هل تساءلت يومًا كيف تحدث الروبوتات ثورة في الصناعات؟ من اللحام والقطع إلى التجميع والفرز، تعمل الروبوتات الصناعية على تحويل عمليات التصنيع بكفاءة ودقة لا مثيل لها. تستكشف هذه المقالة 13 تطبيقًا أساسيًا للروبوتات الصناعية، وتعرض تأثيرها على الإنتاجية والسلامة. تعمق لاكتشاف كيف يمكن لهذه التطورات تبسيط العمليات وتقليل تكاليف العمالة في مختلف القطاعات.
في الوقت الحاضر، تشهد الصناعة التحويلية طفرة في الأتمتة والذكاء، مع التطور السريع للروبوتات الصناعية مما أدى إلى زيادة النضج في تطبيقها في مجالات المعالجة والتصنيع.
وتجدر الإشارة إلى أن هذه ليست التطبيقات الوحيدة للروبوتات الصناعية.
إن إمكانيات الروبوتات الصناعية محدودة فقط بخيال المرء.
تُصنف روبوتات اللحام بالقوس الكهربائي إلى نوعين رئيسيين: اللحام بالإلكترود الذائب واللحام بالإلكترود غير الذائب. وتتمتع هذه الروبوتات بخصائص فريدة من نوعها، مثل القدرة على إجراء عمليات اللحام على المدى الطويل، والإنتاجية العالية، والجودة العالية والثبات المتسق في عمليات اللحام.
يعمل روبوت اللحام النقطي باتباع الإجراءات والتسلسلات والمعلمات الموضحة في تعليماته المبرمجة. العملية بأكملها مؤتمتة بالكامل وتتضمن واجهة اتصال مع الأجهزة الخارجية.
تُمكِّن هذه الواجهة الروبوت من تلقي أوامر التحكم من كمبيوتر رئيسي أو نظام إدارة أعلى مستوى، مما يسمح له بأداء عمله.
اللحام بالليزر معروف بتسببه في الحد الأدنى من التشوه لقطعة العمل التي يتم لحامها، مما يؤدي إلى عدم وجود فجوة في الوصلة تقريبًا ونسبة عالية من عمق اللحام إلى العرض. ينتج عن ذلك لحام أعلى جودة مقارنةً باللحام التقليدي طرق اللحام.
الروبوتية القطع بالليزر تتميز الأنظمة بميزتين رئيسيتين: قدرة الروبوتات الصناعية على تنفيذ مسارات معالجة منحنيات ثلاثية الأبعاد معقدة بحرية ومرونة، واستخدام ألياف الليزر المرنة والبعيدة المسافة المرسلة كوسيط نقل، والتي لا تحد من نطاق حركة الروبوت.
تُعرف أنظمة التحميل والتفريغ الروبوتية بكفاءتها العالية وثباتها وبساطتها وسهولة صيانتها. يمكن استخدامها لمجموعة متنوعة من المنتجات، مما يسمح للمستخدمين بتعديل هياكل المنتجات بسرعة وتوسيع الطاقة الإنتاجية. وينتج عن ذلك انخفاض كبير في كثافة العمالة بالنسبة للعمال الصناعيين.
يتم تشغيل روبوت الحدادة آليًا من خلال استخدام تحكم وبرمجة حاسوبية متقدمة. وهو قادر على استبدال العمالة اليدوية بشكل كامل في المهام المستمرة والمتكررة للتحميل والخراطة والتفريغ في عملية إنتاج الحدادة. وهذا يؤدي إلى تقليل كثافة العمالة وخطرها، فضلاً عن زيادة درجة الأتمتة والكفاءة في عملية الإنتاج.
إن روبوت إزالة الأزيز هو نتاج مزيج من تخصصات مختلفة، بما في ذلك الآلات الميكانيكية والدقيقة، والإلكترونيات الدقيقة وأجهزة الكمبيوتر، والتحكم الآلي والقيادة، وأجهزة الاستشعار ومعالجة المعلومات، والذكاء الاصطناعي. وهو يمثل أحدث التطورات في هذه المجالات.
