ممکن است فکر کنیم که ساخت در پشت صحنه اتفاق می افتد، اما این دیدگاه اشتباهی است. از منظری دیگر، زنجیره های تامین تولید و زیرساخت های پشتیبانی در قلب زندگی مدرن قرار دارند.
به لطف روباتیک و اتوماسیون، تولید خود را در مرکز انقلاب مهندسی می بیند. امروزه با توجه به تعداد مشاغل خالی صنعتی و شرکت هایی که به دنبال مزیت رقابتی در جهانی شدن هستند، رباتیک اهمیت ویژه ای دارد.
روبات های مشارکتی (cobots) و بازوهای رباتیک خودکار بسته به کاربرد و نتیجه مورد نظر می توانند از انواع مختلفی از ابزارها استفاده کنند. یکی از تمایزهایی که ارزش درک دارد، بین ابزارهای انتهای بازوی پنوماتیک و الکتریکی (EOAT) است. اینها ابزارهایی در انتهای بازوی دستکاری ربات هستند که برای تعامل با مواد و قطعات کار استفاده می شوند.
چرا این مهم است؟
رباتیک موضوع خسته کننده ای نیست - اما مگر اینکه قبلاً در صنعت رباتیک، تولید یا اتوماسیون کار می کنید، ممکن است کمی متقاعد کننده باشد تا شما را به ابزارهای انتهایی اهمیت دهید.
کافی است بگوییم، رباتهای صنعتی مدرن نمیتوانند بدون ابزار دستی، بلند کنند، حمل کنند، بچرخانند، برش دهند، حکاکی کنند، اندازهگیری کنند، آزمایش کنند.
نمونه های معمولی از ابزارهای انتهای بازو عبارتند از:
- جوشکارها
- گریپر
- برش لیزری
- ابزار اندازه گیری
- ابزار حذف مواد
- سنسورهای گشتاور تصادف و نیرو
- مکنده ها یا بالابرهای الکترومغناطیسی
علاوه بر ابزارهایی برای برش، سنگ زنی یا پرداخت، بازوهای ربات می توانند از EOAT برای انجام آزمایش، کالیبراسیون یا بازرسی استفاده کنند. برنامه های کاربردی
در زیر، نگاهی دقیق تر به مزایا و معایب EOAT های پنوماتیکی و الکتریکی خواهیم داشت.
EOAT پنوماتیک: مزایا و معایب
بدون ابزار مناسب انتهای بازو، یک ربات صنعتی نمی تواند وظایف تعیین شده را انجام دهد. در بخش تجاری نیز نگرانی های زیادی وجود دارد.
اولین و مهمترین چیز پنوماتیک است. پنوماتیک EOAT اولین انتخاب مهندسان رباتیک است. اما مزایای خاص چیست؟ از یک طرف، EOAT های پنوماتیک نسبت قدرت به اندازه بالایی در مقایسه با سایر گزینه ها دارند. در نتیجه، آنها را می توان به راحتی در شاسی ربات خاص یا مناطق کار صنعتی نصب کرد. شرکتهایی که نگران هزینههای راهاندازی هستند نیز ممکن است بهتر از محرکهای پنوماتیکی آشناتر و EOAT استفاده کنند. معادله فراتر از آن است، اما استفاده از EOATs پنوماتیک میتواند مدیریت هزینههای روز اول را آسانتر کند.
عملکرد پنوماتیک برای تنظیمات کارآمد که در آن شکل و اندازه قطعه کار اغلب تغییر نمی کند ایده آل است. بسیاری از EOAT های پنوماتیکی فقط می توانند یک نوع قطعه را ماشین کاری یا کار کنند.
با این حال، EOAT های پنوماتیک بدون اشکال نیستند. آنها در حال حاضر انتخاب ارجح هستند، اما دارای اشکالات قابل توجهی هستند که ممکن است باعث شود آنها در سال های آینده به نفع همتایان برقی خود از کارخانه بازنشسته شوند.
پرداختن به این اشکالات در برخی موارد آسان تر است، اما همچنان ارزش توجه دارند زیرا شرکت ها این گزینه را در نظر می گیرند:
- قابلیت برنامه ریزی کمتر پیشرفته: گیره های پنوماتیک و سایر ابزارهای پنوماتیک انتهای بازو در مقایسه با EOAT الکتریکی قابل برنامه ریزی تر، عملکردهای باز و بسته شدن ساده ای را ارائه می دهند.
