Inquiry
Form loading...
روبوت صناعي ذو سبعة محاور مقابل روبوت صناعي ذو ستة محاور، ما هي القوة؟

اخبار الصناعة

روبوت صناعي ذو سبعة محاور مقابل روبوت صناعي ذو ستة محاور، ما هي القوة؟

2023-12-08
في السنوات الأخيرة، أطلق عمالقة الروبوتات متعددي الجنسيات روبوتات صناعية ذات سبعة محاور للاستيلاء على السوق الجديدة المتطورة، مما أثار تفكيرنا المتعمق حول الروبوت الصناعي ذو السبعة محاور. ما هي مزاياها التقنية الفريدة، وصعوبات البحث والتطوير، وما هي منتجات الروبوتات الصناعية ذات المحاور السبعة التي تم إصدارها دوليًا في السنوات الأخيرة؟ كم عدد المحاور التي يجب أن يمتلكها الروبوت الصناعي؟
في الوقت الحاضر، يتم استخدام الروبوتات الصناعية على نطاق واسع في جميع مناحي الحياة، لكننا وجدنا أيضًا أن الروبوتات الصناعية ليس لها أشكال مختلفة فحسب، بل لها أيضًا أعداد مختلفة من المحاور. يمكن تفسير ما يسمى بمحور الروبوت الصناعي بالمصطلح المهني لدرجة الحرية. إذا كان الروبوت يتمتع بثلاث درجات من الحرية، فيمكنه التحرك بحرية على طول المحاور X وY وZ، لكنه لا يمكنه الإمالة أو التدوير. عندما يزيد عدد محاور الروبوت، يكون أكثر مرونة بالنسبة للروبوت. كم عدد المحاور التي يجب أن تمتلكها الروبوتات الصناعية؟ يُطلق على الروبوت ثلاثي المحاور أيضًا اسم الإحداثيات الديكارتية أو الروبوت الديكارتي. يمكن أن تسمح محاوره الثلاثة للروبوت بالتحرك على طول المحاور الثلاثة. يستخدم هذا النوع من الروبوت بشكل عام في أعمال المناولة البسيطة. 1 يمكن للروبوت ذو الأربعة محاور أن يدور على طول المحاور X وY وZ. ويختلف عن الروبوت ثلاثي المحاور، فهو يمتلك محورًا رابعًا مستقلاً. بشكل عام، يمكن اعتبار روبوت SCARA بمثابة روبوت ذو أربعة محاور. المحور الخامس هو تكوين العديد من الروبوتات الصناعية. يمكن لهذه الروبوتات أن تدور عبر ثلاث دورات فضائية هي X وy وZ. وفي الوقت نفسه، يمكنها الدوران بالاعتماد على المحور الموجود على القاعدة والمحور ذو الدوران المرن لليد مما يزيد من مرونتها. يمكن للروبوت ذو الستة محاور المرور عبر المحاور X وY وZ، ويمكن لكل محور أن يدور بشكل مستقل. أكبر اختلاف عن الروبوت ذو المحاور الخمسة هو أن هناك محورًا إضافيًا يمكنه الدوران بحرية. ممثل الروبوت ذو الستة محاور هو روبوت يواو. من خلال الغطاء الأزرق الموجود على الروبوت يمكنك حساب عدد محاور الروبوت بشكل واضح. الروبوت ذو السبعة محاور، المعروف أيضًا باسم الروبوت الزائد عن الحاجة، مقارنة بالروبوت ذو الستة محاور، يسمح المحور الإضافي للروبوت بتجنب بعض الأهداف المحددة، وتسهيل وصول المستجيب النهائي إلى موضع معين، ويمكنه التكيف بمرونة أكبر مع بعض بيئات العمل الخاصة. ومع زيادة عدد المحاور، تزداد أيضًا مرونة الروبوت. ومع ذلك، في التطبيقات الصناعية الحالية، يتم استخدام الروبوتات الصناعية ثلاثية المحاور وأربعة محاور وستة محاور بشكل أكبر. وذلك لأنه في بعض التطبيقات، لا تكون هناك حاجة إلى مرونة عالية، وتتمتع الروبوتات ثلاثية المحاور