يشهد قطاع التصنيع نموًا متزايدًا في الطلب على الأتمتة، ويمكن تطبيقها على جميع المجالات تقريبًا، بدءًا من المعالجة والتجميع والفحص وصولًا إلى التعبئة والتغليف. وتُستخدم الرافعات الجسرية والروبوتات الصناعية سداسية المحاور على نطاق واسع لتحقيق الأتمتة في تطبيقات مثل رصّ البضائع على المنصات، والفرز، والتقاط ووضع المنتجات، على سبيل المثال لا الحصر. عند تحديد مواصفات الرافعة الجسرية أو الروبوت، يجب مراعاة المهمة المطلوبة والحمولة، والمقابض التي سيتم تركيبها على النظام، والمسافة والسرعات المطلوبة.

في العديد من التطبيقات، يُمكن لنظام الرافعة الخطية أن يُنجز نفس مهام الروبوت الصناعي بتكلفة أقل ومرونة أكبر. وبالفعل، عندما تتطلب المهمة نقل منتجات ثقيلة وذات أشكال غير منتظمة لمسافات طويلة، يُعد نظام الرافعة الحل الأمثل بلا شك. دعونا نستعرض مزايا أنظمة الرافعة.

مساحة عمل أكبر

تتمثل إحدى المزايا الرئيسية لأنظمة الرافعات الجسرية في قدرتها على رفع أحمال أكبر لمسافات أطول. فعلى سبيل المثال، يمكن لرافعة جسرية مربعة الشكل، طول ضلعها 3 أمتار، وضع حمولة وزنها 100 كيلوغرام في أي مكان ضمن هذا النطاق على كلا المحورين. في المقابل، يتمتع الروبوت الصناعي بقدرة محدودة من حيث عزم الحمل، وعندما تُمدد الحمولة بعيدًا عن الروبوت، تقل الحمولة كلما ابتعدت عن المحور المركزي. فعلى سبيل المثال، تنخفض الحمولة بنسبة 50% تقريبًا عند تمديد المدى الأفقي إلى 0.5 متر فقط باستخدام روبوت نموذجي بستة محاور. لذلك، يلزم استخدام روبوت كبير الحجم لنقل حمولة صغيرة لمسافات أطول. ومع ازدياد حجم نطاق العمل، تزداد ميزة التكلفة للرافعات الجسرية.

تُبرز FUYUMotion مزايا الرافعات الجسرية في مساحات العمل الواسعة، حيث تُقدم مجموعة من حلول الرافعات الجسرية الخطية لرفع المنصات. تتميز كل رافعة جسرية بحمولة 100 كجم، وتتحرك على المحور X بسرعة 1.5 متر/ثانية، وعلى المحور Z بسرعة 0.5 متر/ثانية، ويبلغ شوطها مترين. تتراوح أطوال هذه الأنظمة من متر واحد إلى 3.9 متر، وتُستخدم في عمليات الالتقاط والوضع على مساحة واسعة، مما يُؤكد ملاءمة الرافعات الجسرية للعمل في مساحات العمل الكبيرة. تُقدم FUYUMotion مجموعة متنوعة من الرافعات الجسرية - من الرافعات ذات الحمولة الخفيفة والسرعة العالية إلى الرافعات ذات الحمولة الثقيلة - لتوفير حلول تُناسب احتياجات تطبيقات العملاء.

أحمال أكبر

قامت شركة FUYUMotion، المتخصصة في أنظمة الحركة الخطية، مؤخرًا بتركيب نظام جسري خطي يعمل بنظام التروس في مصنعها لتوفير محطة غمر متعددة المحطات للتشطيب الكيميائي. يرتكز هذا النظام على حمولة إجمالية تبلغ 100 كجم وسرعة اسمية 0.5 م/ث، ويوفر شوطًا طويلًا على المحور السيني يصل إلى 2000 مم. يُعد هذا التطبيق مثاليًا لنظام الجسر، حيث يتطلب رفع وتحميل منزلقات بطول مترين في 4 خزانات غمر منفصلة. يتم استخدام رأسين لتوفير الثبات أثناء مناورة هذه المنزلقات، التي تتميز بشكلها وحجمها الكبيرين اللذين لا يتناسبان مع الروبوتات. يُعد الدليل الخطي شديد التحمل، المزود بمجموعة واسعة من محامل الألمنيوم والأدلة الخطية، مثاليًا لهذا التطبيق. يشمل نطاق توريد FUYU جميع العناصر الميكانيكية، مثل الأرجل، وعوارض المحورين X وZ، والمنزلقات، والمحامل، ونظام التروس المسننة، ومحركات الأحزمة، وسلاسل الكابلات، المصممة خصيصًا لتلبية الاحتياجات الفردية لكل عميل.

القدرة على التكيف والمرونة

في بعض الحالات، تتطلب مساحة العمل زيادةً بعد تشغيل النظام لفترة من الزمن، ومن أهم مزايا نظام الرافعة الجسرية إمكانية تمديد طولها لزيادة المرونة أو ضمان جاهزية المنشآت القائمة للمستقبل. وتفرض الحاجة إلى زيادة الإنتاج ضغطًا إضافيًا على الأنظمة الحالية، ولذا يُفضّل غالبًا تمديدها إن أمكن بدلًا من الاستثمار في رافعة جسرية إضافية. وقد تنشأ أسباب أخرى للحاجة إلى التمديد نتيجةً لتغير العملية أو التطبيق.

