دانش اولیه ربات های صنعتی

یک چیستربات صنعتی؟

"ربات"یک کلمه کلیدی با طیف گسترده ای از معانی است که نوسانات زیادی دارد. اشیاء مختلفی مانند ماشین‌های انسان‌نما یا ماشین‌های بزرگی که افراد وارد آن‌ها می‌شوند و دستکاری می‌کنند، مرتبط هستند.

ربات ها ابتدا در نمایشنامه های کارل چاپک در اوایل قرن بیستم شکل گرفتند و سپس در بسیاری از آثار به تصویر کشیده شدند و محصولاتی به نام این نام منتشر شده اند.

در این زمینه، امروزه ربات ها متنوع در نظر گرفته می شوند، اما ربات های صنعتی در بسیاری از صنایع برای حمایت از زندگی ما استفاده شده اند.

علاوه بر صنعت خودرو و قطعات خودرو و ماشین آلات و صنایع فلزی، روبات های صنعتی در حال حاضر به طور فزاینده ای در صنایع مختلف از جمله ساخت نیمه هادی ها و لجستیک استفاده می شوند.

اگر ربات‌های صنعتی را از منظر نقش‌ها تعریف کنیم، می‌توان گفت که آن‌ها ماشین‌هایی هستند که به بهبود بهره‌وری صنعتی کمک می‌کنند، زیرا آنها عمدتاً درگیر کارهای سنگین، کار سنگین و کارهایی هستند که به تکرار دقیق نیاز دارند تا افراد.

تاریخچه ازربات های صنعتی

در ایالات متحده، اولین ربات صنعتی تجاری در اوایل دهه 1960 متولد شد.

ابتکارات برای تولید و تجاری سازی ربات ها در داخل کشور در دهه 1970 به ژاپن معرفی شد که در دوره رشد سریعی بود.

پس از آن، به دلیل دو شوک نفتی در سال‌های 1973 و 1979، قیمت‌ها افزایش یافت و شتاب کاهش هزینه‌های تولید تقویت شد که در کل صنعت نفوذ کرد.

در سال 1980 روبات ها به سرعت گسترش یافتند و گفته می شود که سالی است که روبات ها محبوب شدند.

هدف از استفاده اولیه از ربات ها جایگزینی عملیات سخت در تولید بود، اما ربات ها مزایای عملکرد مداوم و عملیات تکراری دقیق را نیز دارند، بنابراین امروزه برای بهبود بهره وری صنعتی بیشتر مورد استفاده قرار می گیرند. زمینه کاربرد نه تنها در فرآیندهای تولید بلکه در زمینه های مختلف از جمله حمل و نقل و تدارکات نیز در حال گسترش است.

پیکربندی ربات ها

ربات‌های صنعتی مکانیسمی شبیه به بدن انسان دارند که به جای انسان، کار را حمل می‌کنند.

به عنوان مثال، وقتی فردی دست خود را حرکت می دهد، دستوراتی را از مغز خود از طریق اعصاب خود منتقل می کند و عضلات بازوی خود را حرکت می دهد تا بازوی خود را حرکت دهد.

یک ربات صنعتی مکانیسمی دارد که به عنوان بازو و ماهیچه های آن عمل می کند و کنترل کننده ای که به عنوان مغز عمل می کند.

قسمت مکانیکی

ربات یک واحد مکانیکی است. این ربات در وزن های مختلف قابل حمل موجود است و می توان با توجه به کار از آن استفاده کرد.

علاوه بر این، ربات دارای چندین مفاصل (به نام مفاصل) است که توسط پیوندهایی به هم متصل می شوند.

واحد کنترل

کنترلر ربات با کنترلر مطابقت دارد.

کنترلر ربات محاسبات را طبق برنامه ذخیره شده انجام می دهد و بر این اساس دستورالعمل هایی را برای سروو موتور صادر می کند تا ربات را کنترل کند.

