کاربرد ربات در اتوماسیون صنعتی
کاربرد ربات در اتوماسیون صنعتی یک پیشرفت بزرگ در فناوری و تولید به شمار می‌آید، به گونه‌ای که این دو واژه گاهی به جای یکدیگر به کار می‌روند. رباتیک، یک حوزه از تکنولوژی است که به کمک ربات‌ها عملیات هوشمندانه را به صورت خودکار انجام می‌دهد. این تکنولوژی به خوبی در توسعه اتوماسیون صنعتی، که به عنوان یک مفهوم فراگیر تلقی می‌شود، مورد استفاده قرار می‌گیرد.
ربات در اتوماسیون صنعتی تاثیرات بسیاری را در تولید و فرآیندهای صنعتی به وجود آورده است. از دقت بالا و سرعت فوق‌العاده ربات‌ها در انجام وظایف مختلف تا افزایش بهره‌وری و کاهش خطاها، کاربرد ربات در اتوماسیون صنعتی به عنوان یک ابزار حیاتی در تحولات صنعتی محسوب می‌شود.
این تکنولوژی هوشمند به صورت قابل برنامه‌ریزی و قابل انعطاف در انواع فعالیت‌ها و تولیدات مورد استفاده قرار می‌گیرد. از پردازنده‌های مرکزی به منظور پردازش اطلاعات حاصل از حسگرها استفاده می‌شود و این اطلاعات به دقت توسط الگوریتم‌های تعیین شده در پردازنده مرکزی پردازش می‌شوند.
به طور خلاصه، کاربرد ربات در اتوماسیون صنعتی یک گام مهم به سوی تولید هوشمندتر، کارآمدتر و انعطاف‌پذیرتر در صنعت مدرن محسوب می‌شود.
بخش‌های اصلی ربات‌ها
به طور کلی، یک ربات از سه بخش اصلی تشکیل شده است:
- بخش ورودی:
- وظیفه: جمع‌آوری اطلاعات و داده‌ها از محیط یا کاربر با استفاده از حسگرها و ورودی‌های مختلف.
- انواع ورودی: می‌تواند شامل کلید، دوربین، حسگر گرما، رطوبت، فشار، نور و سایر حسگرهای مشابه باشد.
- بخش پردازنده:
- وظیفه: اجرای برنامه و انجام عملیات مورد نیاز بر روی ورودی‌ها.
- تراشه‌های پردازنده: این بخش، مغز ربات را شکل می‌دهد و تراشه‌های پردازنده از جمله CPU و PLC (کنترلر منطقی برنامه‌پذیر) می‌توانند این نقش را ایفا کنند.
- بخش خروجی:
- وظیفه: تغییر حالت متناسب با برنامه و ورودی‌ها و ارسال دستورات به اجزاء خروجی.
- انواع خروجی: این بخش شامل اجزاءی نظیر رله، موتور، اهرم مکانیکی، لامپ، صفحه نمایش و سایر عملگرها است.
بخش پردازنده به عنوان مغز ربات، تصمیم‌گیری‌ها را بر اساس الگوریتم‌ها و برنامه‌های ذخیره شده انجام می‌دهد. تراشه‌های پردازنده میکروکنترلر CPU و PLC به عنوان ابزارهای معمولی در این بخش مورد استفاده قرار می‌گیرند. به دلیل نیاز به توان الکتریکی بالاتر و مقاومت در برابر نویزهای الکتریکی و مغناطیسی در محیط صنعتی، مهندسان اتوماسیون از PLC به عنوان یک ابزار اصلی در سیستم‌های اتوماسیون صنعتی استفاده می‌کنند.
روال تکاملی ربات‌ها در اتوماسیون صنعتی
با پیشرفت شبکه‌های اتوماسیون و افزوده شدن انتظاراتی نظیر اتصال، تبادل، و یکپارچه‌سازی داده‌های سازمان، سیستم‌های مبتنی بر PLC دیگر به طور کامل کارآمد نبودند. تولیدکنندگان تجهیزات اتوماسیون به‌منظور پاسخگویی به این نیازها، یک سامانه ارائه دادند که از یک سو دارای قطعیت PLC برای کنترل فرآیند بوده و از سوی دیگر از انعطاف‌پذیری و یکپارچه‌سازی با PCها بهره‌مند است. این سامانه به نام کنترل‌کننده اتوماسیون قابل برنامه‌ریزی یا PAC نامیده می‌شود. ایده ادغام PC و PLC در گذشته بررسی شده بود، اما روش‌های پیشین بیشتر بر افزودن سخت‌افزار و نرم‌افزار به سامانه اصلی تمرکز داشتند. در ربات‌هایی که در گوشه‌ای از یک شبکه صنعتی به کار می‌روند، از PAC بهره‌مند می‌شود.
