في الوقت الحاضر ، يبدو أن الروبوتات موجودة في كل مكان في الأفلام والمطارات وإنتاج الغذاء وحتى في المصانع التي تصنع روبوتات أخرى. تتمتع الروبوتات بالعديد من الوظائف والاستخدامات المختلفة ، وكلما أصبح تصنيعها أسهل وأرخص تكلفة ، أصبحت أكثر شيوعًا في الصناعة. مع زيادة الطلب على الروبوتات ، يحتاج مصنعو الروبوتات إلى مواكبة ذلك ، والطريقة الأساسية لتصنيع أجزاء الروبوت هي التصنيع باستخدام الحاسب الآلي. ستتعلم هذه المقالة المزيد حول الأجزاء القياسية من الروبوتات ولماذا تعتبر المعالجة باستخدام الحاسب الآلي مهمة جدًا لتصنيع الروبوتات.
التصنيع باستخدام الحاسب الآلي مصمم خصيصًا للروبوتات
بادئ ذي بدء ، يمكن أن تنتج الآلات CNC أجزاء ذات مهل زمنية سريعة للغاية. بعد أن تقوم بإعداد النموذج ثلاثي الأبعاد تقريبًا ، يمكنك البدء في استخدام آلات CNC لصنع المكونات. يتيح ذلك التكرار السريع للنماذج الأولية والتسليم السريع للأجزاء الآلية المخصصة للتطبيقات الاحترافية.
ميزة أخرى للتصنيع باستخدام الحاسب الآلي هي أنه يمكن أن يصنع بدقة الأجزاء التي تفي بالمواصفات. تعد دقة التصنيع هذه مهمة بشكل خاص للروبوتات ، لأن دقة الأبعاد هي المفتاح لتصنيع الروبوتات عالية الأداء. يمكن أن تحافظ المعالجة الدقيقة باستخدام الحاسب الآلي على التفاوتات في حدود +/- 0.0002 بوصة ، وهذا الجزء يسمح للروبوت بأداء حركات دقيقة وقابلة للتكرار.
يعد تشطيب السطح سببًا آخر لاستخدام التصنيع باستخدام الحاسب الآلي لإنتاج الأجزاء الآلية. يجب أن تكون الأجزاء المتفاعلة ذات احتكاك منخفض. يمكن أن تنتج الآلات الدقيقة باستخدام الحاسب الآلي أجزاء ذات خشونة سطح منخفضة تصل إلى 0.8 ميكرومتر ، أو حتى أقل بعد الانتهاء من عمليات مثل التلميع. في المقابل ، عادة ما ينتج عن الصب بالقالب (قبل أي إنهاء) خشونة سطحية قريبة من 5 ميكرومتر. ستنتج الطباعة ثلاثية الأبعاد للمعادن سطحًا أكثر خشونة.
أخيرًا ، يعد نوع المواد التي يستخدمها الروبوت هو المادة المثالية لتصنيع CNC. يجب أن تكون الروبوتات قادرة على تحريك ورفع الأشياء بثبات ، كما تحتاج إلى مواد قوية وصلبة. وأفضل طريقة لتحقيق هذه الخصائص الضرورية هي معالجة بعض المعادن والبلاستيك. بالإضافة إلى ذلك ، غالبًا ما تستخدم الروبوتات لتصنيع الدُفعات المخصصة أو الصغيرة ، مما يجعل التصنيع باستخدام الحاسب الآلي خيارًا طبيعيًا لأجزاء الروبوت.
أنواع أجزاء الروبوت المصنعة بواسطة التصنيع باستخدام الحاسب الآلي
مع العديد من الوظائف الممكنة ، تطورت أنواع مختلفة من الروبوتات. هناك عدة أنواع رئيسية من الروبوتات شائعة الاستخدام. الذراع الوحيدة للإنسان الآلي المفصلية لها مفاصل متعددة ، والتي شاهدها كثير من الناس. يوجد أيضًا SCARA (ذراع الروبوت المفصلي للامتثال الانتقائي) ، والذي يمكنه نقل الأشياء بين طائرتين متوازيتين. تتميز SCARA بصلابة رأسية عالية لأن حركتها أفقية. توجد مفاصل روبوت دلتا في الأسفل ، مما يحافظ على خفة الذراعين وقادر على التحرك بسرعة. أخيرًا ، تحتوي الروبوتات العملاقة أو الديكارتية على محركات خطية تتحرك 90 درجة لبعضها البعض. كل من هذه الروبوتات له هيكل مختلف وتطبيقات مختلفة ، ولكن عادة ما يكون هناك خمسة مكونات رئيسية تشكل الروبوت.
