بازوی رباتیک: انواع مختلف و کاربردهای آن‌ها

بازوی رباتیک

بازوی رباتیک رایج‌ترین نوع فناوری رباتیک در صنعت است. این فناوری  یکی از شناخته‌شده‌ترین قطعات ماشین‌آلات رباتیک در محیط‌های صنعتی است. آنها معمولاً با نمایش توانایی‌های شگفت‌انگیز سرعت و قدرت خود، توجه‌ها را به خود جلب می‌کنند، اما کاربردها و نحوه استفاده از آنها می‌تواند مبهم باشد.

این مقاله کاربرد محورهای رباتیک در کاربردهای صنعتی را بررسی می‌کند تا درک بهتری از اینکه آیا آنها انتخاب مناسبی برای شما هستند یا خیر، به دست آورید.

موضوعات مورد بحث در این مقاله عبارتند از:

– انواع بازوی رباتیک
– صنایع و کاربردهای بازوی رباتیک
– زمان استفاده (و عدم استفاده) از بازوی رباتیک
– ملاحظات هزینه

انواع بازوی رباتیک

اصطلاح “بازوی رباتیک” به طور کلی گروهی از مکانیزم‌های رباتیک را توصیف می‌کند. این نوع از ربات‌ها معمولاً کاربردهای مشابهی دارند. با این حالتفاوت هایی دارد که معمولاً منجر به بهینه شدن آن برای انجام برخی کارها نسبت به سایر بازوی های رباتیک می‌شود. انواع بازوی رباتیک شامل موارد زیر است:

– بازوی مفصلی

بازوی مفصلی دارای  کاربرد عمومی با 5 مفصل یا درجه آزادی یا بیشتر از این تعداد هستند. این لغت یک اصطلاح کلی برای بسیاری دیگر از انواع ربات‌ها است. به عنوان مثال، یک ربات شش محوره یک بازوی مفصلی با شش درجه آزادی است. بازوهای مفصلی طیف گسترده‌ای از انواع ربات‌های مورد استفاده در صنعت از جمله ربات‌های شش محوره و همکار را پوشش می‌دهند. شما مثالی از این نوع ربات را در تصویر بنر این مقاله خواهید دید.

– شش محوره

ربات‌های شش محوره رایج‌ترین نوع بازوی مفصلی هستند. این موضوع آن‌ها را پرکاربردترین بازوی رباتیک مورد استفاده در صنعت امروز می‌کند. این به خاطر انعطاف پذیری آنها است، بازوی رباتیک دارای کاربردهای عمومی عالی هستند. این امر  به ربات‌های شش محوره فهرست طولانی از کاربردها را می بخشد. ربات شش محوره به قابل شناسایی ترین  ربات صنعتی تبدیل شده اند.

– ربات های همکار

تعریف ربات همکار عبارتند یک محور رباتیک ساخته شده به طور خاص جهت کار ترکیبی. این بدان معناست که آن برای کار کردن در کنار انسان طراحی شده است. برخی ویژگی‌های ایمنی این ربات ها باعث کاهش قابل توجهی در ریسک محیط‌های کار ترکیبی می‌شوند. این نوع ربات نسبتاً جدید است و کاربردهای آن همچنان در حال کشف شدن است. ربات‌های همکار با منتفع کردن بیشتر تولیدکنندگان از مزایای آن‌ها، در حال تبدیل شدن به یکی از انواع ربات‌های برجسته در صنعت هستند. آینده ربات‌های همکار بسیار هیجان‌انگیز است.

– SCARA

ربات‌های SCARA ربات‌هایی با بازوی انعطاف‌پذیر انتخابی هستند. این بدان معناست که آن‌ها انعطاف‌پذیری محورهای مفصلی را ندارند. این تا حدی آن‌ها را محدود می‌کند، اما نسبت به انواع محور مفصلی مزایایی به آن‌ها می‌دهد.

– دکارتی

ربات‌های دکارتی سیستم‌های سختی هستند که در یک صفحه مختصات سه بعدی حرکت می‌کنند. این ربات‌ها معمولاً از 3 عملگر خطی ساخته می‌شوند. یک عملگر در محور x به سمت چپ و راست حرکت می‌کند. یک عملگر اضافی به عملگر محور x متصل می‌شود. این عملگر در صفحه محور y به بالا و پایین حرکت می‌کند. عملگر نهایی به عضو محور y متصل شده و در صفحه محور z به جلو و عقب حرکت می‌کند. ربات‌های دکارتی برای کاربردهای کوچک طراحی شده‌اند.

