Οι ρομποτικοί βραχίονες είναι από τις πιο προηγμένες εφευρέσεις του περασμένου αιώνα. Ο αυτοματισμός έχει μεταμορφώσει τον τρόπο με τον οποίο πραγματοποιείται η κατασκευή και στον πυρήνα αυτής της επανάστασης, τα ρομποτικά χέρια κάνουν τα περισσότερα.
Υπάρχουν διάφοροι τύποι ρομποτικά όπλα, το καθένα έχει σχεδιαστεί για να χειρίζεται ένα συγκεκριμένο είδος εργασίας. Θα διερευνήσουμε πώς λειτουργούν οι συμβατικοί ρομποτικοί βραχίονες, τον μηχανισμό πίσω από αυτούς και πώς συνδυάζονται διαφορετικά μέρη για να δημιουργήσουν μια ολοκληρωμένη δομή.
Μέρη ενός ρομποτικού βραχίονα
Πηγή: Pinterest
Υπάρχουν τουλάχιστον έξι εξαρτήματα βιομηχανικών ρομπότ που λειτουργούν το ένα δίπλα στο άλλο για να πραγματοποιήσουν κίνηση που είναι απαραίτητη για να γίνει η εργασία. Αυτά τα έξι μέρη κατασκευάζονται ανεξάρτητα αλλά ελέγχονται από ένα μόνο πρόγραμμα. Περιλαμβάνουν τα ακόλουθα.
Ελεγκτές: Αυτός είναι ο εγκέφαλος του ρομποτικού βραχίονα. Είναι ο επεξεργαστής που κρατά το πρόγραμμα που ελέγχει ολόκληρο το ρομπότ. Το πρόγραμμα δημιουργείται και τροφοδοτείται στον ελεγκτή από έναν τεχνικό και ανάλογα με το πόσο προηγμένο μπορεί να είναι, ορισμένοι επεξεργαστές όπως αυτοί σε Βραχίονας EVST είναι αυτόνομες. Αφού προγραμματιστούν, χειρίζονται μόνοι τους την υπόλοιπη εργασία. Οι ελεγκτές μπορεί να είναι είτε πολύπλοκοι, όπως αυτοί που υπάρχουν στη βαριά κατασκευή, είτε μπορεί να είναι απλοί, όπως αυτοί που συναντάμε στα joystick.
Οπλα: Αυτά είναι τα κύρια τμήματα του ρομποτικού βραχίονα και καταλαμβάνουν τον μεγαλύτερο χώρο. Ένας ρομποτικός βραχίονας αποτελείται από τρία μέρη: έναν καρπό, έναν αγκώνα και έναν ώμο. Όλα αυτά έχουν σχεδιαστεί ως αρθρώσεις για να επιτρέπουν κάποια ευελιξία στον βραχίονα να κινείται με ελευθερία προς οποιαδήποτε κατεύθυνση. Μπορεί να πάει μπροστά, πίσω, πάνω και κάτω και μπορεί ακόμη και να περιστρέφεται και να περιστρέφεται. Κάθε ένα από τα τρία μέρη λειτουργεί παράλληλα το ένα με το άλλο για να διασφαλίσει ότι το μηχάνημα είναι σε θέση να χειριστεί τις εργασίες για τις οποίες σχεδιάστηκε.
End Effector: Αυτό είναι το μέρος που μοιάζει με δάχτυλα και στις περισσότερες περιπτώσεις, έχει τη μορφή δύο νυχιών. Είναι το μέρος του ρομποτικού βραχίονα που φροντίζει για την πραγματική εργασία αρπάζοντας, τραβώντας, σηκώνοντας και ρίχνοντας. Ανοίγουν και κλείνουν κατόπιν εντολής και μπορεί να είναι πολύ δυνατά μερικές φορές αρκετά για να σηκώσουν πολύ βαριά φορτία μεγαλύτερα από ολόκληρο τον βραχίονα. Οι τελικοί τελεστές έχουν υψηλό επίπεδο ευελιξίας και μπορούν να κινούνται προς οποιαδήποτε κατεύθυνση και να περιστρέφονται ταυτόχρονα.
