يبدو أن الروبوتات موجودة في كل مكان هذه الأيام - في الأفلام، وفي المطارات، وفي إنتاج الغذاء، وحتى في المصانع التي تصنع روبوتات أخرى.تتمتع الروبوتات بالعديد من الوظائف والاستخدامات المختلفة، وبما أنها أصبحت أسهل وأرخص في التصنيع، فقد أصبحت أيضًا أكثر شيوعًا في الصناعة.مع تزايد الطلب على الروبوتات، يحتاج مصنعو الروبوتات إلى مواكبة ذلك، وإحدى الطرق الأساسية لصنع الأجزاء الروبوتية هي التصنيع باستخدام الحاسب الآلي.ستتعلم هذه المقالة المزيد عن المكونات القياسية الروبوتية وسبب أهمية التصنيع باستخدام الحاسب الآلي في صنع الروبوتات.
التصنيع باستخدام الحاسب الآلي مصمم خصيصًا للروبوتات
أولاً، يتيح التصنيع باستخدام الحاسب الآلي إنتاج الأجزاء بفترات زمنية سريعة للغاية.بمجرد أن يصبح النموذج ثلاثي الأبعاد جاهزًا، يمكنك البدء في تصنيع المكونات باستخدام آلة CNC.يتيح ذلك التكرار السريع للنماذج الأولية والتسليم السريع للأجزاء الروبوتية المخصصة للتطبيقات الاحترافية.
ميزة أخرى للتصنيع باستخدام الحاسب الآلي هي قدرتها على تصنيع الأجزاء بدقة حسب المواصفات.تعتبر دقة التصنيع هذه ذات أهمية خاصة بالنسبة للروبوتات، حيث أن دقة الأبعاد هي المفتاح لصنع الروبوتات عالية الأداء.تحافظ الآلات الدقيقة باستخدام الحاسب الآلي على التفاوتات في حدود +/- 0.0002 بوصة، ويسمح الجزء بحركات دقيقة ومتكررة للروبوت.
يعد تشطيب السطح سببًا آخر لاستخدام التصنيع باستخدام الحاسب الآلي لإنتاج الأجزاء الآلية.يجب أن تكون الأجزاء المتفاعلة ذات احتكاك منخفض، ويمكن أن تنتج الآلات الدقيقة باستخدام الحاسب الآلي أجزاء ذات خشونة سطحية منخفضة تصل إلى Ra 0.8 ميكرومتر، أو أقل من خلال عمليات ما بعد المعالجة مثل التلميع.في المقابل، فإن الصب بالقالب (قبل أي تشطيب) ينتج عادة خشونة سطحية قريبة من 5 ميكرومتر.تنتج الطباعة المعدنية ثلاثية الأبعاد سطحًا أكثر خشونة.
وأخيرًا، يعد نوع المادة التي يستخدمها الروبوت مثاليًا للتصنيع باستخدام الحاسب الآلي.يجب أن تكون الروبوتات قادرة على تحريك الأشياء ورفعها بثبات، الأمر الذي يتطلب مواد قوية وصلبة.يتم تحقيق هذه الخصائص الضرورية بشكل أفضل من خلال معالجة بعض المعادن والبلاستيك.بالإضافة إلى ذلك، غالبًا ما تُستخدم الروبوتات في التصنيع المخصص أو بكميات صغيرة، مما يجعل التصنيع باستخدام الحاسب الآلي خيارًا طبيعيًا للأجزاء الروبوتية.
أنواع أجزاء الروبوت المصنوعة بواسطة التصنيع باستخدام الحاسب الآلي
مع وجود العديد من الوظائف الممكنة، تطورت العديد من أنواع الروبوتات المختلفة.هناك عدة أنواع رئيسية من الروبوتات شائعة الاستخدام.تمتلك الروبوتات المفصلية ذراعًا واحدة ذات مفاصل متعددة، وهو ما شاهده الكثير من الناس.هناك أيضًا روبوت SCARA (ذراع الروبوت المفصلي للامتثال الانتقائي) الذي يمكنه تحريك الأشياء بين طائرتين متوازيتين.تتمتع SCARA بصلابة رأسية عالية لأن حركتها أفقية.مفاصل روبوت دلتا موجودة في الأسفل، مما يحافظ على الذراع خفيفًا وقادرًا على التحرك بسرعة.أخيرًا، تحتوي الروبوتات العملاقة أو الديكارتية على مشغلات خطية تتحرك بزاوية 90 درجة لبعضها البعض.كل من هذه الروبوتات لديه بناء مختلف وتطبيقات مختلفة، ولكن هناك بشكل عام خمسة مكونات رئيسية تشكل الروبوت:
1. الذراع الروبوتية
تختلف الأذرع الروبوتية كثيرًا في الشكل والوظيفة، لذلك يتم استخدام العديد من الأجزاء المختلفة.ومع ذلك، لديهم جميعًا شيء واحد مشترك، وهو قدرتهم على تحريك الأشياء أو التعامل معها - تمامًا مثل ذراع الإنسان!تم تسمية أجزاء مختلفة من الذراع الآلية باسمنا: مفاصل الكتف والكوع والمعصم تدور وتتحكم في حركة كل جزء.