کنترلر ربات به یک آویز آموزشی به عنوان رابطی برای ارتباط با افراد و یک جعبه عملیات مجهز به دکمه های شروع و توقف، سوئیچ های اضطراری و غیره متصل است.

این ربات از طریق کابل کنترلی به کنترلر ربات متصل می شود که انرژی را برای حرکت ربات و سیگنال ها از کنترلر ربات منتقل می کند.

ربات و کنترلر ربات به بازو با حرکت حافظه اجازه می دهند تا طبق دستورالعمل آزادانه حرکت کند، اما آنها همچنین دستگاه های جانبی را مطابق برنامه کاربردی برای انجام کارهای خاص به هم متصل می کنند.

بسته به نوع کار، دستگاه‌های نصب ربات مختلفی وجود دارد که مجموعاً به آنها افکتور انتهایی (ابزار) گفته می‌شود که بر روی درگاه نصب به نام رابط مکانیکی در نوک ربات نصب می‌شوند.

علاوه بر این با ترکیب دستگاه های جانبی لازم به رباتی برای کاربرد مورد نظر تبدیل می شود.

※به عنوان مثال، در جوشکاری قوس الکتریکی، تفنگ جوشکاری به عنوان عامل پایانی و منبع تغذیه جوشکاری و دستگاه تغذیه در ترکیب با ربات به عنوان تجهیزات جانبی استفاده می شود.

علاوه بر این، حسگرها می توانند به عنوان واحدهای شناسایی برای ربات ها برای تشخیص محیط اطراف استفاده شوند. به عنوان چشم (بینایی) و پوست (لمس) شخص عمل می کند.

اطلاعات جسم از طریق سنسور به دست می آید و پردازش می شود و با استفاده از این اطلاعات می توان حرکت ربات را با توجه به وضعیت جسم کنترل کرد.

مکانیزم ربات

هنگامی که دستکاری کننده یک ربات صنعتی بر اساس مکانیزم طبقه بندی می شود، تقریباً به چهار نوع تقسیم می شود.

1 ربات دکارتی

بازوها توسط مفاصل ترجمه هدایت می شوند که از مزایای استحکام بالا و دقت بالا برخوردار است. از طرف دیگر، یک نقطه ضعف وجود دارد که محدوده عملکرد ابزار نسبت به سطح تماس با زمین باریک است.

2 ربات استوانه ای

بازوی اول توسط یک مفصل دوار هدایت می شود. اطمینان از دامنه حرکت آسانتر از یک ربات مختصات مستطیلی است.

3 ربات قطبی

بازوهای اول و دوم توسط یک مفصل چرخشی هدایت می شوند. مزیت این روش این است که نسبت به ربات مختصات استوانه ای، اطمینان از دامنه حرکت آسان تر است. با این حال، محاسبه موقعیت پیچیده تر می شود.

4 ربات مفصلی

رباتی که در آن همه بازوها توسط مفاصل چرخشی به حرکت در می آیند، دامنه حرکتی بسیار زیادی نسبت به سطح زمین دارد.

اگرچه پیچیدگی عملیات یک نقطه ضعف است، اما پیچیدگی قطعات الکترونیکی باعث شده است که عملیات پیچیده با سرعت بالا پردازش شوند و به جریان اصلی روبات های صنعتی تبدیل شوند.

به هر حال، بیشتر ربات های صنعتی از نوع ربات مفصلی دارای شش محور چرخش هستند. این به این دلیل است که با دادن شش درجه آزادی می توان موقعیت و وضعیت بدن را خودسرانه تعیین کرد.

در برخی موارد، بسته به شکل قطعه کار، حفظ موقعیت 6 محور دشوار است. (به عنوان مثال، زمانی که بسته بندی لازم است)

برای مقابله با این وضعیت، ما یک محور اضافی را به خط ربات های 7 محوری خود اضافه کرده ایم و تحمل نگرش را افزایش داده ایم.