دستگاه های رباتیک سازگار

مکانیسم های مورد استفاده در دستگاه های رباتیک سازگار

دستگاه‌های انطباق و جبران‌کننده در فرآیندهایی استفاده می‌شوند که در آن تنوع و عدم قطعیت رایج است. چه نوع دستگاه های انطباق مورد استفاده قرار می گیرند، و هر کدام از آنها چه مزیت های متمایز دارند؟

هنگامی که مهندسان و مدیران کارخانه به جایگذاری دقیق اجزا فکر می کنند، احتمالاً یک ربات را بیش از کار دستی تصور می کنند. کارگران اغلب در محل کارشان ناسازگار هستند. هر همبرگر فست فود را بررسی کنید، خواهید دید که اجزای مختلف هر بار کمی متفاوت روی هم چیده شده اند. علاوه بر این، برخی از این مونتاژ، چیدن، بسته بندی، و برخی عملیات ماشینکاری تکراری منجر به افزایش احتمال آسیب دیدگی کارگران می شود. اینها بهتر است به یک ماشین سپرده شوند.

بنابراین، چگونه می توان یک ربات را آموزش داد تا قطعات را به طور دقیق در طول این عملیات قرار دهد؟ این هدف دستگاه انطباق است. دستگاه‌های انطباق اغلب بین بازوی رباتیک و گیره یا ماشین ابزار قرار می‌گیرند تا به تنظیم ناهماهنگی‌های جزئی کمک کنند.

توجه به این نکته مهم است که ناهماهنگی ها فقط نتیجه ناهماهنگی در فرآیندهای طراحی شده نیستند، بلکه می توانند از متغیرهای کنترل نشده نیز ناشی شوند. رباتی را در نظر بگیرید که در حال انجام عملیات جمع آوری اجزای تصادفی گرا از سطل زباله است. این اجزا ممکن است با شتاب گرفتن ربات و شروع به حرکت به سمت نقطه انتخاب، به سمت راست جابجا شوند، که منجر به ناهماهنگی از تصویر سیستم بینایی ماشین به واقعیت برداشتن محصول می شود. انبساط حرارتی قطعات ممکن است منجر به ناهماهنگی نیز شود، به این معنی که ابعاد دستگاه در هنگام راه اندازی ممکن است با ابعاد در هنگام استفاده معمولی متفاوت باشد.

انواع دستگاه های سازگاری

چندین روش متداول جنبشی و بازخوردی برای دستگاه‌های انطباق در حال حاضر در بازار وجود دارد. بسته به سیستم روباتیک و کاربرد خاص، برخی از دستگاه های انطباق ممکن است مناسب تر از سایرین باشند. همچنین، برخی از این سیستم‌ها را می‌توان برای تشکیل سیستم‌های ترکیبی ترکیب کرد، که رایج‌ترین مدل هیبریدی، حسگرهای الکترونیکی در یک حلقه بازخورد برای حرکت دادن محرک‌های مکانیکی، پنوماتیکی یا هیدرولیکی است.

دستگاه های انطباق مکانیکی

دستگاه های انطباق مکانیکی شاید ساده ترین و رایج ترین باشند. ساده‌ترین دستگاه‌های انطباق شامل پین‌های مخروطی، لبه‌های پخ‌دار و مکانیسم‌های دیگری هستند که باعث می‌شوند سطوح جفت‌شونده بخواهند با هم هماهنگ شوند. استفاده از پلیمرها به‌عنوان سطوح چسبنده و در بین نقاط تماس نیز به فشار دادن قطعات به محل مورد نیازشان کمک می‌کند، درست مانند دست‌کاری دست انسان، به‌جای تکیه مستقیم بر تماس با استخوان.

دستگاه‌های انطباق مکانیکی پیچیده‌تر شامل سیستم‌های فنری هستند که می‌توانند نیروی بیشتری را برای ضربه زدن به گیره رباتیک کمی نزدیک‌تر به جایی که باید باشد، ایجاد کنند. برخی دیگر دارای سطوح فنری انعطاف پذیر هستند که بسته به موقعیت قطعه در امتداد سطح آن نیروی کم و بیش اعمال می کنند.

ویژگی کلیدی دستگاه های انطباق مکانیکی این است که آنها باید بتوانند به شکل اولیه خود بازگردند. فنرها، میله های کششی، روباتیک نرم و غیره باید فقط در ناحیه الاستیک تغییر شکل دهند، در غیر این صورت باید تعویض شوند. علاوه بر این، تماس های بین این سطوح باید تمیز باقی بمانند، زیرا یک ذره گرد و غبار نیروی وارد شده به قطعه را تغییر می دهد.

دستگاه های انطباق پنوماتیک/هیدرولیک

برخی از دستگاه‌های انطباق پنوماتیک هستند، زیرا از هوای فشرده برای اعمال فشار مناسب بر روی بازوی رباتیک استفاده می‌شود. سیستم‌های پنوماتیکی به یک خط هوایی تامین نیاز دارند، بنابراین اینها به‌ویژه برای محیط‌های تولیدی که برق محدود است یا دستگاه‌های مکانیکی مستعد آلودگی یا کثیفی هستند، مناسب هستند.