انواع ربات در اتوماسیون صنعتی
در این قسمت قصد داریم به 9 ربات مفید و کارامد در اتوماسیون صنعتی بپردازیم.
1. ربات جابه‌جایی (handling)
هدف اصلی از ایجاد ربات‌ها، انجام کارهای تکراری و خطرناک است. ربات‌های جابه‌جایی صرفا برای جابه‌جایی طراجی شده‌اند. آنها وظیفه انجام بخشی از کارهای خسته‌کننده، کسل‌کننده و مهمتر از همه خطرناک در خطوط تولید را به‌صورت خودکار برعهده دارند. این ربات‌ها با فراهم کردن سریع و بدون خطا محصولات در خط تولید، باعث افزایش رضایت مشتریان و بهره‌وری می‌شوند.
برای خرید یک ربات جابه‌جایی برای تأسیسات خود، باید مواردی از قبیل وزن بار، سرعت مورد نیاز، نوع گیره انتهایی بازو، مواد مورد استفاده، فضای نصب و مشکلات پیش‌رو را در نظر بگیرید.
انواع ربات جابه‌جایی
- ربات پلتایزینگ (paletizing)
- ربات بسته‌بندی (pick and place)
2. ربات برشکاری
کارامدترین ربات در اتوماسیون صنعتی ربات برشکاری است. استفاده از ربات به‌عنوان بهترین راه برای انجام برش‌های سه بعدی به‌شمار می‌رود، زیرا دستگاه CNC نمی‌تواند با دقت و ظرافت موردنیاز برای اشکال پیچیده هندسی کار کند.
برشکاری به‌عنوان یک وظیفه آسیب‌زا برای نیروی انسانی شناخته می‌شود و ممکن است با خطرات زیادی همراه باشد. به همین دلیل، استفاده از ربات برای برشکاری به‌عنوان یک راهکار هوشمندانه مطرح می‌شود که بهره‌وری و دقت کار را افزایش داده و همچنین از سلامت نیروی انسانی محافظت می‌کند.
ربات برشکاری باعث افزایش دقت و تمیزی کار می‌شود، همچنین از ایجاد ضایعات جلوگیری کرده و نهایتاً به بهره‌وری بیشتر کمک می‌کند. این ربات قابلیت برش با انواع مختلفی از جمله برش پلاسما، برش با موتور اسپیندل، برش واترجت و برش لیزری را داراست.
انواع ربات برشکاری
- ربات برش لیزری
- ربات برش با موتور اسپیندل
- برش اولتراسونیک
3. ربات جوشکاری (welding)
جوشکاری یکی از حوزه‌های گسترده‌ای است که ربات‌های صنعتی در آن به‌کار می‌روند. این ربات‌ها با انجام عملیات جوشکاری موفق به حفاظت از نیروی انسانی در برابر آسیب‌های مختلف می‌شوند. کاربرد ربات صنعتی در جوشکاری از اولین زمینه‌هایی بود که این تکنولوژی گسترش یافت. ابتدا در صنایع سنگین و تولید خودروها استفاده می‌شدند، اما با گسترش کاربردها، ربات‌های جوشکاری در خطوط تولید لوازم آشپزخانه، لوازم الکتریکی و حتی محصولات ظریف مانند موبایل نیز به‌کار گرفته می‌شوند.
امروزه، ربات‌های جوشکاری برای انجام انواع فرآیندهای جوشکاری استفاده می‌شوند؛ از جوشکاری قوس الکتریکی گرفته تا جوشکاری نقطه‌ای و با الکترود. این ربات‌ها حتی در لحظات ظریف‌ترین لحیم‌کاری‌ها در محصولات الکترونیکی نیز مورداستفاده قرار می‌گیرند. این تکنولوژی نه‌تنها به بهره‌وری افزوده، بلکه به ایمنی نیروی انسانی نیز می‌افزاید.
استفاده از ربات‌های جوشکاری در محیط‌های کاری خطرناک، علاوه بر افزایش بهره‌وری و کاهش هزینه‌های نیروی کار، منجر به ایجاد یک محیط کاری ایمن‌تر می‌شود. این ربات‌ها با دقت و سرعت بالا به انجام عملیات جوشکاری می‌پردازند، در نتیجه، تحت شرایط خطرناک، کاهش احتمالات حوادث و تصادفات اتفاق می‌افتد. این اقدام همچنین به بهبود کیفیت جوشکاری و اجتناب از خطاهای انسانی کمک کرده و به ارتقاء کلیه جنبه‌های تولید و ایمنی در محیط کار کمک خواهد کرد.
