ما هوروبوت صناعي؟
"روبوت"كلمة رئيسية ذات معانٍ متنوعة ومتغيرة. ترتبط بها أشياء مختلفة، مثل الآلات البشرية أو الآلات الكبيرة التي يدخلها الناس ويتحكمون بها.
تم تصور الروبوتات لأول مرة في مسرحيات كارل تشابيك في أوائل القرن العشرين، ثم تم تصويرها في العديد من الأعمال، وتم إصدار منتجات تحمل هذا الاسم.
وفي هذا السياق، تعتبر الروبوتات اليوم متنوعة، إلا أن الروبوتات الصناعية استُخدمت في العديد من الصناعات لدعم حياتنا.
بالإضافة إلى صناعة السيارات وقطع غيار السيارات وصناعة الآلات والمعادن، يتم الآن استخدام الروبوتات الصناعية بشكل متزايد في مختلف الصناعات، بما في ذلك تصنيع أشباه الموصلات والخدمات اللوجستية.
إذا عرفنا الروبوتات الصناعية من منظور الأدوار، يمكننا القول إنها آلات تساعد على تحسين الإنتاجية الصناعية لأنها تشارك بشكل رئيسي في العمل الشاق والعمل الشاق والعمل الذي يتطلب التكرار الدقيق، وليس الناس.
تاريخالروبوتات الصناعية
في الولايات المتحدة، وُلد أول روبوت صناعي تجاري في أوائل الستينيات.
تم تقديم الروبوتات إلى اليابان، التي كانت تمر بفترة من النمو السريع في النصف الثاني من ستينيات القرن العشرين، وبدأت المبادرات لإنتاج الروبوتات وتسويقها محليًا في سبعينيات القرن العشرين.
وبعد ذلك، ونتيجة لصدمتي النفط في عامي 1973 و1979، ارتفعت الأسعار وتعزز الزخم لخفض تكاليف الإنتاج، الأمر الذي امتد إلى الصناعة بأكملها.
في عام 1980، بدأت الروبوتات بالانتشار بسرعة، ويقال أن هذا هو العام الذي أصبحت فيه الروبوتات شائعة.
كان الهدف من الاستخدام المبكر للروبوتات هو استبدال العمليات المُرهِقة في التصنيع، ولكن بفضل مزايا التشغيل المستمر ودقة العمليات المتكررة، تُستخدم الروبوتات اليوم على نطاق أوسع لتحسين الإنتاجية الصناعية. ويشهد مجال التطبيق توسعًا ملحوظًا، ليس فقط في عمليات التصنيع، بل في مجالات أخرى، بما في ذلك النقل والخدمات اللوجستية.
تكوين الروبوتات
تمتلك الروبوتات الصناعية آلية مشابهة لتلك الموجودة في جسم الإنسان حيث أنها تقوم بحمل العمل بدلاً من الأشخاص.
على سبيل المثال، عندما يحرك الشخص يده، فإنه ينقل الأوامر من دماغه عبر أعصابه ويحرك عضلات ذراعه لتحريك ذراعه.
يحتوي الروبوت الصناعي على آلية تعمل كذراع وعضلاته، ووحدة تحكم تعمل كدماغ.
الجزء الميكانيكي
الروبوت وحدة ميكانيكية، ويتوفر بأوزان محمولة متنوعة، ويمكن استخدامه حسب المهمة.
بالإضافة إلى ذلك، يحتوي الروبوت على مفاصل متعددة (تسمى المفاصل)، والتي ترتبط ببعضها بواسطة روابط.
وحدة التحكم
يتوافق جهاز التحكم في الروبوت مع جهاز التحكم.
يقوم متحكم الروبوت بإجراء الحسابات وفقًا للبرنامج المخزن ويصدر تعليمات إلى محرك المؤازرة بناءً على ذلك للتحكم في الروبوت.