Μονάδες δίσκου: Αυτοί είναι οι κινητήρες που παρέχουν κίνηση για κάθε τμήμα του βραχίονα του ρομπότ. Βρίσκονται μεταξύ των αρθρώσεων και κινούνται ανεξάρτητα το ένα από το άλλο με ποικίλες ταχύτητες για να ωθήσουν τον βραχίονα προς οποιαδήποτε κατεύθυνση όπως υπαγορεύεται από τον ελεγκτή. Βασίζονται σε ζώνες για να μετακινούν τα μέρη όσο γρήγορα ή αργά χρειάζεται.
αισθητήρες: Αυτά είναι προηγμένα μέρη του ρομποτικού βραχίονα που είναι υπεύθυνα για τον προσδιορισμό του χώρου γύρω από το ρομπότ. Ρομποτικοί αισθητήρες είναι σε θέση να ανιχνεύσουν εάν υπάρχει ένα εμπόδιο κοντά και οι πληροφορίες που αναμεταδίδουν πίσω στον ελεγκτή είναι αυτές που επιτρέπουν στον ρομποτικό βραχίονα να αποφύγει τις συγκρούσεις. Αυτό είναι το πόσο γρήγορα οι ρομποτικοί βραχίονες μπορούν να λειτουργούν ο ένας δίπλα στον άλλο και σε ανθρώπους που βρίσκονται σε κοντινή απόσταση χωρίς να συμβεί κανένα ατύχημα.
Η σερβομηχανική και τα οφέλη τους
Πηγή: Pinterest
Η σερβομηχανική αναφέρεται στη διαδικασία με την οποία ένας ρομποτικός βραχίονας χρησιμοποιεί όλα τα διαφορετικά μέρη για να χειριστεί μια εργασία. Κάθε ρομποτικός βραχίονας απορρίπτεται διαφορετικά, αλλά όλα φέρνουν μερικά ασυναγώνιστα οφέλη στον πίνακα που περιλαμβάνουν τα ακόλουθα.
Πυκνότητα υψηλής ροπής: Η κίνηση που απαιτείται για να γίνει ένας ρομποτικός βραχίονας γρήγορος και εξαιρετικά αντιδραστικός πρέπει να υποστηρίζεται από προηγμένους σερβοκινητήρες που είναι γρήγοροι. Υπάρχει κάτι που ονομάζεται ροπή που είναι απλώς η ξαφνική έκρηξη ενέργειας για την πραγματοποίηση γρήγορων κινήσεων. Είναι πολύ υψηλό σε ρομποτικούς βραχίονες, και αυτό είναι που κρύβεται πίσω από τη μεγάλη απόδοση αυτών των μηχανών στην κατασκευή.
Ευελιξία: Όλα τα μέρη ενός ρομποτικού βραχίονα μπορούν να κινούνται ανεξάρτητα το ένα από το άλλο προς όλες τις κατευθύνσεις, και αυτό τα καθιστά αξιόπιστη δύναμη στον κατασκευαστικό χώρο. Τα πιο προηγμένα έχουν έως και 6 βαθμούς ελευθερίας και μπορούν να στρίψουν 360 μοίρες χωρίς να κουμπώσουν τίποτα. Αυτή η ελευθερία είναι που τα κάνει αρκετά γρήγορα και ευέλικτα ώστε να χρησιμοποιούνται σε πολλαπλές εργασίες.
