الإجابة المباشرة: يُقاس مدى وصول الروبوت التعاوني بنصف قطر عند تمديد الذراع بالكامل، ولا تحدث أي حركة تجميع تقريبًا في هذه الوضعية. والسؤال المهم هو ما إذا كان بالإمكان الوصول إلى كل نقطة عمل في وضعية مناسبة. في دورة التشغيل المرجعية، يلتقط الذراع قطعة من صينية علوية وينزل إلى قطعة على سير النقل السفلي، لذا يجب أن تقع نقطتان على ارتفاعين مختلفين تمامًا ضمن نطاق الوصول.
لمن هذا: تمت كتابة هذا الدليل لمهندسي التجميع والعمليات الذين يقومون بتحديد حجم الروبوت التعاوني لمحطة جانب الخط، حيث يتعين على الذراع خدمة أكثر من نقطة عمل واحدة ومشاركة المساحة مع الأشخاص.
مجال العمل يتناول هذا الدليل كيفية تحديد مدى ملاءمة الذراع من خلال نقاط العمل، وهندسة الأداة، وهامش الوضعية، والمسافة المتاحة للأفراد، وما يتطلبه كل حكم من أدلة. ولا يتناول تصميم الماسك، أو برمجة وحدة التحكم، أو أسلوب تقييم المخاطر نفسه.
نصف قطر على الورق، ومجموعة من الوضعيات في الخلية
يُشير رقم المدى في ورقة البيانات إلى شيء واحد: أقصى نقطة يمكن أن يصل إليها المعصم مع استقامة الذراع. إنه رقم دقيق وقابل للمقارنة، ولا يُمثل تقريبًا أي شيء تطلبه المحطة من الذراع فعليًا. تحدث الحركات الحقيقية مع ثني المفاصل، وزاوية الأداة، ووجود عائق في الطريق.
إذن، الرقم ليس خاطئًا، بل هو ببساطة يجيب على سؤال لم يطرحه أحد. السؤال الذي يطرحه أي جهاز هو ما إذا كان بإمكان الذراع خدمة كل نقطة عمل في وضعية قابلة للاستخدام: ثابتة، وليست قريبة من حدود حركة المفصل، مع توجيه الأداة وفقًا لمتطلبات المهمة، ودون أي اصطدام أثناء الدخول أو الخروج.
هذا الاختلاف هو السبب في ضرورة فحص مدى وصول الروبوت التعاوني نقطة بنقطة بدلاً من مقارنته نموذجًا بنموذج. قد يتصرف ذراعان لهما نفس نصف القطر المذكور بشكل مختلف تمامًا عند نفس المحطة بمجرد إضافة طول الأداة واتجاه الاقتراب، ولا يظهر هذا الاختلاف إلا عند تسمية النقاط.
ابدأ بسرد كل نقطة عمل
في دورة التشغيل المرجعية، يقوم الذراع بعملية عادية للغاية ومفيدة جدًا. إذ يصعد إلى صينية قطع على رف التغذية العلوي، ويأخذ قطعة صغيرة، ثم ينزل إلى قطعة مصبوبة كبيرة محمولة على منصة نقالة على سير ناقل أسفلها، ويضع القطعة في مكانها. نقطتان، ارتفاعان مختلفان تمامًا، واتجاهان مختلفان.
ووفقاً لوكالة إسو شنومكس-شنومكس: شنومكسما يتم تقييمه هو تطبيق الروبوت وليس الروبوت بحد ذاته، وينطبق الأمر نفسه على مدى وصول الروبوت التعاوني: فهو خاصية لهذه المحطة مع هذه الأداة، وليس للذراع في كتالوج. يجب أن يشمل نطاق الوصول كلا النقطتين، وأن يضمهما في وضعيات قابلة للاستخدام، لا مجرد لمسهما. يتم تحديد الحجم بناءً على الأسهل من بين الاثنين، وهو الإجراء الطبيعي عند رسم أحدهما فقط، وهو ما يُمكّن المحطة من بدء التشغيل وتحريك وحدة التغذية الخاصة بها.
وينطبق الأمر نفسه على كل نقطة أخرى يمر بها مسار العمل: مواقع الالتقاط الثانوية، وعمليات الفحص، وعمليات إسقاط المنتجات المرفوضة، وتغييرات الأدوات. إن سرد هذه النقاط مع ارتفاعاتها واتجاهات الوصول إليها يحوّل مسألة الوصول الغامضة إلى مسألة حسابية، وعادةً ما يستغرق ذلك وقتًا أقل من مقارنة الكتالوجات الأولية.
هامش الوضعية بالقرب من الحدود
عند الاقتراب من حافة نطاق الحركة، لا يزال الذراع يصل، لكن عدد الوضعيات الممكنة يتقلص بشكل كبير. تقترب المفاصل من حدودها القصوى، وتقترب بعض التكوينات من نقاط التفرد، ويصبح تخطيط الحركة أبطأ وأقل قابلية للتنبؤ. وتتمثل الأعراض الظاهرة في حركات بطيئة، ومسارات غير منتظمة، وفشل تخطيطي عرضي يصعب تكراره.