باستخدام نظام الرافعة الجسرية، تُعدّ زيادة المدى الأفقي من مترين إلى أربعة أمتار، على سبيل المثال، عمليةً بسيطةً نسبيًا، إذ لا تتطلب سوى تمديد محور واحد لزيادة طول الشوط. تبقى جميع عناصر الرافعة الجسرية الأخرى كما هي، مع تأثر عارضة واحدة فقط، مما يجعل هذا الحل بسيطًا وفعالًا من حيث التكلفة.

طلب أحد عملاء شركة FUYU Motion زيادة في مدى الحركة الرأسية بعد اكتمال بناء النظام. تمكنت FUYU من توفير بديل لشعاع المحور Z فقط، مما أدى إلى زيادة مدى الحركة حسب الحاجة. بقي باقي النظام دون تغيير، مما يدل على مرونة حلول FUYU. من المرجح أن يحتاج روبوت صناعي في نفس الحالة إلى استبدال كامل.

على الرغم من إمكانية شراء روبوتات ذات محاور ممتدة لزيادة مدى الوصول، إلا أن ذلك يؤثر على حمولة الروبوت، لذا فإن تمديد المحور ليس الحل الأمثل دائمًا. في معظم الحالات، يتطلب تمديد مدى وصول الروبوت مع الحفاظ على نفس الحمولة، شراء روبوت أكبر حجمًا، مما يزيد التكلفة بشكل ملحوظ.

تقنية دليل تحديد المواقع

لتحقيق أقصى قدر من الكفاءة، يجب أن يوفر أي نظام تركيب تكاليف صيانة منخفضة. وهذا الأمر بالغ الأهمية، خاصةً في التطبيقات عالية الأداء التي تغطي مسافات طويلة بأحمال ثقيلة. تحظى الأنظمة التي توفر تشغيلاً مستمراً، دون الحاجة إلى توقفات دورية للصيانة الروتينية كإعادة التشحيم، بتقدير كبير من المصممين ومهندسي الإنتاج على حد سواء.

تعتمد أنظمة الرافعات الجسرية من FUYU على تقنية التوجيه الدقيق لتحديد المواقع. يتميز نظام التوجيه الخطي بحركة مسح فريدة تطرد الحطام، مما يجعله فعالاً للغاية في البيئات الصناعية القاسية التي تُستخدم فيها الرافعات الجسرية عادةً. يتحرك القطر الخارجي للمحمل بسرعة أكبر من القطر الداخلي. يؤدي اختلاف السرعة إلى تحرك الجزيئات الأقرب إلى المركز نحو المحيط، وبالتالي طردها. وبفضل هندسة سطح التلامس بين المنزلق والمحمل، يُطرد الحطام إلى القطر الخارجي للمحمل بحركة حلزونية، بعيدًا عن سطح التشغيل.

 صيانة

عند الحاجة إلى الصيانة، يرغب العميل في التأكد من سهولة العملية وعدم تأثيرها بشكل كبير على وقت الإنتاج. جميع المحامل المستخدمة في عربات الرافعات الجسرية قابلة للإزالة، ويمكن فكها من العربة دون الحاجة إلى إزالة العربة من نهاية المحور. هذا يعني أن العملية برمتها سريعة للغاية ويمكن إنجازها بأقل وقت توقف ممكن. في ظل ظروف التشحيم، لا حاجة لتغيير الدليل. يُعد تغيير المحامل والتروس أمرًا بسيطًا نسبيًا ويمكن لفريق الصيانة الداخلي لدى العميل القيام به بسهولة. أما الحلول المتكاملة مع الروبوتات، فعادةً ما تحتاج إلى إصلاح من قِبل متخصص، مما لا يؤدي فقط إلى تكلفة إضافية، بل إلى مزيد من الإزعاج أيضًا.

اندماج

يُعدّ تصنيع منتجات جديدة على خط تجميع قائم تحديًا متكررًا يواجه العملاء، وغالبًا ما يترافق مع الرغبة في دمج رافعة جسرية آلية أو روبوت في النظام. ونظرًا لأن الروبوت قابل للبرمجة بالكامل، فقد يكون دمجه في نظام قائم أمرًا صعبًا. أما نظام الرافعة الجسرية، فهو أبسط وأقل تكلفة في الدمج. تعتمد العديد من حلول الآلات الحالية على وحدات تحكم منطقية قابلة للبرمجة (PLC) بسيطة، وقد يكون دمج أنظمة التحكم المعقدة لروبوت سداسي المحاور أمرًا صعبًا ومكلفًا. في المقابل، غالبًا ما يتوافق نظام الرافعة الجسرية ثلاثي المحاور مع وحدة التحكم الحالية، ويمكن دمجه بالكامل ضمن وظائف الآلة الحالية.

ظرف عمل فعال

بما أن الجسور المتحركة تُركّب في الأعلى، أو أحيانًا أسفل منطقة العمل، فإنها توفر ميزة إضافية تتمثل في توفير مساحة أرضية قيّمة، مما ينتج عنه منطقة عمل أكثر كفاءة من الروبوت الصناعي التقليدي. ويُعدّ هذا الأمر بالغ الأهمية في الأماكن التي تُمثّل فيها المساحة قيمةً مضافة، لا سيما عند مراعاة مساحة حماية الروبوت. كما تُتيح الجسور المتحركة سهولة الوصول إلى محطات العمل. ومع تركيز المصنّعين على تقليل وقت التوقف لزيادة الإنتاجية إلى أقصى حد، تُشكّل القدرة على الوصول السريع إلى محطات العمل ميزةً واضحة.

باختصار، إذا لم يتطلب التطبيق حركة معقدة تحتاج إلى 6 درجات من الحرية، فهناك احتمال كبير أن يكون استخدام الرافعة الجسرية مفيدًا، خاصة عند التعامل مع الأحمال الثقيلة عبر مناطق عمل أكبر.