– استوانه‌ای

محورهای رباتیک استوانه‌ای طوری طراحی شده‌اند که دور یک بازوی تکی حرکت کنند که به بالا و پایین یک عضو عمودی حرکت می‌کند. این عضو عمودی بازو را به طور افقی می‌چرخاند. بازو می‌تواند برای انجام کار خود دراز و کوتاه شود. این ربات‌ها بسیار کوچک هستند و برای کارهای کوچک و ساده به کار گرفته می‌شوند.

– کروی/قطبی

اولین ربات صنعتی مدرن یک ربات کروی (قطبی) بود. این نوع ربات طراحی ساده‌ای دارد که امروزه مانند گذشته رایج نیست. ربات‌های کروی شبیه ربات‌های استوانه‌ای هستند به جز اینکه محور خطی عمودی آن‌ها با یک محور چرخشی اضافی جایگزین شده است. این محور به آن اجازه می‌دهد به طور عمودی چرخش کند. این ربات برای انجام کارهای ساده‌ای که نیاز به سرعت بالا یا حرکت پیچیده ندارند، طراحی شده است.

– موازی/دلتا

ربات‌های موازی/دلتا گزینه‌های سرعت بالا برای اتوماسیون رباتیک هستند. طراحی منحصربه‌فرد این ربات‌ها به آن‌ها اجازه می‌دهد به سرعت‌های ناباورانه‌ای برسند. ربات دلتا انتخاب عالی برای کارهای سرعت بالا و سبک وزن است.

– انسان‌نما

ربات‌های انسان‌نما در محیط‌های صنعتی به ندرت دیده می‌شوند. این ربات‌ها دارای دو یا چند بازو و یک چهره دوستانه هستند. آن‌ها اغلب در محیط‌های همکار مورد استفاده قرار می‌گیرند که در نزدیکی اپراتورهای انسانی کار می‌کنند.

صنایع و کاربردهای بازوهای رباتیک

صنایع و کاربردهای این ربات‌ها به طور گسترده‌ای متفاوت است. این موضوع نشان‌دهنده موارد زیاد کاربردهای بازوهای رباتیک در صنعت است. صنایع رایج عبارتند از:

– هوافضا

– خودروسازی

– فلزات

– غذا و نوشیدنی

– داروسازی

– پلاستیک

– علوم پزشکی

– الکترونیک

با توجه به طیف گسترده‌ای از صنایع، طبیعی است که تعداد کاربردها نیز بسیار متفاوت باشد. برخی از رایج‌ترین کاربردها عبارتند از:

– بسته‌بندی

– پالت‌چینی

– جابه‌جایی مواد

– رنگ‌آمیزی

– جوشکاری

– مونتاژ

– بازرسی

– برش

– توزیع

کارکرد عمومی بازوهای رباتیک باعث می‌شود آن‌ها انتخاب‌های عالی برای بسیاری از کاربردها صرف‌نظر از صنعت خاصی باشند. آن‌ها تعادل خوبی بین سرعت، ظرفیت بار، دسترسی و دقت ایجاد می‌کنند. این امر به آن‌ها اجازه می‌دهد به طور مؤثر در بسیاری از کارها عمل کنند. این ویژگی‌ها همچنین به تولیدکنندگان انعطاف‌پذیری می‌دهد تا این ربات‌ها را برای کاربردهای مختلف خارج از هدف اصلیشان مجدداً مورد استفاده قرار دهند. در حالی که این کار برای سایر انواع ربات‌ها می‌تواند دشوارتر باشد. انعطاف‌پذیری ارائه شده توسط محورهای رباتیک قطعاً ارزش افزوده‌ای برای این نوع ربات است.

زمان استفاده (و عدم استفاده) از محورهای رباتیک

بازوهای رباتیک به دلیل توانایی انجام بیشتر کارها، جایگاه مهمی در صنعت دارند. ویژگی‌های خاصی از کاربردها وجود دارد که باعث می‌شود بازوهای رباتیک نسبت به سایر انواع ربات‌ها بهتر عمل کنند. برخی از ویژگی‌هایی که ممکن است منجر به انتخاب یک محور رباتیک شود عبارتند از:

– نیاز به سطوح بالایی از چابکی

چابکی یک ویژگی طراحی مشخصه‌دار انواع بازوی مفصلی است. کاربردهایی که نیاز به چرخش و دستکاری محصول در زوایا غیرمعمول دارند، می‌توانند تطابق خوبی با بازوهای رباتیک داشته باشند. به ویژه بازوهای مفصلی مانند ربات‌های شش محوره و همکار. نمونه‌هایی از این نوع کاربرد شامل جوشکاری رباتیک است. این کار اغلب نیازمند حرکت ربات در زوایای مختلف در چندین صفحه است. این کار برای اکثر سایر انواع ربات‌ها دشوار یا غیرممکن است. ربات‌های SCARA به دلیل انعطاف‌پذیری انتخابی آن‌ها ممکن است در اینجا مشکل داشته باشند. بنابراین، این ویژگی در تمامی محورهای رباتیک مشترک نیست.

