ידע בסיסי ברובוטים תעשייתיים

מה זה ארובוט תעשייתי?

"רוֹבּוֹט"היא מילת מפתח בעלת מגוון רחב של משמעויות שמשתנות מאוד. חפצים שונים קשורים, כמו מכונות דמויות אנוש או מכונות גדולות שאנשים נכנסים אליהם ומתפעלים.

רובוטים נוצרו לראשונה במחזותיו של קארל צ'אפק בתחילת המאה ה-20, ולאחר מכן תוארו ביצירות רבות, ומוצרים שנקראו על שם זה יצאו לאור.

בהקשר זה רובוטים נחשבים כיום למגוונים, אך רובוטים תעשייתיים שימשו בתעשיות רבות כדי לתמוך בחיינו.

בנוסף לתעשיית הרכב וחלקי הרכב ותעשיית המכונות והמתכת, רובוטים תעשייתיים נמצאים כיום בשימוש הולך וגובר בתעשיות שונות, כולל ייצור מוליכים למחצה ולוגיסטיקה.

אם נגדיר רובוטים תעשייתיים מנקודת מבט של תפקידים, אפשר לומר שהם מכונות שעוזרות לשפר את התפוקה התעשייתית מכיוון שהם עוסקים בעיקר בעבודה כבדה, בעבודה כבדה ובעבודה הדורשת חזרה מדויקת, ולא באנשים.

היסטוריה שלרובוטים תעשייתיים

בארצות הברית, הרובוט התעשייתי המסחרי הראשון נולד בתחילת שנות ה-60.

הוצג ליפן, שהייתה בתקופה של צמיחה מהירה במחצית השנייה של שנות ה-60, יוזמות לייצור ולמסחר רובוטים מקומיים החלו בשנות ה-70.

לאחר מכן, עקב שני זעזוע הנפט ב-1973 וב-1979, עלו המחירים והתחזקה המומנטום להפחתת עלויות הייצור, מה שיחלחל לענף כולו.

בשנת 1980, רובוטים החלו להתפשט במהירות, ומספרים שזו הייתה השנה שבה הרובוטים הפכו פופולריים.

מטרת השימוש המוקדם ברובוטים הייתה להחליף פעולות תובעניות בייצור, אך לרובוטים יש גם את היתרונות של פעולה רציפה ופעולות חוזרות ונשנות מדויקות, ולכן הם נמצאים בשימוש נרחב יותר כיום לשיפור הפריון התעשייתי. תחום היישומים מתרחב לא רק בתהליכי ייצור אלא גם בתחומים שונים לרבות הובלה ולוגיסטיקה.

תצורה של רובוטים

לרובוטים תעשייתיים יש מנגנון דומה לזה של גוף האדם בכך שהם נושאים עבודה ולא אנשים.

לדוגמה, כאשר אדם מזיז את ידו, הוא מעביר פקודות מהמוח שלו דרך העצבים שלו ומניע את שרירי הזרוע שלו כדי להזיז את זרועו.

לרובוט תעשייתי יש מנגנון שפועל כזרוע ושריריה, ובקר שפועל כמוח.

חלק מכני

הרובוט הוא יחידה מכנית. הרובוט זמין במשקלים ניידים שונים וניתן להשתמש בו בהתאם לעבודה.

בנוסף, לרובוט יש מספר מפרקים (הנקראים מפרקים), המחוברים בקישורים.

יחידת בקרה

בקר הרובוט מתאים לבקר.

בקר הרובוט מבצע חישובים לפי התוכנית המאוחסנת ומוציא הוראות למנוע הסרוו על סמך זה לשלוט ברובוט.

בקר הרובוט מחובר לתליון הוראה כממשק לתקשורת עם אנשים, ותיבת הפעלה המצוידת בכפתורי התחלה ועצירה, מתגי חירום וכו'.

הרובוט מחובר לבקר הרובוט באמצעות כבל בקרה המשדר כוח להזזת הרובוט ומאותתים מבקר הרובוט.

הרובוט והבקר הרובוט מאפשרים לזרוע עם תנועת הזיכרון לנוע בחופשיות בהתאם להוראות, אך הם גם מחברים מכשירים היקפיים לפי האפליקציה לביצוע עבודה ספציפית.

בהתאם לעבודה, ישנם התקני הרכבה רובוטים שונים הנקראים ביחד אפקטורי קצה (כלים), אשר מותקנים על יציאת ההרכבה הנקראת ממשק מכני בקצה הרובוט.

בנוסף, על ידי שילוב של המכשירים ההיקפיים הדרושים, הוא הופך לרובוט ליישום הרצוי.

※ לדוגמה, בריתוך קשת, אקדח הריתוך משמש כאפקטור הקצה, ואספקת החשמל וההזנה של הריתוך משמשים בשילוב עם הרובוט כציוד היקפי.

בנוסף, חיישנים יכולים לשמש כיחידות זיהוי לרובוטים לזיהוי הסביבה הסובבת. הוא פועל כעיניו (ראייה) ועור (מגע) של אדם.

המידע של האובייקט מתקבל ומעובד באמצעות החיישן, וניתן לשלוט בתנועת הרובוט בהתאם למצב האובייקט באמצעות מידע זה.

מנגנון רובוט

כאשר המניפולטור של רובוט תעשייתי מסווג לפי מנגנון, הוא מחולק באופן גס לארבעה סוגים.

1 רובוט קרטזיאני

הזרועות מונעות על ידי מפרקי תרגום, שיש להם את היתרונות של קשיחות גבוהה ודיוק גבוה. מצד שני, ישנו חיסרון שטווח הפעולה של הכלי צר יחסית לשטח המגע עם הקרקע.

רובוט 2 גלילי

הזרוע הראשונה מונעת על ידי מפרק סיבובי. קל יותר להבטיח את טווח התנועה מאשר רובוט קואורדינטות מלבניות.

3 רובוט פולאר

הזרוע הראשונה והשנייה מונעות על ידי מפרק סיבובי. היתרון בשיטה זו הוא שקל יותר להבטיח את טווח התנועה מאשר רובוט קואורדינטות גלילי. עם זאת, חישוב המיקום הופך מסובך יותר.

רובוט 4 מפרקי

לרובוט שבו כל הזרועות מונעות על ידי מפרקי סיבוב יש טווח תנועה גדול מאוד ביחס למישור ההארקה.

למרות שמורכבות הפעולה היא חיסרון, התחכום של הרכיבים האלקטרוניים אפשרו לעבד פעולות מורכבות במהירות גבוהה, והפכו לזרם המרכזי של רובוטים תעשייתיים.

אגב, לרוב הרובוטים התעשייתיים מסוג רובוט מפרקי יש שישה צירי סיבוב. הסיבה לכך היא שניתן לקבוע את המיקום והיציבה באופן שרירותי על ידי מתן שש דרגות חופש.

במקרים מסוימים, קשה לשמור על מיקום 6 הצירים בהתאם לצורת חומר העבודה. (לדוגמה, כאשר נדרשת עטיפה)

כדי להתמודד עם המצב הזה, הוספנו ציר נוסף למערך הרובוטים 7 הצירים שלנו והגדלנו את סובלנות הגישה.