طبق تعربف انجمن رباتیک صنعتی Robotic Industrial Association) (RIA)) ربات های صنعتی یک دستگاه مکانیکی قابل برنامه ریزی هستند که به جای یک نیروی انسانی ، کار های تکراری و خطرناک با دقت بسیار بالا را انجام می دهند.
همچنین طبق تعربف دیگری که از جانب انجمن بین المللی رباتیک (IFR) ارائه گردیده است ، ربات صنعتی رباتی است که به صورت اتوماتیک کنترل میشود، قابل برنامه ریزی مجدد و چند منظوره می باشد و همچنین قابلیت برنامه ریزی در سه تا هفت محور را دارد. این گونه ربات ها اغلب در صنعت و تولید انبوه کاربرد دارند.
چهار مدل از رایج ترین استراکچر های ربات صنعتی که شرکت مهندسی برق و الکترونیک قشم ولتاژ نیز روی آن ها کار میکند ، در زیر معرفی می شوند :
ربات بازو
ربات بازو وظیفۀ جابجایی و قرار دادن محصولات در پالت ها در وزن های مختلف را دارند که باعث کاهش ریسک خرابی قطعه در جابجایی، نظم بالا و پاسخگویی به سرعت بالای خط تولید می شوند.
این استراکچر در صنعت خودروسازی بیشترین کاربرد را دارد. به عبارتی دیگر پالتایزینگ به معنای قرار دادن قطعات مختلف روی پالت ها در طول خط تولید و انتقال، می باشد.
این سیستم ها انعطاف پذیر بوده و قابلیت چیدمان با الگو های مختلف انواع کیسه، بسته یا کارتن را دارند. همچنین قابلیت وزن کشی بسته ها حین جابجایی را نیز دارند.
شایان ذکر است که استراکچر های مختلفی برای حمل و نقل قطعه در کارخانه طراحی ، ساخته و استفاده می شوند که بسته به ابعاد کاری ، سرعت ، دقت ، متریال قطعه قابل حمل و بودجه کارخانجات ، استراکچر بهینه مشخص میگردد.
وظیفۀ پیشنهادی برای این ربات ها به شرح زیر می باشد :
ربات دلتا
ربات دلتا ، یک ربات اتصال موازی است که بازو های مکانیکی عظیم آن روی چرخ لنگر (صفحه متصل به چرخ تراش) آن تقریباً به صورت موازی عمل می کنند.
این موضوع سبب ایجاد حرکات بسیار سریع و بسیار دقیق می شود. مکانیزم موازی علاوه بر توان حمل بار بیشتر و اعمال بار خمشی کمتر به مفاصل، دقت بالاتری نسبت به مکانیزم سری دارد و دسترسی به سرعت ها و شتاب های بیشتری را میسر می کند.
لذا به طور کلی این ربات که عمده کاربردش در بسته بندی ، حمل و نقل قطعات ظریف ، مونتاژ ، سورتینگ و پردازش تصویر در صنایع مواد غذایی و دارویی و… است ، با حذف تماس مستقیم دست انسان با مواد غذایی و دارویی ، احتمال آلودگی و انتقال بیماری را از بین می برد.
همچنین با توجه به اتصال از بالا (سقف) نیز ، همچون ربات بازو که اتصال به زمین است ، آلودگی ها و درگیری های ربات های Ground Installation را ندارد.
همچنین به دلیل سرعت بالا ، ایمنی عالی و Payload های مناسب ، به عنوان یک ربات صنعتی قابل اتکا برای صنعت اتوماسیون سازی ایران که صنعت نوپایی است و بسیار جای کار دارد ، پیشنهاد می شود.
ربات اسکارا
ربات های اسکارا دارای حرکت هایی شبیه به بازوی انسان دارند. این ماشین ها همگی شامل “شانه” و “آرنج” همراه با محور “مچ” و حرکت عمودی هستند.
اسکارا ها برای انواع کاربرد های عمومی که نیاز به سرعت بالا ، تکرارپذیری مناسب و شامل حرکات نقطه ای از قبیل ، بسته بندی ، مونتاژ ، بارگذاری و تخلیه قطعه می باشند ، ایده آل هستند.