تعمل روبوتات الختم، المستخدمة في المناولات، على تعزيز الأتمتة في نقل المواد، وتحميل وتفريغ قطع العمل، وتغيير الأدوات، وتجميع الماكينات. ويؤدي ذلك إلى زيادة إنتاجية العمالة، وخفض تكاليف الإنتاج، وتسريع وتيرة ميكنة الإنتاج الصناعي والتشغيل الآلي.
لقد أدى استخدام الروبوتات في اللصق والتوزيع إلى تحسين الكفاءة بشكل كبير، مما أدى إلى توفير قدر كبير من القوى العاملة وخفض تكاليف العمالة. وعادةً ما يتم استرداد الاستثمار في هذه التكنولوجيا في غضون عام من التشغيل، وسيستمر الروبوت في العمل لمدة عشر سنوات على الأقل مع الصيانة المناسبة.
مع زيادة انتشار خطوط اللصق المؤتمتة بالكامل ذات الحجم الكبير، من المتوقع أن تنمو توقعات السوق وإمكانات تطوير أنظمة اللصق.
تُعد روبوتات التجميع مكونًا أساسيًا لأنظمة التجميع الآلي المرنة وتتكون من مشغل روبوت، ووحدة تحكم، ومؤثر نهائي، ونظام استشعار. تأتي هياكل المشغل في أنواع مختلفة، بما في ذلك المفصل الأفقي وإحداثيات الزاوية اليمنى والإحداثيات متعددة المفاصل والإحداثيات الأسطوانية.
تستخدم وحدات التحكم عادةً أنظمة كمبيوتر متعددة وحدات المعالجة المركزية أو متعددة المراحل للتحكم في الحركة وتنفيذ برمجة الحركة. تم تصميم المؤثرات الطرفية للتكيف مع أجسام التجميع المختلفة، مثل القابضات والمعصم.
يجمع نظام الاستشعار المعلومات المتعلقة بالتفاعل بين روبوت التجميع وبيئته وجسم التجميع.
تعتبر الرؤية الروبوتية جانباً حاسماً في أي نظام روبوتي. فهي تسمح للروبوتات بالحصول على صور ثنائية الأبعاد لبيئتها من خلال استخدام مستشعرات الرؤية، والتي يتم تحليلها وتفسيرها بعد ذلك بواسطة معالجات الرؤية. ثم تُترجم المعلومات المعالجة إلى رموز، مما يمكّن الروبوت من التعرف على الأجسام وتحديد موقعها.
روبوتات الرش، التي يشار إليها أيضًا باسم روبوتات الطلاء بالرش، هي روبوتات صناعية يمكنها أتمتة عملية الطلاء بالرش أو تطبيق الطلاءات الأخرى.
تشمل الفوائد الرئيسية لاستخدام روبوتات الطلاء بالرش ما يلي:
(1) مرونة استثنائية ومجموعة واسعة من قدرات العمل.
(2) تحسين جودة الرش واستخدام المواد.
(3) سهولة التشغيل والصيانة، مع إمكانات برمجة غير متصلة بالإنترنت تقلل بشكل كبير من وقت التشغيل في الميدان.
(4) ارتفاع معدل استخدام المعدات، حيث يبلغ معدل استخدام روبوتات الرش عادةً 90% إلى 95%.
روبوت الفرز هو روبوت يستخدم أجهزة الاستشعار والمرايا الموضوعية وأنظمة البصريات الإلكترونية لفرز البضائع بكفاءة.
أصبحت روبوتات الفرز الآلي منتشرة على نطاق واسع في استخدامها. فعلى سبيل المثال، طوّرت اليابان موزع تفاح آلي يمكنه فرز ما يصل إلى 540 تفاحة في الدقيقة الواحدة بناءً على اللون واللمعان والحجم وتوزيعها في حاويات مختلفة.