يُعدّ ترك هامش يسمح بتنفيذ الحركات الروتينية بسلاسة ضمن النطاق المحدد قرارًا اختياريًا، وهو غير مكلف عند الاختيار ولكنه مكلف لاحقًا. عمليًا، يُعدّ هذا أحد أكثر الأسباب شيوعًا التي تدفع إلى إعادة النظر في تصميم محطة بدت مناسبة على الورق أثناء مرحلة التشغيل.
ووفقاً لوكالة ISO 9283: 1998تُحدد خصائص أداء الروبوت في ظل ظروف اختبار محددة، ولهذا السبب تحديدًا يصف الشكل المنشور الروبوت نفسه وليس المحطة. يؤدي طول الأداة واتجاهها إلى إبعاد نقطة العمل عن المعصم، كما أن الأداة الأطول تُقرب الحد العملي بشكل ملحوظ. لذا، يجب إدراج مفهوم الأداة في عملية تحديد الحجم، وليس بعدها.
جدول القرار: ما الذي يبرره تصميم المحطة
يوضح الجدول ما يمكن أن يبرره تصميم المحطة بمفرده مقابل الأدلة التي لا يزال يتعين على المورد تقديمها.
| الأدلة من الطلب | الاختيار يبرر | الأدلة التي لا تزال مدينًا بها |
|---|---|---|
| نقطتا عمل على ارتفاع متقارب، مسافة قصيرة، أداة خفيفة | ذراع صغير الحجم مع هامش في كلا النقطتين | تحقق من الوضعية عند كل نقطة مع تركيب الأداة الحقيقية، بما في ذلك الاقتراب والانسحاب |
| نقاط العمل على ارتفاعات مختلفة للغاية، كما هو الحال في الدورة المرجعية | يتم تحديد الحجم بناءً على النقطة الأقل ملاءمة بدلاً من المسافة المتوسطة | دراسة مدى الوصول والوضعية التي تغطي كلا النقطتين والانتقال بينهما |
| أدوات ذات نهايات طويلة أو بزاوية، أو تغيير الأداة أثناء الدورة | يتم تثبيت هندسة الأداة قبل اختيار الذراع، لأنها تغير الحدود العملية. | قم بإجراء فحص الغلاف مع كل تكوين للأداة، بما في ذلك توجيه الكابلات والخراطيم. |
| الأشخاص الذين يمرون أو يعملون بجوار المحطة مباشرة | التخطيط وتقييم المخاطر القائم على المهام قبل تثبيت الذراع | تم تقييم ظروف الخلوص والسرعة والقوة للمهمة الفعلية والتصميم. |
حتى المحطة التي لا يوجد بها سياج لا تزال بحاجة إلى تصريح.
تُركّب الأذرع التعاونية عادةً بدون سياج، وهذا ما يُمثّل جزءًا كبيرًا من جاذبيتها، وفي الوقت نفسه، يُشكّل كل تعقيداتها. تقع محطة التحكم على جانب ناقل مع ممر مُجاور، مما يعني أن مساحة العمل مشتركة وليست مُغلقة.
هذا يجعل تصميم المحطة والسلامة موضوعًا واحدًا. فموضع حركة الذراع، ومسار الأداة، وموضع عرض القطعة، ومسار حركة العاملين، كلها تُجمع في رسم واحد، لا أربعة. إن إعداد هذا الرسم بشكل صحيح منذ البداية هو ما يضمن استمرارية عمل المحطة بكفاءة حتى بعد بدء حركة العاملين فيها تحت ضغط الإنتاج.
ووفقاً لوكالة ISO / TS 15066: 2016تتميز العمليات التعاونية بالتطبيق المحدد وليس بتصنيف الروبوت على أنه تعاوني، وهذه هي النقطة العملية. إن غياب الحاجز يزيد من نطاق التقييم بدلاً من تقليله، ويتمثل التقييم في هذه المهمة، وهذه الأداة، وهذا التصميم.
ما تثبته اللقطات وما لا تثبته
تُظهر اللقطات المرجعية عمليةً مرئية. يقوم ذراعٌ آليٌّ مُساعدٌ بالتقاط المكونات من صينيةٍ علويةٍ ووضعها في قطعةٍ مصبوبةٍ كبيرةٍ على منصةٍ ناقلةٍ أسفلها، مُكررًا الدورة، مع اختلاف ارتفاع نقطتي العمل بوضوح. هذه حقائقٌ قابلةٌ للملاحظة حول العملية.
لا يُثبت ذلك شيئًا بخصوص نموذج الذراع المطلوب، أو زمن الدورة، أو قوى الإدخال، أو شروط السلامة المطبقة. فهذه الأمور تعتمد على نقاطك، وأداتك، والتصميم الذي تم تقييمه، ولا يمكن استنتاجها من الفيديو. يسجل نظام EVST هذا الحد في مراجعة الأدلة، بحيث يعتمد الاختيار على المدخلات الصحيحة.
