ربات های تک محوری: تعریف، کاربردها و تجزیه و تحلیل ویژگی های اصلی

I. مروری بر ربات‌های تک‌محوره

II. اجزای اصلی و طراحی ساختاری

1. سیستم درایو (سمت موتور/سمت غیر موتوری): موتورهای سروو/استپر را ادغام می‌کند و نیرو را از طریق کوپلینگ منتقل می‌کند؛
2. واحد حرکت: لغزنده 配合本体导轨 (لغزنده جفت شده با ریل‌های راهنمای اصلی) برای حرکت خطی با اصطکاک کم؛
3. دستگاه‌های حفاظتی: تسمه‌های فولادی ضد گرد و غبار، محافظ‌های جانبی و پوشش‌های محافظ برای محیط‌های گرد و غبار/مرطوب؛
4. اجزای انتقال: پیچ‌های توپی یا تسمه‌های تایمینگ، که عملکرد دقت و سرعت را تعیین می‌کنند.

III. سناریوهای کاربردی معمولی

1. اندازه‌گیری و بازرسی دقیق

• تست صافی: محور X یک فاصله‌یاب لیزری را برای اسکن رفت و برگشتی هدایت می‌کند، در حالی که محور Y قطعات کار را موقعیت‌یابی می‌کند. نمونه‌برداری چند نقطه‌ای خطاهای صافی را با دقت ±0.02 میلی‌متر محاسبه می‌کند.
• بازرسی بصری: محورهای X/Y دوربین‌های صنعتی را برای اسکن مسطح 2 بعدی حمل می‌کنند و محور Z طول کانونی را تنظیم می‌کند تا عیوب محصول و عدم تراز مواد کمکی را تشخیص دهد و راندمان بازرسی کیفیت را بیش از 30٪ بهبود بخشد.

2. پردازش و مونتاژ

• ماشین‌کاری لیزری: محور Z سرهای برش/نشانه‌گذاری را نصب می‌کند و با سیستم‌های گالوانومتر، محدوده نشانه‌گذاری را برای پردازش سطح با دقت بالا (حداقل عرض خط 0.1 میلی‌متر) گسترش می‌دهد؛
• سفت کردن خودکار پیچ: یک پلتفرم 3 محوره پیچ‌ها را از طریق فیدرهای ارتعاشی انتخاب می‌کند و سفت کردن را در امتداد مسیرهای از پیش تعیین شده تکمیل می‌کند، با دقت موقعیت‌یابی ±0.1 میلی‌متر و<2 ثانیه در هر پیچ.

3. کنترل سیال

• توزیع سه‌بعدی استریوسکوپی: محورهای X/Y مسیرها را برنامه‌ریزی می‌کنند و محور Z ارتفاع توزیع‌کننده را کنترل می‌کند و به توزیع دقیق با قطر 0.5 میلی‌متر بر روی سطوح پیچیده دست می‌یابد، که برای بسته‌بندی قطعات الکترونیکی و آب‌بندی خودرو مناسب است.

IV. ویژگی‌های اصلی محصول

1. انتقال با دقت بالا:
   • مدل‌های پیچ توپی از پیچ‌های درجه C5 با خطای موقعیت‌یابی ≤±0.01 میلی‌متر و دقت موقعیت‌یابی تکراری ±0.005 میلی‌متر استفاده می‌کنند که برای سناریوهای دقیق مانند جابجایی ویفرهای نیمه‌رسانا ایده‌آل هستند؛
   • مدل‌های تسمه تایمینگ سرعت‌هایی تا 1500 میلی‌متر بر ثانیه را از طریق درایوهای تسمه دندانه‌دار به دست می‌آورند که برای مرتب‌سازی و خطوط نقاله با سرعت بالا مناسب هستند.
2. سازگاری با محیط زیست:
   • آب‌بندی ضد گرد و غبار (درجه حفاظت IP54) با مهر و موم‌های لابیرنت، مسدود کردن ذرات >5μm و پاشش مایعات، افزایش 20 درصدی عمر مفید؛
   • بدنه‌های فولادی ضد زنگ اختیاری برای محیط‌های مرطوب/خورنده (به عنوان مثال، دستگاه‌های پزشکی، خطوط تولید مواد غذایی).
3. طراحی ماژولار:
   • از مشخصات چند ضربه‌ای (50–3000 میلی‌متر) و جهت‌های نصب موتور (جانبی/انتهایی) پشتیبانی می‌کند، سازگار با موتورهای سروو/استپر برای بارهای 5–200 کیلوگرم؛
   • ساختار Plug-and-play، نصب شده در<30 دقیقه. لغزنده‌های/اجزای انتقال قابل تعویض، هزینه‌های خرابی را کاهش می‌دهند.

