ما هي روبوتات البوابات؟
الروبوت الجسري هو نظام صناعي مؤتمت، ويُعرف أيضاً بالروبوت الكارتيزي أو الروبوت الخطي. تتحرك الروبوتات الجسرية عادةً في مسارات خطية، مما يُنشئ حيزاً مكعباً ثلاثي الأبعاد يمكنها العمل ضمنه.
لهذا السبب، يُعدّ مصطلح "الروبوت الكارتيزي" مثاليًا، إذ إنّ مساحة العمل الكلية من الأعلى إلى الأسفل محصورة بين مسارين خطيين يتقاطعان بزاوية قائمة لتشكيل مستوى العمل (يُشار إليهما عادةً بالمحورين X وY). وعند إضافة محور ثالث (يُشار إليه عادةً بالمحور Z)، يُحدّد ذلك العمق الذي يمكن أن تعمل فيه أداة نهاية الذراع داخل الحيز المكعب. وبينما تُشكّل هذه المحاور الثلاثة الأشكال الرئيسية للحركة، قد تحتوي روبوتات الجسر على عدد قليل أو كثير من المحاور حسب الحاجة لأداء المهمة المطلوبة.
من الخيارات الشائعة إضافة محور دوران رابع، يُرمز له بـ "U"، إلى أسفل عارضة المحور Z. يُدير هذا المحور طرف أداة الذراع بحيث تبقى الأداة موازية للأرضية. كما تتوفر خيارات لتدوير الأداة عموديًا بدلًا من أفقيًا.
تستخدم روبوتات Sage Gantry أنظمة توجيه ومحركات ميكانيكية متنوعة. تشمل أنظمة التوجيه العجلات والمسارات، والسكك الحديدية، والعجلات والعوارض. أما طرق الدفع فتشمل الأحزمة، والحبال السلكية، والجرارات، والسلاسل، والاحتكاك ذي الحلقة المغلقة.
في حالات نادرة، يُشار إلى الروبوتات الجسرية خطأً باسم "الرافعات الذكية" لتشابهها مع الرافعات العلوية الصناعية. لا تُصنّف الروبوتات الجسرية ضمن الرافعات، لكنها تشترك معها في بعض الخصائص البصرية والمفاهيم الأساسية. عادةً ما تعتمد الرافعات على أنظمة كابلات أو أسلاك فولاذية غير مدعومة على المحور Z، بينما توفر الروبوتات الجسرية حلاً ميكانيكياً صلباً على المحور Z مع انحراف ضئيل ودقة عالية في التكرار. تُشغّل الرافعات العلوية يدوياً، لذا ينطبق مصطلح "ذكية" على الروبوتات الجسرية التي تعمل بشكل مستقل تماماً دون الحاجة إلى تدخل المشغل.
بفضل كونها مستقلة، تعمل روبوتات البوابات بشكل مستقل عن البشر في خلية العمل الخاصة بها، وتوفر دقة ووضوحًا غير متوفرين للرافعات العلوية.
متى يجب عليك استخدام روبوت الرافعة؟
يمكن استخدام أي نوع من الروبوتات لأتمتة المهام التي تتطلب دقة عالية في التكرار. تساهم الأتمتة الصناعية في تحسين الإنتاج، والحد من الإصابات، وتمكين الموظفين من التركيز على مهام أخرى مثل مراقبة الجودة. ويُعدّ الروبوت الجسري مثاليًا عند الحاجة إلى مناولة جسم كبير أو ثقيل بدقة، أو عند الحاجة إلى تحريك الجسم على مساحة واسعة.
صُممت روبوتات Sage Gantry بأحجام وقدرات وتكوينات متنوعة. يُشابه حجم الروبوت الصغير حجم غرفة صغيرة، بينما يصل طول الروبوت الكبير إلى طول ملعب كرة قدم وعرضه إلى خمسين قدمًا أو أكثر، وذلك حسب قيود منشأة المستخدم النهائي. وتتراوح حمولاته من بضعة أرطال إلى عدة أطنان.