هناك أنواع عديدة من الروبوتات شائعة الاستخدام. الذراع الوحيدة للإنسان الآلي المفصلية لها مفاصل متعددة ، والتي شاهدها كثير من الناس. يوجد أيضًا SCARA (ذراع روبوت مشترك متوافق انتقائي) يمكنه تحريك الأشياء بين طائرتين متوازيتين. تتميز SCARA بصلابة رأسية عالية لأن حركتها أفقية. توجد مفاصل روبوت دلتا على القاعدة ، مما يحافظ على خفة الذراعين وقادر على التحرك بسرعة. أخيرًا ، تحتوي الروبوتات العملاقة أو الديكارتية على محركات خطية تتحرك 90 درجة لبعضها البعض. كل من هذه الروبوتات له هيكل مختلف وتطبيقات مختلفة ، ولكن عادة ما يحتوي على 5 مكونات رئيسية:
1. الذراع الروبوتية
تختلف أذرع الروبوت كثيرًا من حيث الشكل والوظيفة ، لذلك يتم استخدام العديد من الأجزاء المختلفة. ومع ذلك ، لديهم شيء واحد مشترك ، وهو أنه يمكنهم تحريك الأشياء أو معالجتها - وهذا لا يختلف عن الذراع البشرية! تمت تسمية الأجزاء المختلفة من ذراع الروبوت باسم أجزائنا الخاصة: تدور مفاصل الكتف والكوع والمعصم وتتحكم في حركة كل جزء.
2. نهاية المستجيب
المستجيب النهائي هو ملحق متصل بنهاية ذراع الروبوت. يسمح لك المستجيب النهائي بتخصيص وظائف الروبوت وفقًا لعمليات مختلفة دون الحاجة إلى بناء روبوت جديد تمامًا. يمكن أن تكون القابض أو الإمساك أو المكانس الكهربائية أو أكواب الشفط. عادة ما تكون هذه المؤثرات النهائية عبارة عن أجزاء مصنوعة من المعدن باستخدام الحاسب الآلي (عادة من الألومنيوم). يتم توصيل أحد المكونات بشكل دائم بنهاية ذراع الروبوت. يتم مطابقة القابض الفعلي أو كوب الشفط أو أي مؤثر طرفي آخر مع هذا التجميع بحيث يمكن التحكم فيه بواسطة ذراع الروبوت. هذا الإعداد مع مكونين مختلفين يجعل من السهل استبدال المؤثرات النهائية المختلفة ، بحيث يمكن تكييف الروبوت مع التطبيقات المختلفة. يمكنك أن ترى هذا في الصورة أدناه. سيتم تثبيت القرص السفلي بذراع الروبوت ، مما يسمح لك بتوصيل الخرطوم الذي يشغل كوب الشفط بجهاز تزويد الهواء للروبوت. الأقراص العلوية والسفلية هي أمثلة على الأجزاء المشكَّلة باستخدام الحاسب الآلي.
(يتضمن المؤثر النهائي العديد من أجزاء التصنيع باستخدام الحاسب الآلي)
3. المحرك
يحتاج كل إنسان إلى محرك ليقود حركة الذراعين والمفاصل. يحتوي المحرك نفسه على العديد من الأجزاء المتحركة ، والتي يمكن معالجة العديد منها بواسطة CNC. بشكل عام ، يستخدم المحرك نوعًا من الإسكان الآلي كمصدر للطاقة ، وقوسًا آليًا يربطه بالذراع الآلي. عادة ما يتم تصنيع المحامل والأعمدة أيضًا باستخدام الحاسب الآلي. يمكن تشكيل العمود على مخرطة لتقليل القطر ، أو يمكن تشكيله على آلة طحن لإضافة ميزات مثل المفاتيح أو الأخاديد. أخيرًا ، يمكن استخدام الطحن أو EDM أو تحريك التروس لنقل حركة المحرك إلى مفاصل الروبوت أو التروس الأخرى.
4. تحكم
وحدة التحكم هي في الأساس دماغ الروبوت ، الذي يتحكم في الحركة الدقيقة للروبوت. ككمبيوتر الروبوت ، فإنه يقبل إدخال المستشعر ويعدل البرنامج الذي يتحكم في الإخراج. يتطلب ذلك لوحة دوائر مطبوعة (PCB) لإيواء المكونات الإلكترونية. قبل إضافة المكونات الإلكترونية ، يمكن معالجة PCB لتحقيق الحجم والشكل المطلوبين.
5. جهاز استشعار
كما ذكرنا أعلاه ، يستقبل المستشعر معلومات حول البيئة المحيطة للإنسان ويغذيه مرة أخرى إلى وحدة التحكم في الروبوت. يحتاج المستشعر أيضًا إلى PCB ، والذي يمكن معالجته بواسطة CNC. في بعض الأحيان ، يتم تثبيت هذه المستشعرات أيضًا في حاويات مُشغّلة باستخدام الحاسب الآلي.
6- التركيبات المخصصة والأجهزة الثابتة.
على الرغم من أنها ليست جزءًا من الروبوت نفسه ، إلا أن معظم عمليات الروبوت تتطلب تركيبات مخصصة وأجهزة ثابتة. عندما يعمل الروبوت على الجزء ، قد تحتاج إلى أداة لإصلاح الجزء. يمكنك أيضًا استخدام التركيبات لتحديد موضع الأجزاء بدقة ، والتي عادة ما تكون ضرورية للروبوتات لالتقاط أو ترك الأجزاء. نظرًا لأنها عادةً ما تكون أجزاء مخصصة لمرة واحدة ، فإن التصنيع باستخدام الحاسب الآلي مناسب جدًا للتركيبات.
---------------------------------------نهاية---------- -------------------------------------