- کنترل محدود روی دستگیره: دستگیره برقی EOAT بسیار قابل تنظیم است، اگرچه انواع پنوماتیک ممکن است با تغییر فشار، کنترل پایه را امکان پذیر کند.
- به هوای فشرده نیاز دارد: EOATها به استفاده مداوم از هوای فشرده نیاز دارند که هزینه های عملیاتی مداوم آنها را افزایش می دهد.
- به خطر افتادن کیفیت احتمالی به دلیل روانکنندهها: آلایندههای موجود در سیستمهای هوای فشرده بسته به کاربرد، میتوانند تهدیدی برای برخی از محصولات حساس مانند مواد غذایی باشند.
EOAT الکتریکی: مزایا و معایب
جامعه مهندسی به طور فزاینده ای به دنبال ابزارهای الکتریکی انتهای بازو به عنوان جایگزینی منطقی برای ابزارهای بازوی مکانیکی پنوماتیکی است. در حالی که آنها می توانند بسیاری از عملکردهای مشابه را ارائه دهند، محرک های الکتریکی و EOAT ها از برخی جهات کلیدی بسیار انعطاف پذیرتر هستند.
در اینجا مزایای ابزارهای الکتریکی انتهای بازو وجود دارد:
- برنامه ریزی و کنترل بهتر: EOAT موتوری کنترل قابل توجه و قابل برنامه ریزی بر روی موقعیت، نیروی ابزار، مسافت سفر و سرعت سفر را در اختیار کاربر قرار می دهد. این ویژگی ها زمانی ضروری است که ابعاد مواد، محصول یا قطعات به طور منظم تغییر کند.
- سیستم و راه اندازی ساده: مزیت استفاده از EOAT الکتریکی حذف کمپرسورهای هوا و چرخه های نگهداری و جایگزینی مربوط به آنها است. سادگی نسبی محرک های الکتریکی و EOAT ها برای سازمان هایی با کارکنان مهندسی محدود جذاب است.
- کنترل آسانتر در فشارهای پایینتر: همانطور که قبلاً ذکر شد، ابزارهای پنوماتیک فقط کنترل اولیه فشار را ارائه میکنند. در فشارهای پایین تر، استخراج نیروی مفید از ابزار دشوار است. انواع برقی با ایجاد چسبندگی حتی در حین عملیات ظریف این عیب را از بین می برند.
- الزامات فضایی کمتر: از آنجایی که کنترلهای پنوماتیکی در هر زمان به طور کامل باز یا بسته میشوند، به دلایل ایمنی هنگام استفاده از قطعات کوچکتر، به فضای بیشتری نیاز دارند.
یکی از معدود اشکالات EOAT های موتوری مانند گیره ها این است که همانطور که در مورد آن بحث شد، معمولاً گران تر از آنالوگ های پنوماتیکی خود هستند. قطعات پنوماتیک ممکن است در روز اول ارزانتر باشند، اما هزینههای عملیاتی آنها (از جمله تامین هوای فشرده) میتواند بر ROI تأثیر بگذارد. در مقابل، EOAT های الکتریکی ممکن است در روز اول هزینه بیشتری داشته باشند، اما هزینه های نگهداری کمتر است.
این مبادله هزینه و فایده موتورسازی برای شرکت هایی که به دنبال سرمایه گذاری یا سرمایه گذاری مجدد در ربات های صنعتی هستند ارزش توجه دارد.
انتخاب ابزارهای انتهایی برقی و پنوماتیکی
راه های دیگری وجود دارد که برنامه مورد نظر شما بر انتخاب بازوی انتهای ابزار شما تأثیر می گذارد. به عنوان مثال، گیره های پنوماتیکی و ابزارهای هوای کمتر و کمتری به سنسورهای تشخیص گیره مجهز شده اند. EOAT های موتوری را می توان به راحتی در زیرساخت های در حال توسعه IoT (اینترنت اشیا) یک شرکت برای اهداف جمع آوری داده ادغام کرد.
در نهایت، محرکها و ابزارهای الکتریکی ممکن است گزینهای مقیاسپذیرتر برای آینده نازکتر، سبزتر تجهیزات تولیدی توزیعشده، ترکیبی بالا، حجم بالا و مقرونبهصرفه باشند.