हाई-स्पीड पिक-एंड-प्लेस एप्लिकेशन के लिए व्यापक स्वचालन को डिजाइन करना मोशन इंजीनियरों द्वारा सामना किए जाने वाले सबसे चुनौतीपूर्ण कार्यों में से एक है। जैसे -जैसे रोबोटिक सिस्टम अधिक जटिल हो जाते हैं और उत्पादन दर कभी अधिक चढ़ती है, सिस्टम डिजाइनरों को नवीनतम तकनीकों या जोखिम को इष्टतम डिजाइन से कम निर्दिष्ट करना चाहिए। आइए उपलब्ध नवीनतम तकनीकों और घटकों में से कुछ की समीक्षा करें, साथ ही वे जहां उपयोग पाते हैं, उस पर एक करीबी नज़र डालें।

रोबोट हथियार सूट कॉम्पैक्ट डिजाइन

औद्योगिक रोबोट हथियार आमतौर पर अपने पैरों पर प्रकाश होने के लिए नहीं जाने जाते हैं। बल्कि, अधिकांश में पर्याप्त निर्माण हैं जो भारी अंत-आर्म टूलिंग का समर्थन करना चाहिए। एक मजबूत डिजाइन के फायदों के बावजूद, ये रोबोटिक हथियार नाजुक अनुप्रयोगों के लिए बहुत भारी और भारी हैं। हल्के कार्यों के लिए निंबलर आर्म्स को अधिक उपयुक्त बनाने के लिए, IGUS Inc. के इंजीनियरों को कोलोन, जर्मनी में काम करते हुए, एक जिब के चारों ओर कुंडा करने के लिए छोटे भार की अनुमति देने के लिए एक बहु-अक्ष संयुक्त विकसित करने के लिए सेट किया गया। नया संयुक्त नाजुक पिक-एंड-प्लेस एप्लिकेशन के लिए अच्छी तरह से अनुकूल है जहां ग्रिपर बल को आवश्यकतानुसार समायोजित किया जा सकता है।

लचीलापन और हल्के वजन नए संयुक्त के लिए प्रमुख डिजाइन पैरामीटर हैं, जिसमें प्लास्टिक और केबल नियंत्रण शामिल हैं। संक्षेप में, केबलों को आर्म के कंधे से संयुक्त रूप से फैलेबेर कॉम्पैक्ट ब्रशलेस डीसी सर्वोमोटर्स द्वारा ले जाया जाता है, जो हाथ में जड़ता को रोकता है, गतिशील आंदोलन की सुविधा देता है, और डिजाइन पदचिह्न को कम करता है।

इंजीनियरों ने मानव कोहनी के संयुक्त पर अपने डिजाइन के बहुत से आधारित, इसलिए दो डीओएफ - रोटेशन और कुंडा - को एक ही संयुक्त में जोड़ा जाता है। मानव बांह के समान, रोबोट आर्म का सबसे कमजोर हिस्सा हड्डियों (रोबोट आर्म की बॉडी ट्यूब) या मांसपेशियों (ड्राइव मोटर) नहीं है, लेकिन टेंडन, जो शक्ति को स्थानांतरित करते हैं। यहां, उच्च-तनाव नियंत्रण केबल एक सुपर-मजबूत UHMW-PE पॉलीथीन सामग्री से बने होते हैं, जिसमें 3,000 से 4,000 n/mm2 की तन्यता ताकत होती है। पारंपरिक रोबोट एआरएम कार्यों जैसे कि पिक-एंड-प्लेस एप्लिकेशन से परे, संयुक्त भी विशेष कैमरा फिटिंग, सेंसर, या अन्य उपकरणों के लिए अच्छी तरह से अनुकूल है जहां हल्के निर्माण की आवश्यकता होती है। एक चुंबकीय कोण स्थिति सेंसर उच्च परिशुद्धता के लिए हर संयुक्त में बनाया गया है।

इलेक्ट्रॉनिक रूप से कम्यूटेट किए गए सर्वोमोटर्स में गतिशील उपयोग के लिए उपयुक्त एक कम चलती द्रव्यमान की सुविधा है: 24 वीडीसी ऑपरेटिंग वोल्टेज को बैटरी पावर के लिए डिज़ाइन किया गया है, मोबाइल अनुप्रयोगों में उपयोग के लिए महत्वपूर्ण है, जबकि 97 एमएनएम मोटर टोक़ व्यास-अनुपालन ग्रह गियरहेड को बढ़ाता है। आर्म ऑपरेशन। क्या अधिक है, इन ब्रशलेस ड्राइव में रोटर असर के अलावा कोई पहने हुए घटक नहीं हैं, जो हजारों घंटे की सेवा जीवन सुनिश्चित करते हैं।