وأربعة محاور بفعالية أعلى من حيث التكلفة، كما تتمتع الروبوتات ثلاثية المحاور وأربعة محاور أيضًا بمزايا كبيرة في السرعة. في المستقبل، في صناعة 3C التي تحتاج إلى مرونة عالية، سيكون للروبوت الصناعي ذي المحاور السبعة مكان للعب. ومع دقته المتزايدة، فإنه سيحل محل التجميع اليدوي للمنتجات الإلكترونية الدقيقة مثل الهواتف المحمولة في المستقبل القريب. ما هي ميزة الروبوت الصناعي ذو السبعة محاور مقارنة بالروبوت الصناعي ذو الستة محاور؟ من الناحية الفنية، ما هي المشاكل التي تواجه الروبوتات الصناعية ذات المحاور الستة وما هي نقاط القوة في الروبوتات الصناعية ذات المحاور السبعة؟ (1) تحسين الخصائص الحركية في حركيات الروبوت، هناك ثلاث مشاكل تجعل حركة الروبوت محدودة للغاية. الأول هو التكوين المفرد. عندما يكون الروبوت في تكوين فردي، لا يستطيع المستجيب النهائي التحرك في اتجاه معين أو تطبيق عزم الدوران، وبالتالي فإن التكوين الفردي يؤثر بشكل كبير على تخطيط الحركة. المحور السادس والمحور الرابع للروبوت ذو الستة محاور على خط واحد والثاني هو تجاوز النزوح المشترك. في حالة العمل الحقيقية، يكون نطاق الزاوية لكل مفصل للروبوت محدودًا. الحالة المثالية هي زائد أو ناقص 180 درجة، ولكن العديد من المفاصل لا تستطيع القيام بذلك. بالإضافة إلى ذلك، يمكن للروبوت ذي المحاور السبعة تجنب حركة السرعة الزاوية السريعة جدًا وجعل توزيع السرعة الزاوية أكثر اتساقًا. نطاق الحركة والسرعة الزاوية القصوى لكل محور لروبوت Xinsong ذو السبعة محاور ثالثا، هناك عوائق في بيئة العمل. في البيئة الصناعية، هناك عقبات بيئية مختلفة في كثير من المناسبات. لا يستطيع الروبوت التقليدي ذو المحاور الستة تغيير موقف الآلية النهائية دون تغيير موضع الآلية النهائية. (2) تحسين الخصائص الديناميكية بالنسبة للروبوت ذي المحاور السبعة، فإن استخدام درجات الحرية الزائدة لا يمكنه تحقيق خصائص حركية جيدة من خلال تخطيط المسار فحسب، بل يمكنه أيضًا استخدام هيكله لتحقيق أفضل أداء ديناميكي. يمكن للروبوت ذو المحاور السبعة تحقيق إعادة توزيع عزم الدوران المشترك، والذي يتضمن مشكلة التوازن الثابت للروبوت، أي أن القوة المؤثرة في النهاية يمكن حسابها بواسطة خوارزمية معينة. بالنسبة للروبوت التقليدي ذو الستة محاور، تكون قوة كل مفصل مؤكدة، وقد يكون توزيعها غير معقول للغاية. ومع ذلك، بالنسبة للروبوت ذي المحاور السبعة، يمكننا ضبط عزم الدوران لكل مفصل من خلال خوارزمية التحكم لجعل عزم الدوران الذي تتحمله الوصلة الضعيفة صغيرًا قدر الإمكان، بحيث يكون توزيع عزم الدوران للروبوت بأكمله أكثر اتساقًا وأكثر معقولية. (3) التسامح مع الخطأ في حالة الفشل، في حالة فشل مفصل واحد، لا يمكن للروبوت التقليدي ذو المحاور الستة الاستمرار في إكمال العمل، بينما يمكن للروبوت ذو المحاور السبعة الاستمرار في العمل بشكل طبيعي عن طريق إعادة ضبط إعادة توزيع سرعة المفصل الفاشل (تحمل الخطأ الحركي) و عزم دوران المفصل الفاشل (التسامح الديناميكي مع الخطأ).