4. ربات پرسکاری
مورد بعدی کاربرد ربات در اتوماسیون صنعتی ربات پرسکاری است. این ربات پرسکار، یک نوع ربات صنعتی است که در فرآیند پرسکاری به کار می‌رود. این ربات، جایگزین مناسبی برای نیروی انسانی در مواقع خطرناک و فرآیندهای پرس‌برک محسوب می‌شود. دستگاه پرس‌برک که اصطلاحاً برای شکل‌دهی و فرم‌دهی به ورقه‌های فلزی استفاده می‌شود، معمولاً با خطرات زیادی همراه است. ربات پرسکار با انجام عملیات جابه‌جایی قطعات تا محل پرسکاری و انتقال آنها به بخش نگهداری قطعات، نقش مهمی در افزایش ایمنی و بهره‌وری در محیط‌های صنعتی ایفا می‌کند.
وظیفه اصلی ربات پرسکار شامل جابه‌جایی قطعات به محل پرسکاری و انجام فرآیند پرسکاری با زاویه مناسب است. با استفاده از این تکنولوژی، خطرات مرتبط با کار با دستگاه پرس‌برک به‌حداقل می‌رسد و جان و سلامتی نیروی انسانی حفظ می‌شود. استفاده از ربات پرسکار درعین حفظ کیفیت محصول، به کاهش هزینه‌های نیروی کار و افزایش بهره‌وری کمک می‌کند. این روش نه تنها عملکرد فرآیند پرسکاری را بهبود می‌بخشد بلکه ایمنی و کارایی را نیز افزایش می‌دهد.
5. ربات رنگ‌پاش
ربات رنگ‌پاش، یک نوع ربات صنعتی است که برای عملیات رنگ‌پاشی در صنایع مختلف به‌کار می‌رود. این ربات با استفاده از تکنولوژی پیشرفته، جایگزین مناسبی برای نیروی انسانی در فرآیند رنگ‌پاشی فراهم می‌کند. عملکرد دقیق و یکنواخت این ربات، به ارتقاء کیفیت و کارایی در فرآیند رنگ‌پاشی کمک می‌کند.
وظایف اصلی ربات رنگ‌پاش شامل جابه‌جایی و نگهداری قطعات، تعیین موقعیت دقیق برای اعمال رنگ، و انجام عملیات رنگ‌پاشی با دقت بالا است. این ربات با بهره‌گیری از الگوریتم‌های پیشرفته، میزان هدر رفت رنگ را به حداقل می‌رساند و همچنین از انسان در معرض مواد شیمیایی مضر محافظت می‌کند.
استفاده از ربات رنگ‌پاش در عین افزایش دقت و سرعت در فرآیند، به بهره‌وری و ایمنی بالاتری نیز منجر می‌شود. این تکنولوژی نه تنها زمان و هزینه را به حداقل می‌رساند بلکه به نحوه‌ای موثر و پایدار در اجرای عملیات رنگ‌پاشی کمک می‌کند.
6. ربات تزریق
ششمین مورد کاربرد ربات در اتوماسیون صنعتی ربات تزرق است. ربات تزریق یکی از فناوری‌های پیشرفته در صنعت است که برای انجام عملیات تزریق مواد در فرآیندهای مختلف به‌کار می‌رود. این ربات با دقت و کنترل بالا، مواد مختلف را در نقاط معینی تزریق می‌کند. عملکرد این ربات به بهبود کیفیت، دقت، و سرعت در فرآیند تزریق کمک می‌کند.
ربات تزریق قابلیت انجام تزریق در محیط‌های مختلف را داراست، از جمله صنایع پزشکی، صنایع شیمیایی، و صنایع غذایی. این ربات با استفاده از سیستم‌های اتوماتیک و سنسورهای پیشرفته، میزان مواد را با دقت کنترل می‌کند تا از هدررفت به حداقل برسد.
استفاده از ربات تزریق، به کاهش هزینه‌ها، افزایش بهره‌وری، و افزایش دقت و بهداشت و کاهش تولید ضایعات کمک می‌کند. این تکنولوژی به کارگیری بهینه مواد و مدیریت دقیق مقدار تزریق شده را فراهم می‌کند، که در نهایت به بهبود عملکرد و کارایی صنایع مختلف منجر می‌شود.
7. ربات مونتاژ
ربات مونتاژ یک فناوری پیشرفته در صنعت است که برای انجام عملیات مونتاژ و اتصال قطعات در فرآیندهای تولید به‌کار می‌رود. این ربات با دقت بالا و سرعت مناسب، قادر به اتصال و مونتاژ قطعات مختلف در یک خط تولید است.