– نیاز به ظرفیت بار و دسترسی بالا

بازوهای رباتیک اغلب تعادل خوبی بین ظرفیت باربری و دسترسی دارند در حالی که سرعت زیادی از دست نمی‌دهند. این به آن‌ها امکان می‌دهد کارهای سنگینی را که نیاز به هر دو ویژگی دارند، انجام دهند. نمونه خوبی از این مورد پالت‌چینی است. کاربرد پالت‌چینی اغلب نیازمند آن است که ربات دامنه حرکتی وسیعی برای برداشتن جعبه‌ها و پر کردن یک پالت داشته باشد. جعبه‌های پر می‌توانند وزن قابل توجهی داشته باشند. این وضعیت نیازمند هر دو ویژگی قدرت و برد است که ربات‌های شش محوره اغلب می‌توانند تأمین کنند. سایر انواع ربات‌ها مانند ربات‌های دلتا فاقد قدرت و دامنه حرکتی لازم برای انجام این کارها در مقیاس بزرگ هستند.

– محیط کار ترکیبی

محیط‌های کار ترکیبی چالش‌های منحصربه‌فردی برای ربات‌ها ایجاد می‌کنند. فناوری رباتیک خطراتی را برای عملگرهای انسانی به همراه دارد و به طور سنتی باید از محیط کار خارجی جدا شود. برخی کاربردها نیاز به ترکیب انسان-ربات برای رسیدن به بالاترین بهره‌وری دارند. ربات‌های همکار برای رسیدگی به این نوع کاربردها طراحی شده‌اند. کاربردهای جابجایی مواد اغلب از فناوری ربات همکار استفاده می‌کنند. این بدان معناست که یک عملگر انسانی می‌تواند مواد اولیه را در یک منطقه صحنه‌سازی در نزدیکی ربات همکار بارگیری کند در حالی که ربات بارگیری و تخلیه مواد به داخل و خارج از ماشین را انجام می‌دهد. این بارگیری و تخلیه ممکن است برای انسان‌ها خطرناک باشد. حذف آن‌ها از خطرات باعث ایجاد محیط کار ایمن‌تر می شود.

ملاحظات هزینه

هزینه پروژه رباتیک شما تأثیر مستقیمی بر محاسبه بازگشت سرمایه و سود خالص شما دارد. داشتن تصویر روشنی از هزینه‌های مورد انتظار قبل از شروع هر پروژه رباتیکی مهم است. محورهای رباتیک خانواده گسترده‌ای از ماشین‌آلات هستند، بنابراین ارائه دامنه دقیق کاری غیرممکن است. با این حال، می‌توانیم برخی زمینه‌ها را در مورد هزینه‌های مورد انتظارتان ارائه دهیم تا برای طرح سؤالاتی که از تأمین‌کنندگان باید بپرسید، آماده‌ باشید. هزینه کل پروژه رباتیک شما احتمالاً شامل مواردی مانند:

– محور رباتیک

– ابزار انتهای بازو

– تجهیزات ایمنی

– هزینه‌های نصب

– یکپارچه‌سازی

– نگهداری

این هزینه‌ها به سرعت افزایش می‌یابند. داشتن قیمت نهایی حدود 100،000 دلار آمریکا برای یک پروژه محور رباتیک با اندازه متوسط، غیرمعمول نیست. درک این هزینه‌ها و تأثیرات احتمالی بر کسب و کار شما برای دانستن اینکه آیا یک محور رباتیک برای شما مناسب است یا خیر، مهم است. هنوز هم در مورد هزینه‌هایتان مطمئن نیستید؟ شروع به دریافت نرخ برای تمام پروژه‌های پیشنهادی رباتیک خود کنید.

کوبات ها یا بازوهای رباتیک همکار را می توانید با قیمت های مناسب تری از ما خریداری کنید. ایران دوبات نماینده دوبات رباتیک چین در ایران

منبع:

Robotic Arms: Different Types and When to Use Them

Summary

Article Name

بازوی رباتیک: انواع مختلف و کاربردهای آن‌ها

Description

بازوی رباتیک رایج‌ترین نوع فناوری رباتیک در صنعت است. این فناوری  یکی از شناخته‌شده‌ترین قطعات ماشین‌آلات رباتیک در محیط‌های صنعتی هستند.

Author

محمد سلطان پور

Publisher Name

IranDobot

Publisher Logo