מתקדם שבעה צירים, השטח הפנוי של רובוטים תעשייתיים שוב משופר?

Jun 28, 2023

השאר הודעה

משמש בדרך כלל כאינדיקטור טכני לרובוטים, הוא משקף את הגמישות של פעולות הרובוט ויכול להיות מיוצג על ידי מספר התנועות הליניאריות, התנודות או הסיבובים של הציר. מספר המפרקים שמנגנון רובוט יכול להזיז באופן עצמאי נקרא מידת החופש של מנגנון הרובוט, ובקיצור Degree of Freedom, אשר מקוצר כ-DOF. כיום, שיטת הבקרה בה נוקטים רובוטים תעשייתיים היא להתייחס לכל מפרק על המניפולטור כאל Servomechanism נפרד, כלומר, כל ציר מתאים לשרת, כל שרת נשלט על ידי האוטובוס, והבקר שולט ומתאם את העבודה באופן אחיד .

IS08373 מסביר לרובוטים תעשייתיים באופן הבא: "לרובוטים יש שליטה אוטומטית, יכולת תכנות מחדש ופונקציות רב-תכליתיות. למפעיל הרובוט יש שלושה צירים או יותר הניתנים לתכנות. ביישומי אוטומציה תעשייתית, בסיס הרובוט יכול להיות קבוע או נייד. ניתן לראות כי מספר הצירים של רובוטים תעשייתיים הוא אינדיקטור טכני חשוב.

 

SCARA of planar joint robot

היישום של רובוטים עם דרגות חופש שונות בתעשייה נקבע על פי מספר צירי הרובוט. האם עדיף שיהיו יותר דרגות חופש?

ככל שיותר דרגות חופש, כך היא קרובה יותר לתפקוד הפעולה של יד האדם, והרב-גוניות שלה טובה יותר; עם זאת, ככל שיותר דרגות חופש, המבנה מורכב יותר, והדרישות הכוללות לרובוטים גבוהות יותר, וזו סתירה בתכנון רובוטים. ככל שמספר הצירים גדל, גם הגמישות של הרובוט עולה. עם זאת, ביישומים תעשייתיים נוכחיים, הנפוצים ביותר בשימוש הם רובוטים תעשייתיים שלושה צירים, ארבעה צירים, חמש צירים דו-זרועות ושישה צירים, והבחירה של מספר הצירים תלויה בדרך כלל ביישום הספציפי. הסיבה לכך היא שבחלק מהיישומים לא נדרשת גמישות גבוהה, בעוד לרובוטים תלת צירים וארבעה צירים יש עלות-תועלת גבוהה יותר, ולרובוטים תלת צירים וארבעה צירים יש גם יתרונות משמעותיים במהירות. אם זה רק עבור כמה יישומים פשוטים, כגון איסוף והנחת חלקים בין מסועים, אז רובוט ארבעה צירים מספיק. אם הרובוט צריך לעבוד בחלל צר והזרוע הרובוטית צריכה להתפתל ולהפוך, רובוט שישה צירים או שבעה צירים הוא הבחירה הטובה ביותר.

נכון לעכשיו, שישה רובוטים בצירים הם הנפוצים ביותר בתחום התעשייתי. רובוט תעשייתי בעל שישה מפרקים דומה מאוד לזרוע אנושית, עם חלקים שווים לכתפיים, למרפקים ולפרקי כף היד. ה"כתפיים" שלו מותקנות בדרך כלל על מבנה בסיס קבוע. תפקידה של זרוע אנושית הוא להזיז את היד למצבים שונים, בעוד שתפקידו של רובוט שישה צירים הוא להזיז את אפקטור הקצה ולהתקין מפעילים שונים המתאימים לתרחישי יישום ספציפיים בקצה הזרוע הרובוטית, כגון תפסנים, מנורות ריסוס, מקדחים ומרססים, להשלמת משימות עבודה שונות.

 

four axis stacking robotic arm

לאחרונה, יצרני רובוטים שונים פרסמו את הרובוטים העדכניים ביותר לשיתוף פעולה בין אדם למכונה, שכמעט כולם משתמשים ברובוטים תעשייתיים בדרגת חופש מיותר של שבעה צירים. יצרני רובוטים בעלי שם בינלאומי עשו מאמצים להשיק מוצרים חדשים עבור רובוטים עם שבעה צירים כדי לתפוס את השוק החדש היוקרתי. עם זאת, בהשוואה לרובוטים תעשייתיים מסורתיים עם ארבעה צירים ושישה צירים, הפער בסוגי המוצרים ובשיעור המכירות הוא כיום משמעותי מאוד.