ربات مونتاژ می‌تواند در صنایع مختلفی از جمله صنعت خودروسازی، الکترونیک، و صنایع داروسازی استفاده شود. این ربات با اتصال به سیستم‌های هوشمند و استفاده از الگوریتم‌های پیشرفته، مواد را به‌صورت دقیق مونتاژ می‌کند.
استفاده از ربات مونتاژ منجر به افزایش سرعت و دقت در فرآیند تولید می‌شود. همچنین، این تکنولوژی به کاهش هزینه‌ها، افزایش بهره‌وری، و بهبود کیفیت محصولات منتهی می‌شود. این ربات به طرز قابل توجهی مقدار زیادی ساعات کاری تکراری و طاقت فرسا توسط انسان را انجام می‌دهد.
8. ربات پولیش
ربات‌های پولیش‌کاری با توجه به مزایای فراوان، انتخابی حیاتی در صنایع مختلف به‌خصوص در الکترونیک، خودروسازی و فلزکاری می‌باشند. این تکنولوژی اولاً به حفظ سلامت نیروی انسانی می‌پردازد، زیرا در فرآیند پولیش‌کاری ذرات معلق خطرناک وجود دارد که ممکن است برای سلامت افراد آسیب‌آفرین باشد.
ثانیاً، با توجه به ماهیت تکراری و مداوم فرآیند پولیش‌کاری، ربات‌ها با دقت و پایداری بالا، این وظیفه را به بهترین نحو انجام می‌دهند. از این راه، ستون فقرات افراد در معرض آسیب قرار نمی‌گیرد و از زحمات زیادی صرفه‌جویی می‌شود.
استفاده از ربات‌های پولیش‌کاری به عنوان جایگزینی هوشمندانه در محیط‌های کاری با اهمیت بسیار زیاد است و به بهبود کیفیت پولیش و افزایش بهره‌وری تولید کمک می‌کند.
9. ربات ماشین کاری
آخرین مورد کاربرد ربات در اتوماسیون صنعتی ربات ماشین کاری است. ربات صنعتی ماشین‌کاری نقش کلیدی را به‌عنوان جایگزینی برای ماشین‌های تراشکاری، CNC و فرز دستی ایفا می‌کند. این ربات‌ها از انعطاف‌پذیری بیشتری برخوردار هستند و می‌توانند با مواد متنوعی از جمله فلز، فوم، سنگ، گرافیت، فایبرگلاس، کامپوزیت، پلاستیک و چوب کار کنند. ماشین‌های تراشکاری و CNC در مقابل این ربات‌ها از رنج کاری محدودتری برخوردار بوده و برخی از مزایای آنها را فراهم نمی‌کنند.
از دیگر مزایای ربات ماشین‌کاری این است که با تغییرات جزئی و برنامه‌نویسی، قابل استفاده در استفاده‌های مختلف است. این امکان به کاربر این ربات‌ها این امکان را می‌دهد که آنها را برای وظایف مختلف و متنوع در خطوط تولید به‌کار برده و از انعطاف‌پذیری بیشتری بهره‌مند شوند.
تجهیز به سنسورها و دوربین‌های بینایی نیز باعث افزایش دقت و ظرافت این ربات‌ها شده و قابلیت ارائه کیفیت بالاتر در تولید اجزاء پیچیده را تضمین می‌کند. این ویژگی‌ها، این ربات‌ها را به یک ابزار مهم در صنایعی که به دقت بالا در فرآیندهای تولید نیاز دارند، تبدیل کرده است.
جمع بندی
با توجه به توضیحات گفته شده در بالا دریافتیم که ربات‌های صنعتی نقش بسیار پررنگی در اتوماسیون صنعتی دارند. از این ربات‌ها در کارهای مونتاژی، تولید و کارخانه‌ها استفاده می‌شود. این تجهیزات نقش به سزایی در کاهش هزینه‌ها و ضایعات تولیدی، افزایش امنیت و سرعت عمل و بهره‌وری دارند. امیدواریم مطالعه کاربرد ربات در اتوماسیون صنعتی برایتان مفید واقع شده باشد.
زاگرس کنترل نماینده فروش انواع تجهیزات اتوماسیون صنعتی از برندهای دلتا و سهند به همراه کاتالوگ محصولات در ایران است. تمامی محصولات دارای توضیحات و قیمت به روز می‌باشند و ارسال به سراسر کشور داریم.
برای نوشتن دیدگاه باید وارد بشوید.