रैखिक गति प्रणाली गति लैब स्वचालन की गति

पारंपरिक पैकेजिंग और असेंबली ऑपरेशन से परे, पिक-एंड-प्लेस भी हाई-स्पीड लैब ऑटोमेशन में प्रोलिफेरिंग कर रहा है। हर दिन लाखों बैक्टीरिया के नमूनों में हेरफेर करने की कल्पना करें और आपको इस बात का अंदाजा होगा कि आज की बायोटेक लैब्स को क्या संभालने की उम्मीद है। एक सेटअप में, एक उन्नत रैखिक गति प्रणाली एक बायोटेक प्रयोगशाला रोबोट को सक्षम कर रही है, जिसे रोटर कहा जाता है, जो 200,000 से अधिक नमूनों में प्रति घंटे रिकॉर्ड-ब्रेकिंग गति पर कोशिकाओं के सरणियों को पिन करने के लिए है। रोटर सिंगर इंस्ट्रूमेंट्स, समरसेट, यूके से है, और इसका उपयोग जेनेटिक, जीनोम और कैंसर रिसर्च के लिए एक बेंचटॉप ऑटोमेशन सिस्टम के रूप में किया जाता है। इन रोबोटों में से एक अक्सर कई अलग-अलग प्रयोगशालाओं की सेवा करता है, जिसमें वैज्ञानिकों ने बैक्टीरिया और खमीर पुस्तकालयों को प्रतिकृति, संभोग, फिर से सरेिंग और बैकअप लेने के लिए कम समय के स्लॉट को आरक्षित किया है।

एक रियल-टाइम कंट्रोलर तीन मोशन एक्सिस को संभालता है जो रोबोट के पॉइंट-टू-पॉइंट पिनिंग मूव्स को समन्वित करता है, साथ ही एक सैंपल-हैंडलिंग एक्सिस भी करता है, और रोबोट के जीयूआई के साथ इंटरफेस भी करता है। इसके अलावा, नियंत्रक सभी I/O चैनलों का प्रबंधन भी करता है।

नियंत्रक के अलावा, बाल्डोर ने एक रैखिक सर्वोमोटर और ड्राइव और तीन एकीकृत स्टेपर मोटर और ड्राइव मॉड्यूल की आपूर्ति की। रोबोट एक रैखिक सर्वोमोटर अक्ष के साथ स्रोत से गंतव्य प्लेटों तक पॉइंट-टू-पॉइंट ट्रांसफर करता है जो मशीन की चौड़ाई के साथ चलता है। यह अक्ष एक दो-अक्ष स्टेपर मोटर हेड का समर्थन करता है जो पिनिंग एक्शन को नियंत्रित करता है। वास्तव में, संयुक्त XYZ गति एक जटिल पेचदार गति का उपयोग करके नमूनों को भी हिला सकती है। अलग स्टेपर मोटर अक्ष पिनहेड्स के लोडिंग तंत्र को नियंत्रित करता है। वायवीय ग्रिपर्स और रोटेटर अन्य मशीन आंदोलनों को नियंत्रित करते हैं, जैसे कि संचालन की शुरुआत और अंत में पिनहेड्स के पिकअप और निपटान।

गायक ने मूल रूप से मुख्य अनुप्रस्थ अक्ष के लिए एक वायवीय ड्राइव का उपयोग करने का इरादा किया था, लेकिन यह डिज़ाइन वांछित पोजिशनिंग रिज़ॉल्यूशन या गति की आपूर्ति नहीं कर सकता था, और एक प्रयोगशाला वातावरण के लिए बहुत शोर था। जब इंजीनियरों ने रैखिक मोटर्स पर विचार करना शुरू किया। बाल्डोर ने रैखिक ट्रैक के लिए यांत्रिक संशोधनों के साथ एक कस्टम ब्रशलेस रैखिक सर्वोमोटर बनाया, जिससे इसकी लंबाई के बजाय केवल इसके छोरों पर समर्थन किया जा सके-इसलिए मोटर का फोर्सर एक एक्स-एक्सिस गैन्ट्री के रूप में कार्य करता है जो वाई और जेड कुल्हाड़ियों को वहन करता है। अंत में, रैखिक मोटर का चुंबक डिजाइन चिकनी गति की अनुमति देने के लिए कोगिंग को कम करता है।