دستگاه های انطباق هیدرولیک نیز وجود دارند و به همان هدف عمل می کنند و به شیوه ای مشابه با پنوماتیک رفتار می کنند. انتخاب بین پنوماتیک و هیدرولیک را می توان با توجه به نیازهای خاص تاسیسات تعیین کرد. اغلب، هوای فشرده در دسترس است، که دستگاه های پنوماتیک را رایج می کند، اگرچه سیستم های هیدرولیک معمولاً می توانند فشار بیشتری اعمال کنند. علاوه بر این، ضربه زدن به هوای فشرده داخل خانه ممکن است مطلوب نباشد، زیرا اجزای رباتیک کوچک به هوای تمیزتر از بسیاری از ابزارهای پنوماتیک دیگر نیاز دارند.

دستگاه های انطباق الکتریکی

شاید پیچیده ترین دستگاه های انطباق الکتریکی باشند. این سیستم ها به بازخورد دقیق از شبکه ای از حسگرهای فشار و موقعیت (نوری، اولتراسونیک و غیره) برای تعیین محل قرارگیری جسم نسبت به موقعیت مورد نظر خود متکی هستند. بر اساس تفاوت بین این دو نقطه، سیگنال خطا تولید می‌شود و محرک‌ها قطعات روباتیک را برای تراز کامل حرکت می‌دهند.

سیستم‌های الکتریکی نیز معمولاً با سایر سیستم‌ها، اغلب پنوماتیک یا هیدرولیک، ادغام می‌شوند و سیگنال خطا را به شیرها و پمپ‌ها ارسال می‌کنند تا فشار روی دسته را کنترل کنند و قطعات را دقیق‌تر قرار دهند. این سیستم های ترکیبی ممکن است پیچیده ترین باشند، اما بسیار رایج هستند.

کاربردهای صنعتی

معمولاً از دستگاه‌های انطباق در عملیات چیدن و بسته‌بندی استفاده می‌شود، جایی که باید از گیره دقیق برای انتخاب و قرار دادن محصولات استفاده شود. در عملیات چیدن، ربات‌ها ممکن است نیاز داشته باشند محصولات را در جگ‌ها، ریل‌ها، پین‌ها و سایر پایه‌ها برای مراحل پردازش آینده قرار دهند. اگر آنها نادرست باشند، قطعات کار و ماشین آلات ممکن است آسیب ببینند. در بدترین حالت، ناهماهنگی ممکن است به قطعه کار و ربات یا خط مونتاژ آسیب برساند. با دستگاه انطباق، می توان ناهماهنگی های کوچک را اصلاح کرد و احتمال آسیب را کاهش داد.

اخیراً از دستگاه های سازگار در عملیات ماشینکاری استفاده شده است. سنگ زنی، پرداخت و سایر مراحل تکمیلی را می توان با ابزارهای روباتیک انجام داد. مزیت ها دوگانه است. ابتدا، مراحل تکمیل را می توان به شیوه ای منسجم تر و تکرارپذیرتر انجام داد. دوم، عملیات سنگ زنی دستی برای ایجاد صدمات به کارگران بدنام است. صدمات متعدد حرکتی تکراری، مانند سندرم ارتعاش دست و بازو (HAVS)، ذرات با سرعت بالا، استنشاق دود و سایر خطرات احتمالی را می توان با کمک اتوماسیون اجتناب کرد.

برای عملیات تکمیلی، دستگاه‌های انطباق می‌توانند از اعمال فشار مناسب بر روی رسانه‌های آسیاب اطمینان حاصل کنند. فشار اعمال شده به این معنی است که هر قطعه کار به طور یکنواخت آسیاب می شود، اما همچنین به این معنی است که دیسک های برش، تسمه سنباده و سایر تجهیزات عمر طولانی تر و قابل پیش بینی بیشتری خواهند داشت. در نهایت، این به معنای پایان قابل تکرار تر، یکنواخت تر، توان عملیاتی بالاتر، و کار مجدد یا ضایعات کمتر است.

انطباق و جبران زور

به طور کلی، استفاده از دستگاه انطباق می تواند برخی از مشکلات ناشی از خطاهای ناهماهنگی را برطرف کند. این خطاها می تواند منجر به آسیب دیدن تجهیزات، افزایش دوباره کاری و ضایعات و مشکلات دیگری از این دست شود. علاوه بر این، استفاده از دستگاه های انطباق، تکرارپذیری عملیات را افزایش می دهد تا محصول نهایی سازگارتر باشد.

هزینه افزودن دستگاه‌های انطباق باید با هزینه خطاهای ناهماهنگی سنجیده شود. برای برخی از محصولات و تعداد قطعات کوچک، ناهماهنگی جزئی ممکن است ارزش سرمایه گذاری را نداشته باشد. با این حال، با توسعه دستگاه‌های انطباق هوشمندتر، برنامه‌های کاربردی بیشتری از این سرمایه‌گذاری سود خواهند برد.

شاید پیچیده ترین دستگاه های انطباق الکتریکی باشند. این سیستم ها به بازخورد دقیق از شبکه ای از حسگرهای فشار و موقعیت (نوری، اولتراسونیک و غیره) برای تعیین محل قرارگیری جسم نسبت به موقعیت مورد نظر خود متکی هستند. بر اساس تفاوت بین این دو نقطه، سیگنال خطا تولید می‌شود و محرک‌ها قطعات روباتیک را برای تراز کامل حرکت می‌دهند.

سیستم‌های الکتریکی نیز معمولاً با سایر سیستم‌ها، اغلب پنوماتیک یا هیدرولیک، ادغام می‌شوند و سیگنال خطا را به شیرها و پمپ‌ها ارسال می‌کنند تا فشار روی دسته را کنترل کنند و قطعات را دقیق‌تر قرار دهند. این سیستم های ترکیبی ممکن است پیچیده ترین باشند، اما بسیار رایج هستند.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *