أعلى تصميم روبوت مشترك

المفاصل هي كل شيء عندما يتعلق الأمر بحركات الذراع الآلية. بدون مفاصل، كل ما لديك هو عمود معدني مستقيم لا يمكنه التحرك في أي اتجاه أو الالتواء بأي شكل من الأشكال. عندما يتعلق الأمر بالأذرع الآلية، فإن عدد المفاصل يحدد مدى كفاءة الهيكل بأكمله.

سننظر في الأنواع المختلفة للتصاميم المشتركة، وكيفية عملها، والفوائد والقيود التي قد تكون لها، وكيف يمكن للمرء تحقيق أقصى استفادة منها. إذا كنت تفكر في أتمتة عملية التصنيع الخاصة بك ولم تكن متأكدًا مما يجب عليك فعله، فافهم التصاميم المشتركة قد يعطيك فكرة عما يجب عليك فعله.

شرح مفاصل الروبوت

المصدر: بينتيريست
تشير المفاصل إلى أي أجزاء متحركة من الذراع الروبوتية، وبما أن هذه الآلات مصممة مع وضع الذراع البشرية في الاعتبار، فمن الطبيعي أن نراها تحتوي على عدد من المفاصل التي تمنحها حرية التحرك بقدر ما تحتاج إليه. .

للحصول على الأداء الأمثل، يجب أن يعمل كل مفصل بشكل مستقل ولكن في نفس الوقت بالتعاون السلس مع الآخر. هذه هي الطريقة التي يمكن بها للذراع الآلي أن يدور أثناء التحرك لأعلى ولأسفل في نفس الوقت. باختصار، لا يمكن للذراع الآلية أن تعمل بدون مفاصل، والحد الأدنى الذي يمكن أن تحتوي عليه الذراع الآلية الصناعية هو مفصلين. كلما زاد عدد المفاصل، زادت موثوقية الذراع الآلية.

في معظم الحالات، يشار إلى هذه المفاصل على أنها محاور وهي ضرورية في تحديد كيفية عمل الذراع الآلية. إن فهم الآلية الكامنة وراء المفاصل هو أفضل طريقة يمكنك من خلالها معرفة المزيد حول عمليات كل مكون يتكون منه الروبوت.

أنواع المفاصل

المصدر: بينتيريست
هناك حوالي 5 أنواع من المفاصل التي ستجدها في أي نوع معين من الأذرع الآلية. تم تصميم كل مفصل لأداء وظيفة محددة، وقد يؤدي تبديلها لدور آخر دون معايرة مناسبة إلى حدوث تلف.

المفاصل الخطية: تسمى أيضًا بالمفاصل المتوازية التي يتم تحديد حركتها من خلال الحركات الجانبية في كل مرة يقوم فيها الذراع بعمل ما. يؤدي هذا إلى حركة خاصة تسمى الحركة الانتقالية والتي يمكن رؤيتها بشكل أفضل في طريقة تحرك المكابس. المفاصل الخطية قوية جدًا ويمكن استخدامها في الأذرع الآلية التي تتعامل مع العمل الثقيل مثل اختيار ووضع الروبوتات، من بين آخرين.

المفاصل الملتوية: هذا مفصل يستخدم الحركات الدورانية لإحداث الحركات. تكون الحركة نسبية لمحور الدوران، الذي يكون عموديًا بشكل مباشر على محاور وصلات الإدخال والإخراج. تسمى أيضًا بالمفاصل على شكل حرف T، وهي تستخدم عادةً في روبوتات الحفر التي يتعين عليها الالتواء والدوران بسرعات عالية لثقب الثقوب في الأسطح الصلبة.

المفاصل المتعامدة: هذه هي مفاصل الذراع الآلية التي تعتمد حركتها على وصلات الإخراج والإدخال. وبعبارات بسيطة، هذا نوع من الحركة الانزلاقية التي تكون انتقالية وتعمل بترتيب خطي للمفاصل. في هذا الإعداد، تكون وصلة الإخراج عمودية مباشرة على وصلة الإدخال، وهذا هو السبب وراء الحركة الانزلاقية الانتقالية التي يتم تشغيلها بمجرد أن تبدأ الذراع الآلية في العمل.

المفاصل الدوارة: تتميز هذه المفاصل بحركة دورانية بين رابطين يكون محور رابط الإدخال فيهما موازيًا لمحور الدوران، مثل بقية المفاصل التي تميل إلى أن يكون لها إعداد عمودي. يُطلق على المفصل الدوار أيضًا المفصل V، ومن السهل الخلط بينه وبين المفصل الملتوي، لكن تطبيقاتهما مختلفة تمامًا في مجال التصنيع.

المفاصل الدورانية: هذه هي المفاصل الأكثر ملاءمة للمعالجات الروبوتية لأنها دقيقة للغاية في تحركاتها. يتم تشغيل الحركات من خلال دوران المحاور العمودية على محاور وصلات الإدخال والإخراج. تُعرف المفاصل الدورانية باسم المفاصل من النوع r، وهي النوع الذي ستجده في الإعدادات الروبوتية السريعة التي تعطي الأولوية للدقة والسرعة.

فوائد وقيود المفاصل في الأسلحة الروبوتية

المصدر: بينتيريست
على الرغم من أن الأذرع الآلية قد تكون جيدة في ما تفعله، إلا أنها ليست خالية من الأخطاء. نظرًا لكونها ميكانيكية، فمن الطبيعي حدوث بعض الأعطال الميكانيكية بمجرد الوصول إلى حد معين من الاستخدام. فيما يلي فوائد وقيود المفاصل الروبوتية.

الفوائد

إنها تسمح بحرية الحركة، وهذا ما يجعل iالروبوتات الصناعية متعددة الاستخدامات للغاية. تغيير بسيط في البرمجة يمكن أن يعيد استخدام روبوت اللحام وتحويله إلى روبوت للرسم دون الحاجة إلى شراء روبوت جديد.

تعطي المفاصل بنية للروبوتات والتي بدورها تجعل من السهل القيام بذلك إصلاحها وصيانتها. بمجرد حدوث خطأ، يكون من السهل تتبعه حتى يصل إلى المفصل بدلاً من إجراء تخمينات جامحة.
المفاصل مرنة، وهذا يمنح الأذرع الآلية القدرة على ذلك اقلب و شغل، للتدوير، للذهاب صعودا وهبوطا. وبدون هذه الحركات، فإن الذراع الآلية ليست أكثر من قطعة خردة باهظة الثمن.

القيود

تعتبر المفاصل من نقاط الضعف نتيجة للحركات المستمرة. إن التآكل الذي يحدث هو المكان الذي تبدأ فيه معظم الأضرار التي لحقت بالروبوتات الصناعية. إنه أمر لا مفر منه. وأفضل ما يمكن فعله هو تأخيره.

يعد إصلاح المفصل أو استبداله أمرًا مكلفًا، خاصة إذا لم تكن على مقربة من الشركة المصنعة الأصلية. من الصعب العثور على بديل متوافق، وقد يؤدي ذلك إلى إخراج مساحة الإنتاج عن مسارها حيث لا يمكن أن يحدث أي شيء حتى في حالة فقدان قطعة واحدة.

خاتمة

تعتبر المفاصل الروبوتية جزءًا مهمًا من الأتمتة. مع مرور الوقت، أصبح من الأسهل على الشركات المصنعة التحول إلى الأتمتة حيث يتم تصميم الروبوتات ذات المفاصل الأفضل. إذا كنت تتطلع أيضًا إلى السير في هذا الطريق ولكنك لا تعرف من أين تبدأ، تحقق من موقعنا، وستجد جميع المعلومات التي تحتاجها لاتخاذ القرار الصحيح.