منتجات الروبوتات الصناعية ذات السبعة محاور لعمالقة عالميين
سواء من وجهة نظر المنتج أو من وجهة نظر التطبيق، فإن الروبوت الصناعي ذي المحاور السبعة لا يزال في مرحلة التطوير الأولية، لكن الشركات المصنعة الكبرى دفعت المنتجات ذات الصلة إلى المعارض الكبرى. ويمكن أن نتصور أنهم متفائلون للغاية بشأن إمكانات التنمية المستقبلية. - كوكا إل بي آر إيوا في نوفمبر 2014، أطلقت KUKA لأول مرة أول روبوت حساس للضوء 7-DOF من KUKA في معرض الروبوت في معرض الصناعة الدولي الصيني. تم تصميم الروبوت Lbriiwa ذو السبعة محاور على أساس الذراع البشرية. إلى جانب نظام الاستشعار المتكامل، يتمتع الروبوت الضوئي بحساسية قابلة للبرمجة ودقة عالية جدًا. تم تجهيز جميع محاور المحاور السبعة بوظيفة اكتشاف الاصطدام عالية الأداء ومستشعر عزم الدوران المدمج لتحقيق التعاون بين الإنسان والآلة. إن تصميم المحاور السبعة يجعل منتج KUKA يتمتع بمرونة عالية ويمكنه تجاوز العوائق بسهولة. هيكل الروبوت lbriiwa مصنوع من الألومنيوم، ويبلغ وزنه 23.9 كجم فقط. هناك نوعان من الأحمال، 7 كجم و14 كجم على التوالي، مما يجعله أول روبوت خفيف بحمولة تزيد عن 10 كجم. - ايه بي بي يومي في 13 أبريل 2015، أطلقت شركة ABB رسميًا أول روبوت صناعي ثنائي الذراع في العالم Yumi والذي يحقق حقًا التعاون بين الإنسان والآلة في السوق في المعرض الصناعي في هانوفر، ألمانيا. 2 تتمتع كل ذراع من ذراعي Yumi بسبع درجات من الحرية ويبلغ وزن الجسم 38 كجم. يبلغ وزن كل ذراع 0.5 كجم، ويمكن أن تصل دقة تحديد المواقع المتكررة إلى 0.02 مم. ولذلك، فهي مناسبة بشكل خاص لتجميع الأجزاء الصغيرة والسلع الاستهلاكية ولعب الأطفال وغيرها من المجالات. من الأجزاء الدقيقة للساعات الميكانيكية إلى معالجة الهواتف المحمولة وأجهزة الكمبيوتر اللوحية وأجزاء الكمبيوتر المكتبي، لا توجد مشكلة في Yumi، مما يعكس الخصائص الممتازة للروبوت الزائد عن الحاجة، مثل توسيع مساحة العمل التي يمكن الوصول إليها والمرونة وخفة الحركة والدقة. -ياسكاوا موتمان سيا أصدرت شركة YASKAWA Electric، وهي شركة مصنعة معروفة للروبوتات في اليابان وواحدة من "العائلات الأربع"، عددًا من منتجات الروبوتات ذات المحاور السبعة. روبوتات سلسلة SIA عبارة عن روبوتات خفيفة ورشيقة ذات سبعة محاور، والتي يمكن أن توفر مرونة بشرية وتتسارع بسرعة. إن التصميم الخفيف والمبسط لهذه السلسلة من الروبوتات يجعلها مناسبة جدًا للتركيب في مساحة ضيقة. يمكن لسلسلة SIA أن توفر حمولة عالية (5 كجم إلى 50 كجم) ونطاق عمل كبير (559 مم إلى 1630 مم)، وهو مناسب جدًا للتجميع وقولبة الحقن والفحص والعمليات الأخرى. بالإضافة إلى منتجات الروبوتات ذات السبعة محاور الخفيفة، قامت Yaskawa أيضًا بإصدار نظام اللحام الآلي ذو السبعة محاور. درجة حريتها العالية يمكن أن تحافظ على الوضع الأكثر ملاءمة قدر الإمكان لتحقيق تأثير لحام عالي الجودة، ومناسبة بشكل خاص لحام السطح الداخلي وتحقيق أفضل موضع اقتراب. علاوة على ذلك، يمكن أن يكون للمنتج تصميم عالي الكثافة، مما يسهل تجنب التداخل بينه وبين العمود وقطعة العمل، ويظهر وظيفة تجنب العوائق الممتازة. - كلما كان أكثر ذكاءً، كلما كان Presto mr20 أكثر في وقت مبكر من نهاية عام 2007، طورت Na Bueryue روبوت الحرية ذو السبع درجات "Presto mr20". من خلال اعتماد تصميم المحاور السبعة، يمكن للروبوت أداء سير عمل أكثر تعقيدًا