V. معیارهای اصلی انتخاب

1. تطابق شرایط:
   • ضربه: بر اساس محدوده حرکت موثر با حاشیه ایمنی 10٪–15٪ انتخاب کنید؛
   • محیط: ضد گرد و غبار برای صحنه‌های گرد و غبار، مدل‌های اتاق تمیز فولادی ضد زنگ برای اتاق‌های تمیز (زبری سطح Ra≤1.6μm)؛
   • سرعت و دقت: پیچ‌های توپی برای دقت بالا (≤1 متر بر ثانیه)، تسمه‌های تایمینگ برای سرعت بالا (>1 متر بر ثانیه).
2. محاسبه بار:
   • بار دینامیکی وزن قطعه کار، اینرسی و اصطکاک را در نظر می‌گیرد که از طریق فرمول‌های گشتاور سازنده (ضریب ایمنی ≥1.5) تأیید می‌شود؛
   • سناریوهای گشتاور شیب‌دار به افزایش فاصله ریل راهنما یا لغزنده‌های نوع فلنج برای سفتی پیچشی بالاتر نیاز دارند.
3. پیکربندی کنترل:
   • مجهز به سوئیچ‌های محدود (خانه/محدودیت) و انکودرها (افزایشی/مطلق) برای بازخورد موقعیت و ایمنی؛
   • از برنامه‌نویسی PLC/PC و پروتکل‌های Modbus/Canopen برای هماهنگی چند محوره پشتیبانی می‌کند.

VI. دستورالعمل‌های نصب و نگهداری

فرآیند نصب موتور (مثال مدل تسمه تایمینگ)

1. ماژول را به صورت افقی قرار دهید و درپوش انتهایی موتور را بردارید؛
2. پیچ‌های صفحه اتصال را تنظیم کنید تا فلنج موتور با پولی هم‌تراز شود؛
3. تسمه تایمینگ را نصب کنید و از کشش متوسط اطمینان حاصل کنید (افتادگی ≤5 میلی‌متر در هر 100 میلی‌متر دهانه)؛
4. پیچ‌های ثابت مورب را محکم کنید، مرکز تسمه را بررسی کنید و درپوش انتهایی را دوباره نصب کنید.

نگهداری دوره‌ای

• بازرسی روزانه: کابل‌ها را از نظر سایش بررسی کنید (شعاع خمش ≥10× قطر کابل)، صدای غیرعادی (معمولی ≤65dB)؛
• نگهداری فصلی: ریل‌ها/پیچ‌ها را با گریس پایه لیتیوم (ویسکوزیته 30–150cst) روغن‌کاری کنید، گرد و غبار سطح را تمیز کنید؛
• بررسی نیمه‌سالانه: سفتی پیچ را تأیید کنید (انحراف گشتاور ≤±5٪)، سایش تسمه تایمینگ (در صورت از دست رفتن ارتفاع دندان >20٪ تعویض کنید).

VII. رسیدگی به خطاهای معمولی

1. رکود حرکت: برای تمیز کردن 异物 (مواد خارجی) روی پیچ‌ها/ریل‌ها متوقف شوید (از هوای فشرده + الکل استفاده کنید)، روغن‌کاری را دوباره پر کنید؛
2. پریدن تسمه: کشش را بررسی کنید (توصیه می‌شود 80–120N/m با یک سنجشگر کشش)، موقعیت موتور را تنظیم کنید؛
3. انحراف موقعیت‌یابی: سوئیچ‌های خانه را دوباره کالیبره کنید، شل بودن کوپلینگ را بررسی کنید (خطای هم‌مرکزی ≤0.05 میلی‌متر).

VIII. مثال کاربرد: ادغام سیستم بازرسی بصری

• تجهیزات: دستگاه تشخیص عیوب محصول
• پیکربندی: اسلایدهای تسمه تایمینگ محور X/Y (ضربه 500 میلی‌متر×300 میلی‌متر، سرعت 1 متر بر ثانیه)، اسلاید پیچ توپی محور Z (ضربه 100 میلی‌متر، دقت ±0.01 میلی‌متر)؛
• عملکرد: دوربین با محورهای X/Y برای اسکن تمام میدان حرکت می‌کند، محور Z طول کانونی را برای ارتفاع‌های مختلف قطعه کار به طور خودکار تنظیم می‌کند. الگوریتم‌های هوش مصنوعی امکان تشخیص عیب در سطح 0.2 میلی‌متر را با سرعت 200 قطعه در دقیقه فراهم می‌کنند.

نتیجه‌گیری