناسبة أيضًا للآلات الأصغر حجمًا ، وحتى حجم سطح المكتب. لأن روبوت Gantry يحتوي بالإضافة إلى حمولة العمل ، يتم حلها كقوى على محاور X. هذا يزيد بشكل كبير من صلابة النظام ، وفي معظم الحالات يسمح للمحاور أن يكون لها أطوال السكتة الدماغية أطول وسرعات أعلى من روبوت ديكارتي مماثل.

عندما يكون هناك محوران بالتوازي ، من الشائع أن يكون أحدهما فقط مدفوعًا بالمحرك ، من أجل منع الربط الذي قد ينتج عن حركة المزامنة قليلاً بين الاثنين. بدلاً من قيادة كلا المحورين ، يتم استخدام عمود توصيل أو أنبوب عزم الدوران لنقل طاقة المحرك إلى المحور الثاني. وفي بعض الحالات ، يمكن أن يكون المحور الثاني "عائدًا" أو أتباعًا ، يتكون من دليل خطي لتوفير الدعم للحمل ، ولكن لا توجد آلية محرك. يعتمد قرار ما إذا كان يقود المحور الثاني وكيفية قيادته على المسافة بين المحورين ، ومعدل التسارع ، وتصلب العلاقة بينهما. إن قيادة واحدة فقط في زوج من المحاور يقلل أيضًا من تكلفة النظام وتعقيدها.

إن تحجيم الروبوت الديكارت أو القناري أكثر تعقيدًا من تحجيم Scara أو Robot المفصلية (والذي يتم تحديده عادةً مع ثلاث معلمات: الوصول والسرعة والدقة) ، لكن الشركات المصنعة جعلت العملية أسهل خلال السنوات القليلة الماضية من خلال إدخال أنظمة مسبقة و الأدوات عبر الإنترنت ، مثل Configurator EasySelect من Rexroth أو منشئ الوحدات الخطية ثلاثية الأبعاد Adept. تسمح هذه الأدوات للمستخدم بتحديد اتجاه وحجم المحاور ، وكذلك معلمات السكتة الدماغية والسكتة الدماغية والسرعة. تعتبر ملفات CAD القابلة للتنزيل أيضًا عرضًا قياسيًا من مصنعي Robot Dicsian و Gantry ، مما يجعلها سهلة الاندماج في تصميم أو تخطيط سير العمل ، مثل Scara والروبوتات المفصلية. في الوقت الذي يتم فيه التعرف على روبوتات Scara و Scara ، ويتم نشر روبوتات الديكارتية على نطاق واسع ، على نطاق واسع ، يتغلب تصميم Gantry على قيودهم المتأصلة في الحمل والسرعة والوصول والتكرار ، مع مستوى لا مثيل له من التخصيص والمرونة. في كلمة ، توفر روبوتات Gantry أفضل مجموعة من الحمولة والسكتة الدماغية.