المتلاعبات الصناعية أو الروبوتات هي آلات تُستخدم لمعالجة المواد أو التحكم فيها دون إجراء اتصال مباشر. في الأصل كان يستخدم للتلاعب بالأشياء المشعة أو الخطرة بيولوجيا والتي قد يصعب على الشخص التعامل معها. ولكن الآن يتم استخدامها في العديد من الصناعات للقيام بمهام مثل رفع الأشياء الثقيلة ، واللحام المستمر بدقة جيدة وما إلى ذلك. بخلاف الصناعات ، يتم استخدامها أيضًا في المستشفيات كأدوات جراحية. والآن يستخدم أطباء اليوم على نطاق واسع أجهزة الروبوت في عملياتهم.
قبل أن أخبرك عن أنواع مختلفة من المتلاعبين الصناعيين ، أود أن أخبركم عن المفاصل.
المشترك له مرجعين. الأول هو الإطار المرجعي المنتظم الذي تم إصلاحه. الإطار المرجعي الثاني غير ثابت ، وسوف يتحرك بالنسبة للإطار المرجعي الأول اعتمادًا على موضع المفصل (أو قيمة المفصل) التي تحدد تكوينه.
سنتعرف على مفصلين يستخدمان في تصنيع أنواع مختلفة من المتلاعبين الصناعيين.
1. مفصل ثورة:
لديهم درجة واحدة من الحرية ويصفون الحركات الدورانية (درجة واحدة من الحرية) بين الأشياء. يتم تحديد تكوينها بقيمة واحدة تمثل مقدار الدوران حول المحور z للإطار المرجعي الأول.
هنا يمكننا أن نرى مفصل ثوري بين شيئين. هنا يمكن أن يكون للمتابع حركة دورانية حول قاعدته.
2. المفصل المنشوري:
تتمتع المفاصل المنشورية بدرجة واحدة من الحرية وتستخدم لوصف الحركات الانتقالية بين الأشياء. يتم تحديد تكوينها بقيمة واحدة تمثل مقدار الترجمة على طول المحور z للإطار المرجعي الأول.
هنا يمكنك رؤية مفصل موشوري مختلف في نظام واحد.
أنواع مختلفة من المتلاعبات الصناعية
في الصناعات يتم استخدام أنواع عديدة من المتلاعبين الصناعيين وفقًا لمتطلباتهم. بعضها مذكور أدناه.
- روبوت التنسيق الديكارتي:
في هذا الروبوت الصناعي ، يحتوي محورها الأساسي الثالث على مفاصل موشورية أو تتحرك بشكل خطي مع بعضها البعض. الروبوتات الديكارتية هي الأنسب لتوزيع المواد اللاصقة كما هو الحال في صناعات السيارات. الميزة الأساسية للديكارتيين هي أنهم قادرون على التحرك في اتجاهات خطية متعددة. كما أنهم قادرون على القيام بإدخالات في خط مستقيم ويسهل برمجتهم. عيوب الروبوت الديكارتي هي أنه يشغل مساحة كبيرة لأن معظم المساحة الموجودة في هذا الروبوت غير مستخدمة.
- روبوت سكارا:
يشير اختصار SCARA إلى ذراع الروبوت التجميعي الانتقائي للامتثال الانتقائي أو ذراع الروبوت المفصلية للامتثال الانتقائي. روبوتات SCARA لها حركات مشابهة للذراع البشرية. تشتمل هذه الآلات على مفصل "الكتف" و "الكوع" جنبًا إلى جنب مع محور "الرسغ" والحركة الرأسية. تحتوي روبوتات SCARA على 2 مفاصل ثورية ومفصل منشوري واحد. تتمتع روبوتات SCARA بحركات محدودة ولكنها أيضًا ميزة لها حيث يمكنها التحرك بشكل أسرع من الروبوتات ذات المحاور الستة الأخرى. كما أنها شديدة الصلابة ودائمة. يتم استخدامها في الغالب في تطبيقات الأغراض التي تتطلب حركات سريعة وقابلة للتكرار ومفصلة من نقطة إلى نقطة مثل منصات التحميل ، ومنصة التحميل DE ، وتحميل / تفريغ الماكينة والتجميع. عيوبه هي أن حركاته محدودة وليست مرنة للغاية.
- روبوت أسطواني:
إنه في الأساس ذراع آلي يتحرك حول عمود أسطواني الشكل. يحتوي النظام الآلي الأسطواني على ثلاثة محاور للحركة - محور الحركة الدائري والمحاور الخطية في الحركة الأفقية والعمودية للذراع. لذلك فهو يحتوي على مفصل ثوري واحد ومفصل أسطواني ومفصل منشوري واحد. اليوم ، أصبح الروبوت الأسطواني أقل استخدامًا ويتم استبداله بروبوتات أكثر مرونة وسرعة ، ولكن له مكانة مهمة جدًا في التاريخ حيث تم استخدامه للتصارع والاحتفاظ بالمهام قبل تطوير روبوتات المحاور الستة بوقت طويل. ميزته هي أنه يمكن أن يتحرك أسرع بكثير من الروبوت الديكارتي إذا كانت نقطتان لهما نفس نصف القطر. عيبه هو أنه يتطلب جهدًا للتحول من نظام الإحداثيات الديكارتية إلى نظام إحداثيات أسطواني.
- روبوت بوما:
يعد PUMA (آلة عالمية قابلة للبرمجة للتجميع ، أو ذراع معالجة عالمي قابل للبرمجة) أكثر الروبوتات الصناعية استخدامًا في عمليات التجميع واللحام ومختبرات الجامعة. إنه يشبه الذراع البشرية أكثر من روبوت SCARA. تتمتع بمرونة كبيرة أكثر من SCARA ولكنها تقلل أيضًا من دقتها. لذلك يتم استخدامها في أعمال أقل دقة مثل التجميع واللحام ومعالجة الأشياء. يحتوي على 3 مفاصل ثورية ولكن ليست كل المفاصل متوازية ، والمفصل الثاني من القاعدة متعامد مع المفاصل الأخرى. هذا يجعل PUMA متوافقة في جميع المحاور الثلاثة X و Y و Z. عيبها هو قلة دقتها ، لذا لا يمكن استخدامها في التطبيقات الهامة وعالية الدقة المطلوبة.
- الروبوتات القطبية:
يعتبر أحيانًا روبوتات كروية. هذه هي أذرع روبوت ثابتة مع مظاريف عمل كروية أو شبه كروية يمكن وضعها في نظام إحداثيات قطبي. إنها أكثر تعقيدًا من الروبوتات الديكارتية و SCARA لكن حل التحكم الخاص بها أقل تعقيدًا. لها 2 مفاصل ثورية ومفصل موشوري واحد لجعل مساحة العمل الكروية القريبة استخداماته الرئيسية في عمليات المناولة في خط الإنتاج واختيار ووضع الروبوت.
من حيث تصميم المعصم ، هناك نوعان من التكوين:
لفة الانحراف (XYZ) مثل الذراع البشرية والمعصم الكروي الذي يشبه التدحرج. يعتبر الرسغ الكروي هو الأكثر شيوعًا لأنه أسهل في التنفيذ من الناحية الميكانيكية. يعرض تكوينات فردية يمكن تحديدها وبالتالي تجنبها عند العمل مع الروبوت. التجارة بين بساطة الحلول القوية ووجود تكوينات فردية مواتية لتصميم المعصم الكروي ، وهذا هو سبب نجاحها.