2. المؤثر النهائي
المستجيب النهائي هو مرفق متصل بنهاية الذراع الآلية.تسمح لك المؤثرات النهائية بتخصيص وظائف الروبوت لعمليات مختلفة دون بناء روبوت جديد تمامًا.يمكن أن تكون هذه القابضون أو القابضون أو المكانس الكهربائية أو أكواب الشفط.عادةً ما تكون هذه المؤثرات النهائية عبارة عن مكونات مُشكَّلة باستخدام الحاسب الآلي من المعدن (عادةً الألومنيوم).ويتم ربط أحد المكونات بشكل دائم بنهاية ذراع الروبوت.قابض فعلي، أو كوب شفط، أو أي مؤثرات نهائية أخرى تتزاوج مع المجموعة بحيث يمكن التحكم بها بواسطة الذراع الآلية.هذا الإعداد الذي يحتوي على مكونين مختلفين يجعل من السهل تبديل المؤثرات النهائية المختلفة، بحيث يمكن تكييف الروبوت مع تطبيقات مختلفة.يمكنك رؤية هذا في الصورة أدناه.سيتم تثبيت القرص السفلي بذراع الروبوت، مما يسمح لك بتوصيل الخرطوم الذي يشغل كوب الشفط بمصدر الهواء الخاص بالروبوت.
3. المحرك
يحتاج كل روبوت إلى محركات لدفع حركة الذراعين والمفاصل.يحتوي المحرك نفسه على العديد من الأجزاء المتحركة، والتي يمكن تشكيل العديد منها باستخدام الحاسب الآلي.عادة، يستخدم المحرك نوعًا ما من غلاف الآلة كمصدر للطاقة، وقوس آلي يربطه بالذراع الآلي.غالبًا ما يتم تصنيع المحامل والأعمدة باستخدام الحاسب الآلي.يمكن تشكيل الأعمدة على مخرطة لتقليل القطر أو على مطحنة لإضافة ميزات مثل المفاتيح أو الفتحات.وأخيرًا، يمكن نقل حركة المحرك إلى المفاصل أو التروس الخاصة بأجزاء أخرى من الروبوت عن طريق الطحن أو التنظيم الإلكتروني (EDM) أو وصلة التروس.
4. المراقب المالي
وحدة التحكم هي في الأساس عقل الروبوت وهي تتحكم في الحركات الدقيقة للروبوت.وباعتباره كمبيوتر الروبوت، فهو يتلقى المدخلات من أجهزة الاستشعار ويعدل البرنامج الذي يتحكم في الإخراج.وهذا يتطلب لوحة دوائر مطبوعة (PCB) لإيواء المكونات الإلكترونية.يمكن تشكيل PCB هذا باستخدام الحاسب الآلي بالحجم والشكل المطلوب قبل إضافة المكونات الإلكترونية.
5. أجهزة الاستشعار
كما هو مذكور أعلاه، تتلقى المستشعرات معلومات حول البيئة المحيطة بالروبوت وترسلها مرة أخرى إلى وحدة تحكم الروبوت.يتطلب المستشعر أيضًا PCB، والذي يمكن تشكيله باستخدام الحاسب الآلي.في بعض الأحيان يتم وضع هذه المستشعرات أيضًا في أغلفة مُشكَّلة باستخدام الحاسب الآلي.
الرقص والتركيبات المخصصة
على الرغم من أنها ليست جزءًا من الروبوت نفسه، إلا أن معظم العمليات الروبوتية تتطلب مقابض وتركيبات مخصصة.قد تحتاج إلى قابض لتثبيت الجزء أثناء عمل الروبوت عليه.يمكنك أيضًا استخدام المقابض لتحديد موضع الأجزاء بدقة، وهو الأمر الذي غالبًا ما يكون مطلوبًا للروبوتات لالتقاط الأجزاء أو وضعها.نظرًا لأنها عادة ما تكون أجزاء مخصصة لمرة واحدة، فإن التصنيع باستخدام الحاسب الآلي يعد مثاليًا للرقص.
وقت النشر: 08 أبريل 2022