با توجه به مدل حرکات آرنج ربات ، ربات های اسکارا برای کاربرد هایی که در یک حرکت دایره ای نیاز به شتاب ثابت دارند ، مانند Pick And Place محصولات ، بسیار مناسب می باشند.
به طور کلی اسکارا ها ربات هایی با ابعاد کاری استوانه ای هستند.
ربات کارتزین
ربات کارتزين که ربات مختصات کارتزين نيز ناميده می شود ، متداول ترين ربات صنعتی برای کاربرد های سرعت پایین و دقت متوسط و هزینه به صرفه می باشد. اين ربات ، سه محور دارد که هر کدام از آن ها در محورهای خطی عمود بر هم عمل میکنند.
این ربات ها برای انجام حرکات دورانی محدود ، وظایف جابجایی (Pick And Place) با دقت و تکرار پذیری بسیار مناسب میباشند.
این ربات ها دارای سه محور خطی میباشند که دو به دو برهم عمودند. به طور بدیهی فضای کاری این ربات یک مکعب است.
According to the Robotics Industries Association (RIA), an industrial robot is a programmable mechanical device that performs repetitive and dangerous tasks with very high precision, instead of a human workforce
Furthermore, according to another definition from the International Federation of Robotics (IFR), an industrial robot is a robot that is automatically controlled, re-programmable, and multipurpose machine with three to seven programmable axes. These types of robots are most often used in industry and mass production.
The four most common industrial robot structures that Qeshm Voltage Electrical and Electronics Engineering Company also works on are introduced below
Robot arm
Robotic arms are responsible for moving and placing products of various weights onto pallets. This reduces the risk of part damage during handling and movement provides high order, and responds to the high speed of the production line
This structure is most widely used in the automotive industry. In other words, palletizing means placing different parts on pallets along the production and transfer line.
These systems are flexible and can be arranged by different patterns of bags, packages, or cartons. They also have the ability to weigh packages during transfer.
It’s worth noting that different structures are designed, built, and used for transporting parts in factories. The optimal structure is determined based on factors such as work dimensions, speed, precision, the material of the part to be handled, and the factory’s budget.
The proposed tasks for these robots are as follows:
Delta robot
The Delta robot is a parallel connection robot whose huge mechanical arms operate almost parallel on its flywheel (the plate connected to the grinding wheel).
This design enables extremely fast and highly precise movements. In addition to handling more loads and exerting less bending force on its joints, the parallel mechanism provides higher accuracy than a serial mechanism, allowing for greater speeds and accelerations.
Therefore, this robot—primarily used for packaging, handling delicate parts, assembly, sorting, and image processing in the food, pharmaceutical, etc.—eliminates the risk of contamination and disease transmission by removing direct human contact with food and pharmaceutical products.
Also, due to the connection from above (ceiling), like the arm robot that is connected to the ground, it does not have the contamination and conflicts of Ground Installation robots.
Also, due to its high speed, excellent safety and suitable payloads, it is recommended as a reliable industrial robot for the Iranian automation industry, which is a nascent industry and has a lot of work to be done.
Skara robot
SCARA robots have movements similar to a human arm. These machines all include a “shoulder” and an “elbow,” along with a “wrist” axis and vertical motion.
SCARA robots are ideal for general-purpose applications that require high speed, good repeatability, and point-to-point movements, such as packaging, assembly, and loading and unloading parts.
Due to the robot’s elbow movement model, SCARA robots are very well-suited for applications that require constant acceleration in a circular motion, such as product Pick and Place.
In general, SCARAs are robots with cylindrical working dimensions.
Cartesian robot
A Cartesian robot, also known as a Cartesian coordinate robot, is the most common type of industrial robot for low-speed, medium-precision, and cost-effective applications. This robot has three axes, each of which operates along mutually perpendicular linear paths.
These robots are very suitable for performing limited rotational movements and Pick and Place tasks that require high precision and repeatability. These robots have three linear axes that are perpendicular to each other, two by two. Consequently, the robot’s workspace is a cube.