تُستخدم الروبوتات الجسرية في الغالب في تطبيقات الالتقاط والوضع، ولكن تم تطبيقها في مجموعة متنوعة من المهام بما في ذلك:
التعبئة على المنصات • إزالة المنصات • تحميل/تفريغ الآلات • أثناء التشغيل • نهاية خط الإنتاج • مناولة المواد • تشغيل الآلات • الفرز والتخزين • التعبئة والتغليف
تطبيقات شائعة لروبوتات البوابات
تُعدّ عملية رصّ البضائع على منصات متعددة الخطوط من أكثر المهام شيوعاً التي تتطلب التشغيل الآلي.
تقوم هذه الأنظمة أساسًا بتجميع حمولات منصات نقالة من أنواع منتجات مختلفة لخطوط إنتاج متعددة في آنٍ واحد، لتكون جاهزة للشحن إلى المستخدمين النهائيين أو مراكز التوزيع. تُنقل المنتجات إلى الروبوت إما عبر سيور ناقلة مخصصة لكل منتج، أو عبر خطوط رئيسية تنقل مجموعة متنوعة من المنتجات. عند استخدام خطوط رئيسية متعددة المنتجات، يقوم سير ناقل فرز بتوجيه المنتجات إلى مسارات محددة مسبقًا لتجميعها على منصات نقالة. يتلقى الروبوت معلومات المنتج لكل مسار، ويُنشئ أنماط التكديس المناسبة لكل منتج.
تُعدّ الروبوتات الجسرية من أفضل الحلول لعمليات رصّ البضائع على منصات نقالة متعددة الخطوط. فمواقع تجميع الأحمال المتعددة ومسارات تغذية المنتجات تشغل مساحة أرضية كبيرة، مما يستلزم وجود روبوت ذي نطاق عمل مناسب للوصول إلى جميع خطوط التغذية ومواقع التجميع. يوفر الروبوت الجسري مدى حركة كافيًا لخدمة العديد من خطوط الإنتاج برأس روبوتي واحد فقط. في المقابل، فإن النطاق المحدود للذراع المفصلية الثابتة يمنعها من رصّ أكثر من بضعة خطوط إنتاج متجاورة. مع ذلك، تستخدم بعض الحلول ذراعًا مفصلية مثبتة على سكة أو منصة متحركة أخرى. في هذه الحالات، تصبح الذراع المفصلية بمثابة أداة نهاية ذراع الروبوت الجسري. وبفضل إمكانية تخصيص مساحة عملها بالكامل وبساطتها الميكانيكية، تُعدّ الروبوتات الجسرية خيارًا مثاليًا لعمليات رصّ البضائع على منصات نقالة متعددة الخطوط.
تُعد أنظمة التخزين والاسترجاع الآلية من التطبيقات الشائعة في مراحل التصنيع المتوسطة للروبوتات الجسرية.
لا يُستخدم الحيز داخل الرافعة الجسرية كموقع للتخزين المؤقت فحسب، بل يُستخدم أيضًا للتخزين والتجميع المؤقت الفعلي. وتُحدد تقلبات الإنتاج والطلب مدة تخزين كل نوع من المنتجات داخل هذا الحيز. تعمل روبوتات الرافعة الجسرية لأنظمة التخزين والاسترجاع الآلية على تحسين استخدام مساحة الأرضية وتخزين المستودعات مع الحفاظ على إمكانية الوصول المباشر إلى تلك المنتجات.
تُتيح أنظمة قواعد البيانات تتبع دورة حياة مواقع التخزين، مما يُمكّن من تطبيق نظام "الوارد أولاً يُصرف أولاً" (FIFO) في تدفق المنتجات. وهذا يسمح بالتخلص من وحدات التخزين القديمة أو توفير مساحة لوحدات التخزين الأكثر شيوعاً. إضافةً إلى ذلك، يُمكن تجميع المنتجات المتطابقة في عمليات سحب فردية أو في مواقع متجاورة، مما يزيد من الإنتاجية والتنظيم.
بالنسبة للعمليات التي تتضمن منتجات كبيرة أو ثقيلة تحد من فائدة نظام الرفوف، فإن أنظمة التخزين والاسترجاع الآلية ذات الروبوتات الجسرية توفر بديلاً مرنًا.
تاريخ النشر: 29 يوليو 2024