الروبوتات ذات المحور الواحد: تعريف وتطبيقات وتحليل الميزات الأساسية

أولاً: نظرة عامة على الروبوتات أحادية المحور

ثانياً: المكونات الأساسية والتصميم الهيكلي

1. نظام القيادة (جانب المحرك/الجانب غير المحرك): يدمج محركات مؤازرة/متدرجة، وينقل الطاقة عبر الوصلات؛
2. وحدة الحركة: منزلق 配合本体导轨 (منزلق مقترن بالقضبان الموجهة الرئيسية) لحركة خطية منخفضة الاحتكاك؛
3. أجهزة الحماية: أحزمة فولاذية مقاومة للغبار، واقيات جانبية، وأغطية واقية للبيئات المتربة/الرطبة؛
4. مكونات النقل: براغي كروية أو سيور مسننة، تحدد الدقة والأداء من حيث السرعة.

ثالثاً: سيناريوهات التطبيق النموذجية

1. القياس والفحص الدقيق

• اختبار التسطيح: يقود المحور X محدد المدى بالليزر لإجراء عمليات مسح ترددية، بينما يحدد المحور Y مواقع قطع العمل. تحسب عينات متعددة النقاط أخطاء التسطيح بدقة تبلغ ±0.02 مم.
• الفحص البصري: تحمل محاور X/Y كاميرات صناعية للمسح ثنائي الأبعاد، ويضبط المحور Z الطول البؤري للكشف عن عيوب المنتج وسوء محاذاة المواد المساعدة، مما يحسن كفاءة فحص الجودة بأكثر من 30%.

2. المعالجة والتجميع

• تشغيل الليزر: يركب المحور Z رؤوس القطع/التعليم، ويوسع نطاق التعليم باستخدام أنظمة الجلفانومتر للمعالجة السطحية عالية الدقة (الحد الأدنى لعرض الخط 0.1 مم)؛
• ربط البراغي الأوتوماتيكي: تلتقط منصة ثلاثية المحاور البراغي عبر مغذيات الاهتزاز وتكمل الإحكام على طول مسارات محددة مسبقًا، بدقة تحديد المواقع ±0.1 مم و<2 ثانية لكل برغي.

3. التحكم في السوائل

• التوزيع المجسم ثلاثي الأبعاد: تخطط محاور X/Y مسارات، ويتحكم المحور Z في ارتفاع الموزع، مما يحقق توزيعًا دقيقًا بقطر 0.5 مم على الأسطح المعقدة، ومناسبًا لتغليف المكونات الإلكترونية وختم السيارات.

رابعاً: ميزات المنتج الأساسية

1. نقل عالي الدقة:
   • تستخدم نماذج البراغي الكروية براغي من الدرجة C5 مع خطأ في تحديد المواقع ≤±0.01 مم ودقة تحديد المواقع المتكررة ±0.005 مم، وهي مثالية للسيناريوهات الدقيقة مثل التعامل مع رقائق أشباه الموصلات؛
   • تحقق نماذج السير المسننة سرعات تصل إلى 1500 مم/ثانية عبر محركات السير المسننة، وهي مناسبة للفرز عالي السرعة وخطوط النقل.
2. القدرة على التكيف مع البيئة:
   • ختم مقاوم للغبار (تصنيف الحماية IP54) مع أختام متاهة، تمنع الجسيمات >5 ميكرومتر ورذاذ السوائل، مما يطيل عمر الخدمة بنسبة 20%؛
   • هياكل اختيارية من الفولاذ المقاوم للصدأ للبيئات الرطبة/الآكلة (مثل الأجهزة الطبية وخطوط إنتاج الأغذية).
3. تصميم معياري:
   • يدعم مواصفات متعددة الأشواط (50–3000 مم) واتجاهات تركيب المحرك (مثبتة على الجانب/النهاية)، ومتوافق مع محركات مؤازرة/متدرجة للأحمال 5–200 كجم؛
   • هيكل التوصيل والتشغيل، مثبت في<30 دقيقة. تعمل الشرائح/مكونات النقل القابلة للاستبدال على تقليل تكاليف التوقف.

