شماره تماس:  02155491014 - 09120846701

 ایمیل:   info[at]megamachinegroup.com

ظهور ربات های صنعتی در ماشینکاری

ربات ماشینکاری

ربات ها در طول تاریخ به طور گسترده در برنامه های ماشینکاری مورد استفاده قرار نگرفته اند، اما ممکن است تغییر کند. ما به مزایای ربات‌ها در ماشین‌کاری و اینکه چگونه محققان بر برخی از محدودیت‌های سنتی استفاده از روبات‌ها برای کاربردهای ماشین‌کاری غلبه می‌کنند، نگاه می‌کنیم.

عملکردهای ماشینکاری مانند برش، جوشکاری، سنگ زنی، سنگ زدایی، فرزکاری و پرداخت از لحاظ تاریخی درصد نسبتاً پایینی از کاربردهای روباتیک را نشان می دهند. به عنوان مثال، در سال 2018، جوش و لحیم کاری، توزیع و پردازش (برش، سنگ زنی، سوراخ کردن، فرز و پرداخت) تنها 25 درصد از کل کاربرد ربات های صنعتی را به خود اختصاص داده است.

این ممکن است به دلایل مختلفی تغییر کند. اول اینکه، روبات‌ها به‌طور فزاینده‌ای با ماشین‌ابزارهای سنتی رقابت قیمتی دارند. دوم، ربات‌ها مزایایی نسبت به ماشین‌ابزار برای کاربردهای ماشین‌کاری خاص دارند، به‌ویژه آن‌هایی که نیاز به دسترسی وسیعی دارند، مانند جدا کردن یا پرداخت قطعات بزرگ برای هواپیما یا توربین‌های بادی. صیقل دادن سطوح بزرگ اغلب به صورت دستی انجام می شود و به دلیل فشار عضلانی در کارگران تولید، هزینه های بالقوه ای را برای تولیدکنندگان به همراه دارد. ربات‌ها جایگزین مناسبی برای این برنامه‌ها هستند، زیرا می‌توان آن‌ها را روی پلت‌فرم‌های موبایل برای پوشش گسترده نصب کرد و نسبت به ابزارهای ماشینی برای برنامه‌هایی که نیاز به دسترسی بالا دارند، بسیار ارزان‌تر هستند.

ثالثاً، دقت بسیار بالایی که ماشین ابزار فراهم می کند در برخی از بخش ها و برنامه ها مورد نیاز نیست. به عنوان مثال، در ساخت مبلمان یا پلاستیک، و در کاربردهایی مانند فرز و حفاری، یک سطح دقت تا میلی متر کافی است (در مقابل دقت میکرومتری که توسط ماشین ابزار ارائه می شود). استحکام یک ماشین ابزار در کاربردهایی مانند برش که به دقت بسیار خوبی نیاز دارد، حیاتی است. با این حال، در کاربردهایی مانند پرداخت، انطباق بیشتر (یعنی استحکام کمتر) ارائه شده توسط روبات ها یک مزیت است زیرا از خراشیدگی در سطوح کمی ناهموار جلوگیری می کند. (به عنوان مثال، شن‌زنی قایق با ربات‌های متحرک را ببینید)

ربات های مناسب برای کارهای ماشینکاری قبل از تولید
بسیاری از فرآیندهای پیش تولید - به عنوان مثال از بین بردن زنگ زدگی از ورق های فلزی بزرگ قبل از برش - به خوبی برای کاربردهای روباتیک مناسب است. بسیاری از این وظایف در حال حاضر به صورت دستی انجام می شوند و برای خودکارسازی از طریق ماشین ابزار بسیار گران هستند. برای بسیاری از کاربردهایی که قبلاً به صورت دستی انجام می شد، یک برنامه روبات می تواند تقریباً نصف هزینه ماشین ابزار باشد.

سهولت برنامه نویسی
در نهایت، برنامه‌ریزی ربات‌ها برای طیف وسیعی از کاربردها آسان است - در بسیاری از موارد صرفاً با هدایت بازوی ربات از طریق حرکتی که باید انجام شود. ربات ها همچنین می توانند به سرعت دوباره برنامه ریزی شوند و برای کارهای جدید اعمال شوند. این به تولیدکنندگان سطح بالایی از انعطاف‌پذیری را می‌دهد که در مواجهه با دوره‌های کوتاه تولید و دوره‌های اوج حیاتی است. مخصوصاً برای تولیدکنندگان کوچک تا متوسط، این انعطاف پذیری بسیار مهم است و نسبت به سرمایه گذاری در ماشین ابزاری که کاربرد محدودی دارد، بازگشت سرمایه بالاتری را ارائه می دهد. ربات‌ها را می‌توان از طریق کنترل‌کننده‌های کنترل عددی رایانه‌ای (CNC) نیز برنامه‌ریزی کرد، به این معنی که کدهای تولید شده توسط سیستم‌های تولید به کمک رایانه (CAM) برای ماشین‌ابزارها نیز می‌توانند توسط روبات‌ها استفاده شوند.

محققان در حال غلبه بر محدودیت‌ها در استفاده از روبات‌ها برای ماشین‌کاری
با توجه به انعطاف‌پذیری روبات‌ها برای انجام وظایف متعدد در فرآیند تولید، محققان به دنبال غلبه بر برخی از محدودیت‌های سنتی مرتبط با استفاده از روبات‌های صنعتی برای کاربردهای ماشین‌کاری بوده‌اند. به عنوان مثال، BAE Systems تخمین می‌زند که با استفاده از روبات‌ها برای ماشینکاری دقیق سوراخ‌ها در اجزای هواپیمای مرکب، میلیون‌ها دلار در هزینه‌های سرمایه و عملیاتی صرفه‌جویی خواهد کرد. این نرم افزار که از یک پروژه تحقیقاتی به رهبری مرکز تحقیقات ساخت پیشرفته (AMRC) در دانشگاه شفیلد انگلستان و شامل KUKA Systems UK توسعه یافته است، از چندین ربات برای کنترل خودکار اجزای کامپوزیت و سپس فروکش کردن با تحمل بالا استفاده می کند. سوراخ های بست اندازه‌شناسی غیر تماسی که با ربات ماشین‌کاری ادغام شده است، حفره‌های از پیش حفر شده را پیدا می‌کند و موقعیت ربات را قبل از غرق شدن تصحیح می‌کند. یک ربات مجزا از قطعه پشتیبانی می کند و وسایل نگهدارنده گران قیمت را حذف می کند. مطالعه موردی کامل را اینجا ببینید.

مقاله ای که توسط پروفسور الکساندر ورل، رئیس کمیته تحقیقات IFR1 نوشته شده است، تحقیقات بیشتر را در زمینه بهبود کاربرد روبات ها برای کاربردهای ماشینکاری خلاصه می کند. به عنوان مثال، پیشرفت‌های متعددی صورت گرفته است که استفاده از ربات‌ها را در برنامه‌های رفع حفره بهبود می‌بخشد. اینها شامل برنامه نویسی آفلاین است که تولیدکنندگان را قادر می سازد تا برنامه را از قبل شبیه سازی کنند و به طور خودکار یک برنامه ربات برای کاربرد بهینه تولید کنند. فناوری‌های Vision همچنین می‌توانند برای تولید تصاویر برای برنامه‌نویسی استفاده شوند و ممکن است در تعیین موقعیت و ابعاد دقیق سوراخ‌ها مفید باشند.