רובוטים תעשייתיים הם מניפולטורים מרובי מפרקים או מכשירי מכונות מרובות דרגות חופש הנמצאים בשימוש נרחב בתחום התעשייתי. יש להם מידה מסוימת של אוטומציה והם יכולים להסתמך על אנרגיית הכוח שלהם ויכולות הבקרה שלהם כדי להשיג פונקציות שונות של עיבוד וייצור תעשייתי. רובוטים תעשייתיים נמצאים בשימוש נרחב בתחומים תעשייתיים שונים כגון אלקטרוניקה, לוגיסטיקה ותעשייה כימית.
01
הרכב רובוט תעשייתי
רובוטים תעשייתיים מורכבים בעיקר משלושה חלקים בסיסיים: הגוף הראשי, מערכת ההנעה ומערכת הבקרה.
הגוף הראשי - כלומר, הבסיס והמפעיל, כולל זרועות, פרקי כף היד והידיים, ולחלק מהרובוטים יש גם מנגנוני הליכה. לרוב הרובוטים התעשייתיים יש 3 עד 6 דרגות חופש תנועה, מתוכן יש לפרק כף היד בדרך כלל 1 עד 3 דרגות חופש תנועה;
מערכת הנעה - כולל התקן כוח ומנגנון שידור, הליבה היא המפחית ומנוע הסרוו, המשמשים כדי לגרום למפעיל לייצר פעולות מתאימות;
מערכת בקרה - היא שולחת אותות פקודה למערכת ההנעה ולמפעילים בהתאם לתוכנית הקלט, ושולטת בהם.
תְמוּנָה
תרשים פירוק רובוט תעשייתי
02
סיווג רובוט תעשייתי
לגבי סיווג רובוטים תעשייתיים, אין תקן בינלאומי מאוחד. ניתן לחלק אותם לפי משקל עומס, שיטת בקרה, דרגת חופש, מבנה ושדות יישום.
הסיווג לפי צורה מבנית הוא כדלקמן:
תְמוּנָה
הסיווג לפי יישום הוא כדלקמן:
תְמוּנָה
03
רשת תעשיית רובוטים תעשייתיים
רשת תעשיית הרובוטים התעשייתיים מורכבת בעיקר מיצרני חלקי רובוטים, יצרני גופי רובוטים, סוכנים, משלב מערכות ומשתמשי קצה. אונטולוגיה היא הליבה של שרשרת תעשיית הרובוטים. בדרך כלל, חברות אונטולוגיה מתכננות אונטולוגיה, כותבות תוכנה, רוכשות ומוכרות למשלבי מערכות באמצעות סוכנים, ומשלבי מערכות מתמודדים ישירות מול לקוחות קצה. חלק מחברות וסוכנים של אונטולוגיה משמשים גם כמשלבי מערכות.
תְמוּנָה
מנקודת מבט ארגונית, ABB, FANUC, KUKA ו-YASKAWA הן ארבע המשפחות העיקריות של רובוטים תעשייתיים. הם הפכו לספקי הרובוטים התעשייתיים הגדולים בעולם, מהווים כ-50% נתח שוק.
04
איך רובוטים תעשייתיים עובדים
עקרון העבודה של רובוטים הוא נושא מורכב יחסית. במילים פשוטות, העיקרון של רובוטים הוא לחקות תנועות גוף אנושיות שונות, דרכי חשיבה ויכולות שליטה וקבלת החלטות. מנקודת מבט של בקרה, רובוטים יכולים להשיג מטרה זו בארבע הדרכים הבאות.
שיטת "הוראה ורבייה": היא מלמדת את המניפולטור כיצד לעבור דרך "קופסת הוראה" או "יד ביד". הבקר משנן את תהליך ההוראה, ואז הרובוט חוזר על פעולות ההוראה שוב ושוב בהתאם לזיכרון, כמו ריסוס רובוט.
שיטת "בקרה ניתנת לתכנות": הצוות מכין מראש תוכנית בקרה המבוססת על משימות העבודה ומסלולי התנועה של הרובוט, לאחר מכן מכניס את תוכנית הבקרה לבקר הרובוט, מתחיל את תוכנית הבקרה והרובוט משלים את הפעולות שצוינו בשלב התוכנית לפי שלב. , אם המשימה משתנה, פשוט שנה או כתוב מחדש את תוכנית הבקרה, שהיא מאוד גמישה ונוחה. רוב הרובוטים התעשייתיים פועלים בשתי הדרכים הראשונות.
שיטת "שליטה מרחוק": אדם משתמש בשלט קווי או אלחוטי כדי לשלוט ברובוט כדי לבצע משימה מסוימת במקומות שקשה להגיע אליהם או מסוכנים לבני אדם. כמו רובוטים נגד מהומות, רובוטים צבאיים, רובוטים העובדים בסביבות עם קרינה גרעינית וזיהום כימי וכו'.
שיטת "שליטה אוטונומית": זוהי שיטת הבקרה המתקדמת והמורכבת ביותר בבקרת רובוט. זה מחייב את הרובוט להיות בעל יכולת לזהות את הסביבה ולקבל החלטות אוטונומיות בסביבה לא מובנית מורכבת, כלומר חייבת להיות לו התנהגויות אינטליגנטיות מסוימות של בני אדם.
אם ניקח כדוגמה רובוט רב-מפרקי אנכי בעל שישה צירים (כפי שמוצג להלן), באמצעות בקר הרובוט ומערכת הבקרה שלו, הוא יכול לממש סיבוב ציר S, הטיית זרוע תחתונה בציר L, הטיית זרוע עליונה בציר U, תנופה לרוחב של זרוע בציר R, והתנדנדות מפרק כף היד בציר B. וסיבוב שורש כף היד בציר T להשגת פעולה ותיאום פעולה עם שישה צירים.
תְמוּנָה
אם נעשה שימוש במערכת בקרה מרכזית, עקרון הבקרה שלה יהיה כפי שמוצג באיור שלהלן:
תְמוּנָה
אם נעשה שימוש במערכת בקרה מבוזרת, עקרון הבקרה שלה יהיה כפי שמוצג באיור שלהלן:
תְמוּנָה
05
כמה בעיות עימן מתמודדים יצרני רובוטים תעשייתיים
עם השדרוג התעשייתי המתמשך של תעשיית הייצור התעשייתי והופעתם של טכנולוגיות חדשות שונות, יצרני הרובוטים חייבים להתחשב גם בצרכי משתמשי הקצה שלהם במהלך תהליך הייצור. לדוגמה, בעת שדרוג מפעלים וקווי ייצור מסוימים, יצרני הרובוטים צריכים גם להסתגל לשינויים בשוק ולבצע התאמות מתאימות.