خامساً: معايير الاختيار الرئيسية

1. مطابقة الحالة:
   • الشوط: اختر بناءً على نطاق الحركة الفعال مع هامش أمان 10%–15%؛
   • البيئة: مقاومة للغبار للمشاهد المتربة، ونماذج غرف نظيفة من الفولاذ المقاوم للصدأ للغرف النظيفة (خشونة السطح Ra≤1.6 ميكرومتر)؛
   • السرعة والدقة: براغي كروية لدقة عالية (≤1 م/ث)، سيور مسننة لسرعة عالية (>1 م/ث).
2. حساب الحمل:
   • يأخذ الحمل الديناميكي في الاعتبار وزن قطعة العمل والقصور الذاتي والاحتكاك، ويتم التحقق منه عبر صيغ عزم الدوران الخاصة بالشركة المصنعة (عامل الأمان ≥1.5)؛
   • تتطلب سيناريوهات عزم الدوران المائل زيادة تباعد القضبان الموجهة أو الشرائح من النوع الشفوي للحصول على صلابة التواء أعلى.
3. تكوين التحكم:
   • مزودة بمفاتيح حد (المنزل/الحد) ومشفرات (تصاعدية/مطلقة) لتغذية الارتجاع الموضعي والسلامة؛
   • يدعم برمجة PLC/PC وبروتوكولات Modbus/Canopen للتنسيق متعدد المحاور.

سادساً: إرشادات التركيب والصيانة

عملية تركيب المحرك (مثال على طراز السير المسنن)

1. ضع الوحدة أفقياً وقم بإزالة غطاء نهاية المحرك؛
2. اضبط مسامير لوحة التوصيل لمحاذاة شفة المحرك مع البكرة؛
3. قم بتركيب السير المسنن، مع ضمان شد معتدل (التدلي ≤5 مم لكل 100 مم نطاق)؛
4. أحكم ربط مسامير التثبيت القطرية، وتحقق من تمركز الحزام، وأعد تركيب غطاء النهاية.

الصيانة الدورية

• الفحص اليومي: تحقق من الكابلات بحثًا عن التآكل (نصف قطر الانحناء ≥10× قطر الكابل)، والضوضاء غير الطبيعية (الطبيعي ≤65 ديسيبل)؛
• الصيانة ربع السنوية: قم بتزييت القضبان/البراغي بشحم يعتمد على الليثيوم (اللزوجة 30–150cst)، ونظف غبار السطح؛
• الفحص نصف السنوي: تحقق من إحكام البراغي (انحراف عزم الدوران ≤±5%)، وتآكل السير المسنن (استبدله إذا كان فقدان ارتفاع السن >20%).

سابعاً: معالجة الأخطاء النموذجية

1. ركود الحركة: توقف لتنظيف 异物 (المادة الغريبة) على البراغي/القضبان (استخدم الهواء المضغوط + الكحول)، وأعد ملء التشحيم؛
2. تخطي الحزام: تحقق من الشد (يوصى به 80–120 نيوتن/متر باستخدام مقياس الشد)، واضبط موضع المحرك؛
3. انحراف تحديد المواقع: أعد معايرة مفاتيح المنزل، وتحقق من ارتخاء الوصلة (خطأ التركيز ≤0.05 مم).

ثامناً: مثال على التطبيق: تكامل نظام الفحص البصري

• المعدات: آلة الكشف عن عيوب المنتج
• التكوين: شرائح سير مسننة للمحور X/Y (الشوط 500 مم×300 مم، السرعة 1 م/ث)، شريحة برغي كروي للمحور Z (الشوط 100 مم، الدقة ±0.01 مم)؛
• الوظيفة: تتحرك الكاميرا مع محاور X/Y للمسح الميداني الكامل، ويقوم المحور Z بضبط الطول البؤري تلقائيًا لارتفاعات قطع العمل المختلفة. تمكن خوارزميات الذكاء الاصطناعي من التعرف على العيوب بمستوى 0.2 مم بمعدل 200 قطعة/دقيقة.

الخلاصة