يتم توصيل وحدة تحكم الروبوت إلى قلادة تعليمية كواجهة للتواصل مع الأشخاص، وصندوق تشغيل مزود بأزرار بدء وإيقاف ومفاتيح طوارئ وما إلى ذلك.
يتم توصيل الروبوت بجهاز التحكم بالروبوت من خلال كابل تحكم ينقل الطاقة لتحريك الروبوت والإشارات من جهاز التحكم بالروبوت.
يسمح الروبوت ووحدة التحكم في الروبوت للذراع المزودة بذاكرة الحركة بالتحرك بحرية وفقًا للتعليمات، ولكنها تقوم أيضًا بتوصيل الأجهزة الطرفية وفقًا للتطبيق لأداء عمل محدد.
اعتمادًا على العمل، توجد أجهزة مختلفة لتثبيت الروبوت تسمى بشكل جماعي المؤثرات النهائية (الأدوات)، والتي يتم تثبيتها على منفذ التثبيت المسمى الواجهة الميكانيكية في طرف الروبوت.
وبالإضافة إلى ذلك، من خلال الجمع بين الأجهزة الطرفية الضرورية، فإنه يصبح روبوتًا للتطبيق المطلوب.
※على سبيل المثال، في اللحام القوسي، يتم استخدام مسدس اللحام كمنفذ نهائي، ويتم استخدام مصدر طاقة اللحام وجهاز التغذية مع الروبوت كمعدات محيطية.
بالإضافة إلى ذلك، يمكن استخدام المستشعرات كوحدات تعرّف للروبوتات على البيئة المحيطة. فهي تعمل كعين الإنسان (الرؤية) وجلده (اللمس).
يتم الحصول على معلومات الجسم ومعالجتها من خلال المستشعر، ويمكن التحكم في حركة الروبوت وفقًا لحالة الجسم باستخدام هذه المعلومات.
آلية الروبوت
عندما يتم تصنيف معالج الروبوت الصناعي حسب الآلية، يتم تقسيمه تقريبًا إلى أربعة أنواع.
1 روبوت ديكارت
تُدار الأذرع بواسطة وصلات نقل، مما يُميزها بالصلابة والدقة العاليتين. من ناحية أخرى، يُلاحظ عيبٌ يتمثل في ضيق نطاق تشغيل الأداة مقارنةً بمساحة التلامس مع الأرض.
2 روبوت أسطواني
الذراع الأول مُحرك بمفصل دوار. ضمان مدى الحركة أسهل من الروبوت ذي الإحداثيات المستطيلة.
3 روبوت قطبي
يُدار الذراعان الأول والثاني بمفصل دوار. وتكمن ميزة هذه الطريقة في سهولة ضمان مدى الحركة مقارنةً بالروبوت الإحداثي الأسطواني. إلا أن حساب الموقع يصبح أكثر تعقيدًا.
4 روبوت مفصلي
الروبوت الذي يتم تحريك جميع أذرعه بواسطة مفاصل الدوران لديه نطاق حركة كبير جدًا بالنسبة لمستوى الأرض.
وعلى الرغم من أن تعقيد العملية يشكل عيبًا، فإن تطور المكونات الإلكترونية مكّن من معالجة العمليات المعقدة بسرعة عالية، لتصبح بذلك التيار الرئيسي للروبوتات الصناعية.
بالمناسبة، معظم الروبوتات الصناعية المفصلية مزودة بستة محاور دوران. وذلك لأنه يمكن تحديد موضعها ووضعيتها بشكل عشوائي من خلال ست درجات حرية.
في بعض الحالات، يصعب الحفاظ على وضعية المحاور الستة حسب شكل قطعة العمل. (على سبيل المثال، عند الحاجة إلى التغليف)
وللتعامل مع هذا الوضع، أضفنا محورًا إضافيًا إلى مجموعة الروبوتات ذات السبعة محاور لدينا وزدنا من قدرة تحمل الموقف.
وقت النشر: ٢٥ فبراير ٢٠٢٥