ما يتبقى بعد ذلك هو قائمة مختصرة ومحددة لمدى وصول الروبوت التعاوني: فحص الوضعية عند كل نقطة باستخدام الأداة الحقيقية، ومراجعة هامش الوضعية بالقرب من الحدود، وتقييم قائم على المهام للمساحة المشتركة. المورد الذي يقدم هذه العناصر الثلاثة يكون قد أجاب على سؤال المدى؛ أما المورد الذي يحدد نصف القطر فلا يكون قد أجاب عليه.
ما يجب تضمينه في الاستفسار
حدد موقع المحطة: مخطط يوضح كل نقطة عمل، مع تحديد الارتفاعات واتجاهات الوصول، بالإضافة إلى أبعاد القطعة والصينية وكيفية وصول المواد. أضف مفهوم الأداة مع طولها وكتلتها واتجاهها، لأن هذه العوامل تغير الحدود العملية أكثر مما يتوقعه معظم الناس.
ثم اذكر الجانب الإنساني: من يقترب من المحطة، وكم مرة، ومن أي اتجاه، ولأي غرض. وإذا كان هناك بديل قيد الدراسة، فاذكره، مثلاً: ذراع صناعي مسوّر، و مجموعة الروبوتات التعاونية يُجيب الخيار والخلية المشتركة، مثل حالة نظرة عامة على خدمة الروبوت، على سؤال الخلوص بطرق مختلفة تمامًا، وكذلك الحال بالنسبة لتطبيق يعتمد على المسار مثل تخطيط مسار الروبوت التعاوني. باستخدام هذه المدخلات، يمكن التحقق من مدى وصول الروبوت التعاوني والخلوص في رسم واحد بدلاً من تقديرهما بشكل منفصل.
الأسئلة المتكررة
هل يمكننا مقارنة الأذرع بناءً على رقم الوصول المذكور؟
كمرشح أولي فقط. يُقاس نصف القطر المذكور والذراع مستقيمة، وهذا لا يُحاكي حركة التجميع. قارن النقاط المرشحة بنقاط عملك الفعلية مع تركيب الأداة، وستجد أن الترتيب يتغير غالبًا.
ما هو هامش الوضعية الذي يجب أن نتركه؟
يكفي أن لا تقترب الحركات الروتينية من حدود حركة المفاصل أو من وضعيات غير مريحة. لا يوجد شكل مثالي، ولكن إذا كانت الدورة لا تعمل إلا عندما يكون الذراع قريبًا من التمدد الكامل في أي نقطة، فهذه إشارة إلى ضرورة إعادة النظر إما في تصميم الذراع أو في الذراع نفسها.
هل تُغير الأداة الإجابة فعلاً؟
نعم. تقع نقطة العمل عند طرف الأداة، وليس عند المعصم، لذا فإن طول الأداة وزاويتها يُحركان كل نقطة للخارج ويُقربان الحد العملي. يُعد تحديد مفهوم الأداة بعد اختيار الذراع أحد الأسباب الأكثر شيوعًا لتغييرات التخطيط المتأخرة.
هل يُغني وجود ذراع تعاوني عن الحاجة إلى تقييم المخاطر؟
لا، بل يغير ذلك نطاق التقييم. فبدون سياج، تدخل المساحة المشتركة والمهمة والأداة والتصميم جميعها في التقييم، لذا فإن المحطة غير المسوّرة عادةً ما يكون لديها عناصر أكثر للتقييم بدلاً من عناصر أقل.
مدخلات المشروع لمراجعة الطلب
أرسل ما يلي، ويمكن التحقق من مدى الوصول عند نقاطك بدلاً من مقارنته على نطاق جغرافي محدد:
- مخطط محطة مع تحديد كل نقطة عمل، مع تحديد الارتفاعات واتجاهات الوصول
- أبعاد الأجزاء والصواني والمنصات، وكيفية وصول المواد إلى المحطة
- مفهوم أدوات النهاية، مع الطول والكتلة والاتجاه
- تسلسل الدورة، بما في ذلك أي تغيير في الأدوات أو عرض الفحص
- من يقترب من المحطة، وكم مرة، ومن أي اتجاه
إذا كنتَ تُصمّم ذراعًا تعاونيًا لمحطة جانبية على خط الإنتاج، فأرسل المخطط متضمنًا جميع نقاط العمل وارتفاعاتها، وأبعاد القطعة والدرج، ومفهوم الأدوات، وتسلسل الدورة، ونمط حركة الأفراد حول المحطة. وبذلك، يُمكن التحقق من مدى الوصول، وهامش الوضعية، والمسافة الآمنة في رسم واحد. للمزيد من المعلومات: تخطيط مسار الروبوت التعاوني, نظرة عامة على خدمة الآلات الروبوتية.