Έλεγχος υψηλής ακρίβειας: Ο συνδυασμός ταχύτητας και ελέγχου είναι πολύ δύσκολος για κάθε μηχανή, αλλά αυτό ακριβώς έχουν τελειοποιήσει οι ρομποτικοί βραχίονες με τα χρόνια ανάπτυξης. Οι ρομποτικοί βραχίονες ελέγχονται με προγραμματισμό αιχμής που αυξάνει την ταχύτητα χωρίς να βλάπτει την ακρίβεια. Έτσι είναι σε θέση να χειρίζονται περίπλοκες εργασίες με εκτυφλωτικές ταχύτητες χωρίς να κάνουν τίποτα λάθος. Τα περιθώρια σφαλμάτων είναι σχεδόν ανύπαρκτα.
Προγραμματιζόμενος: Οι ρομποτικοί βραχίονες είναι προγραμματιζόμενοι, ένα άλλο πλεονέκτημα που τους καθιστά πολύτιμους. Δεν είναι σταθερά μηχανήματα που μπορούν να λειτουργήσουν με σταθερό μοτίβο. Αλλαγές μπορούν να γίνουν ανά πάσα στιγμή, ανάλογα με τις κατασκευαστικές ανάγκες. Ένας ρομποτικός βραχίονας pick and load μπορεί να μετατραπεί σε ένα ρομπότ συγκόλλησης με έναν απλό διακόπτη του προγράμματος και θα ανεβάσει τον ρυθμό όπως το έκανε εδώ και χρόνια.
Διαρκής: Οι ρομποτικοί βραχίονες είναι κατασκευασμένοι για να αντέχουν και με τη σωστή συντήρηση, μπορούν να σας εξυπηρετήσουν για χρόνια, εξοικονομώντας σας το κόστος της πρόσληψης ατόμων που δεν θα έχουν ούτε ένα ρομποτικό χέρι. Κάθε τμήμα ενός ρομποτικού βραχίονα είναι κατασκευασμένο με τα κατάλληλα υλικά που ελαχιστοποιούν τις ζημιές, λαμβάνοντας υπόψη τον αριθμό των κινούμενων μερών. Η εγγυημένη υπηρεσία ζωής ενός μέσου ρομποτικού βραχίονα είναι 35,000 ώρες συνεχούς εργασίας. Αυτός είναι περισσότερο από αρκετός χρόνος για να αποκομίσετε τρελά κέρδη δέκα φορές πριν αντικαταστήσετε τον ρομποτικό βραχίονα.
Ασφάλεια: Σε αντίθεση με τη δημοφιλή πεποίθηση, οι βιομηχανικοί ρομποτικοί βραχίονες είναι τα ασφαλέστερα μηχανήματα που μπορείτε να έχετε στο εργοστάσιό σας. Χάρη στην προηγμένη τεχνολογία όπως οι αισθητήρες, είναι σε θέση να λαμβάνουν ακριβείς αποφάσεις σε κλάσματα δευτερολέπτου με βάση τις επικρατούσες συνθήκες για την αποφυγή οποιασδήποτε μορφής σύγκρουσης. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο ο αριθμός των ατυχημάτων έχει μειωθεί σημαντικά στον κατασκευαστικό κόσμο από τότε που η αυτοματοποίηση έγινε το πρότυπο.
Συμπέρασμα
Ο μηχανισμός πίσω από τη λειτουργία ενός ρομποτικού βραχίονα γίνεται πολύπλοκος όσο περνάει ο καιρός καθώς εμφανίζονται καλύτερες τεχνολογίες. Δεν είμαστε πολύ μακριά από ένα μέλλον όπου ο αυτοματισμός θα ενσωματωθεί πλήρως σε κάθε πτυχή της κατασκευής σε σημείο όπου τα ρομπότ θα λειτουργούν αυτόνομα τα πάντα. Εάν θέλετε να αποκτήσετε το δικό σας ρομποτικό χέρι αλλά χάνεστε από το οποίο μάρκες ρομπότ να πάω για, δείτε τον ιστότοπό μας και λάβετε μερικές συμβουλές για να σας βοηθήσουν με την αναζήτησή σας.