والتحرك في منطقة عمل ضيقة مثل الذراع البشرية. بالإضافة إلى ذلك، فإن عزم الدوران الأمامي للروبوت (المعصم) يبلغ حوالي ضعف عزم الروبوت التقليدي الأصلي ذي المحاور الستة. عزم الدوران للتكوين القياسي هو 20 كجم. من خلال ضبط نطاق العمل، يمكنه حمل ما يصل إلى 30 كجم من المقالات، ونطاق العمل 1260 مم، ودقة تحديد المواقع المتكررة 0.1 مم. من خلال اعتماد هيكل المحاور السبعة، يمكن لـ mr20 العمل من جانب أداة الآلة عند أخذ قطع العمل ووضعها على أداة الآلة. وبهذه الطريقة، يتم تحسين كفاءة الإعداد والصيانة مسبقًا. يمكن تقليل المسافة بين الأدوات الآلية إلى أقل من نصف الروبوت التقليدي ذي المحاور الستة. 3 بالإضافة إلى ذلك، أطلقت nazhibueryue أيضًا روبوتين صناعيين، mr35 (بحمولة 35 كجم) وmr50 (بحمولة 50 كجم)، والتي يمكن استخدامها في المساحات الضيقة والأماكن التي بها عوائق. -روبوت صناعي ذو سبعة محاور OTC أطلقت مجموعة Odish التابعة لمجموعة daihen في اليابان أحدث الروبوتات ذات المحاور السبعة (fd-b4s، وfd-b4ls، وfd-v6s، وfd-v6ls، وfd-v20s). نظرًا لدوران المحور السابع، يمكنهم تحقيق نفس حركة الالتواء مثل المعصم البشري واللحام لأكثر من أسبوع واحد؛ بالإضافة إلى ذلك، فإن الروبوتات ذات المحاور السبعة هي بشرية (fd-b4s، fd-b4ls) ويتم إخفاء كابل اللحام في جسم الروبوت، لذلك ليست هناك حاجة إلى الانتباه إلى التداخل بين الروبوت وتركيبات اللحام وقطعة العمل أثناء عملية التدريس. الإجراء سلس للغاية، وتم تحسين درجة حرية وضع اللحام، مما يمكن أن يعوض الخلل الذي لا يستطيع الروبوت التقليدي الدخول إلى اللحام بسبب التداخل مع قطعة العمل أو أداة اللحام. -باكستر وسوير من إعادة التفكير في الروبوتات تعد شركة Rethink robotics رائدة في مجال الروبوتات التعاونية. من بينها، روبوت باكستر ثنائي الذراع، الذي تم تطويره لأول مرة، يتمتع بسبع درجات من الحرية على كلا الذراعين، ويبلغ الحد الأقصى لنطاق العمل لذراع واحدة 1210 ملم. يمكن لباكستر معالجة مهمتين مختلفتين في نفس الوقت لزيادة قابلية التطبيق، أو معالجة نفس المهمة في الوقت الفعلي لزيادة المخرجات إلى الحد الأقصى. سوير، الذي تم إطلاقه العام الماضي، هو روبوت ذو ذراع واحدة وسبعة محاور. تستخدم مفاصلها المرنة نفس سلسلة المشغل المرن، ولكن تم إعادة تصميم المشغل المستخدم في مفاصلها لجعلها أصغر حجمًا. نظرًا لاعتماد تصميم المحاور السبعة وتوسيع نطاق العمل إلى 100 مم، فإنه يمكنه إكمال مهمة العمل بحمولة أكبر، ويمكن أن يصل الحمل إلى 4 كجم، وهو أكبر بكثير من حمولة 2.2 كجم لروبوت باكستر. - سلسلة ياماها روبوت سبعة محاور يا في عام 2015، أطلقت ياماها ثلاثة روبوتات ذات سبعة محاور "ya-u5f" و"ya-u10f" و"ya-u20f"، والتي يتم تشغيلها والتحكم فيها بواسطة وحدة التحكم الجديدة "ya-c100". يحتوي الروبوت ذو 7 محاور على محور إلكتروني يعادل الكوع البشري، لذلك يمكنه إكمال الثني والالتواء والتمديد وغيرها من الإجراءات بحرية. حتى في الفجوة الضيقة حيث يصعب على الروبوت إجراء العملية تحت 6 محاور، يمكن إكمال العملية والإعداد بسلاسة. بالإضافة إلى ذلك، يمكنه أيضًا تحقيق وضعية القرفصاء المنخفضة وحركة الالتفاف حول الجزء الخلفي من الجهاز. تم إستخدام المحرك ذو الهيكل المجوف، وكابل الجهاز وخرطوم الهواء مدمجان في الذراع الميكانيكي، والذي لن يتداخل مع المعدات المحيطة ويمكنه تحقيق خط إنتاج مدمج.