كمعدات رئيسية في الأتمتة الصناعية الحديثة, الروبوتات الصناعية تلعب دورا محوريا في تحسين كفاءة الإنتاج ، وتعزيز جودة المنتج ، وخفض تكاليف العمالة. ومع ذلك ، غالبا ما تصبح تكلفة الشراء المرتفعة عائقا رئيسيا أمام الشركات التي تتطلع إلى تبني الروبوتات الصناعية. قد يفترض الكثيرون أن بنية الجسم المعقدة للروبوتات الصناعية تؤدي إلى ارتفاع تكاليف التصنيع. في الواقع ، فإن هيكل الجسم حسابات فقط حول 10%-28% من التكلفة الإجمالية. ما يحدد حقا سعر الروبوتات الصناعية هي المكونات الأساسية: المخفض ، محرك سيرفو ، وحدة تحكم. تشكل هذه المكونات الأساسية الثلاثة معا ما يقرب من 70 ٪ من التكلفة الإجمالية ، وهي بمثابة العوامل الرئيسية في أداء الروبوت والجوانب الأكثر تحديا من الناحية التكنولوجية.
وحدة التحكم هي نظام التحكم الأساسي للروبوت الصناعي ، الذي يعمل مثل الدماغ البشري. يتلقى ويعالج بيانات المستشعر ، وينفذ تخطيط الحركة ، وينسق حركة كل مفصل. يجب أن تمتلك وحدة التحكم الممتازة الخصائص الرئيسية التالية:
قوة حسابية عالية:
تحتاج الروبوتات الصناعية إلى معالجة كميات هائلة من بيانات المستشعر في الوقت الفعلي وإجراء حسابات حركية وديناميكية معقدة ، مما يتطلب قدرات حوسبة قوية.
& ثور; الأداء في الوقت الحقيقي:
يجب أن تستجيب وحدة التحكم بسرعة للأوامر الخارجية وردود فعل المستشعر لضمان التحكم الدقيق في الحركة في الوقت الفعلي.
& ثور; الاستقرار & الموثوقية:
تعمل في البيئات الصناعية القاسية ، يجب أن تحافظ وحدة التحكم على موثوقية عالية واستقرار للتشغيل المستمر.
دعم خوارزميات التحكم في الحركة المتقدمة:
تقوم الروبوتات الصناعية الحديثة بتنفيذ مسارات حركة معقدة (على سبيل المثال ، الاستيفاء الخطي ، الاستيفاء الدائري) ، مما يستلزم وحدات تحكم تدعم خوارزميات متطورة.
يكمن تعقيد تقنية التحكم في تصميم الأجهزة وتطوير البرمجيات وتحسين الخوارزمية. تساهم المعالجات عالية الأداء وواجهات المستشعر الدقيقة وخوارزميات التحكم المتقدمة في التكلفة العالية. بالإضافة إلى ذلك ، تتضمن وحدات التحكم رسوم الملكية الفكرية والترخيص ، مما يزيد من هيكل التكلفة.
المخفض هو المكون الأساسي لمفاصل الروبوت الصناعي ، وهو المسؤول عن تحويل دوران المحرك عالي السرعة إلى خرج منخفض السرعة وعزم دوران عالي مع ضمان دقة الحركة والاستقرار. إنه يؤثر بشكل حاسم على قدرة تحميل الروبوت وسرعته ودقة تحديد المواقع.
التكلفة العالية للمخفضات تنبع من:
الثور; دقة التصنيع القصوى:
خاصة بالنسبة محركات متناسقة ومخفضات المركبات الترفيهية ، تتطلب معالجة التروس الداخلية دقة على مستوى ميكرون ، وتتطلب معدات باهظة الثمن ورقابة صارمة على الجودة.
الثور; عمليات التصنيع المعقدة:
إنتاج المخفض ينطوي على خطوات متعددة&[مدش]; طحن, المعالجة الحرارية, التجمع & [مدش]; كل تتطلب الحرفية الماهرة والخبرة.
الثور; معايير المواد العالية:
يجب أن تتحمل المخفضات عزم دوران عال وقوى تأثير ، مما يستلزم مواد عالية القوة ومقاومة للاهتراء ، وهي مكلفة.
من بين أنواع المخفض المختلفة ، تستخدم المحركات التوافقية ومخفضات المركبات الترفيهية على نطاق واسع في مفاصل الروبوت نظرا لدقتها العالية وصلابتها وكثافة عزم الدوران. ومع ذلك ، فإن صعوبة التصنيع تجعلها أيضا الأغلى.
يعمل المحرك المؤازر كـ" مصدر طاقة " للروبوتات الصناعية ، مما يوفر التحكم في الحركة مع تحديد المواقع بدقة والسرعة وتعديلات عزم الدوران. على عكس المحركات القياسية ، تتيح المحركات المؤازرة تنفيذ الحركة بدقة بناء على إشارات التحكم ، مما يضمن أن الروبوتات تتبع مسارات محددة مسبقا.
تعزى التكلفة العالية لمحركات المؤازرة إلى:
& ثور; استجابة عالية:
يجب ضبط بسرعة للسيطرة على إشارات لحركات عالية السرعة ودقيقة.
& ثور; دقة استثنائية:
يتطلب وضعا عالي الدقة وسرعة وتحكما في عزم الدوران لحركة روبوت سلسة.
الموثوقية في الظروف القاسية:
يجب أن تتحمل درجات الحرارة العالية والاهتزازات والغبار في البيئات الصناعية.
لتلبية هذه المطالب ، تستخدم المحركات المؤازرة مواد مغناطيسية عالية الأداء ، وأجهزة استشعار دقيقة ، وخوارزميات تحكم معقدة ، وكلها تساهم في ارتفاع تكلفتها.
لا تنبع التكلفة العالية للروبوتات الصناعية من بنية أجسامها بل من هيكلها المكونات الأساسية & [مدش]; مخفضات, محركات مؤازرة، وأجهزة التحكم. هذه العناصر الثلاثة ليست حاسمة فقط لأداء الروبوت ولكنها تمثل أيضا أعلى الحواجز التكنولوجية في هذه الصناعة.
