يشهد قطاع تصنيع وتغليف الأغذية نمواً سريعاً. ولتلبية الطلب المتزايد وتحقيق الكفاءة المطلوبة، يستخدم المصنّعون الروبوتات لإنجاز مهام كانت تتطلب في السابق عمالة يدوية متخصصة.

تعتبر روبوتات الالتقاط والوضع من أكثر آلات الأتمتة استخداماً في مجال تعبئة المواد الغذائية.

ما هو روبوت الالتقاط والوضع؟

تُمكّن الروبوتات التي تقوم بالتقاط الأشياء ووضعها الشركات من استخدام حلول آلية لرفع الأشياء من مكان ما ووضعها في أماكن أخرى.

لا تتطلب المهام البسيطة، كرفع الأشياء أو نقلها، الكثير من التفكير. لذا، فإن استخدام العمالة البشرية في هذه المهام قد يكون هدراً للوقت والجهد، إذ يمكن توظيف القوى العاملة في مهام أخرى تتطلب قدرات ذهنية أعلى.

تُنجز هذه المهام المتكررة بواسطة روبوتات الالتقاط والوضع. غالباً ما تكون هذه الروبوتات مزودة بأجهزة استشعار وأنظمة رؤية لرفع الأشياء من سير ناقل متحرك.

من اخترع روبوتات الالتقاط والوضع؟

تعتمد روبوتات الالتقاط والوضع المستخدمة في المهام الروتينية في صناعة تغليف المواد الغذائية حاليًا على روبوتات دلتا. صُممت روبوتات دلتا في أوائل ثمانينيات القرن الماضي من قبل فريق بحثي بقيادة البروفيسور ريموند كلافيل في المعهد الفدرالي السويسري للتكنولوجيا في لوزان (EPFL).

بدأ الإنتاج الضخم لروبوتات التقاط ووضع مواد التعبئة والتغليف في عام 1987 عندما اشترت شركة سويسرية تدعى Demaurex ترخيصًا لإنشاء هذه الروبوتات.

في عام 1999، أطلقت شركة ABB Flexible Automation روبوت FlexPicker delta، والذي أصبح بمثابة تغيير جذري في هذا المجال.

لا يزال مجال الروبوتات التي تقوم بالتقاط ووضع الأشياء قيد التطوير، حيث يعمل الباحثون على تحسين هذه الروبوتات لالتقاط عناصر أصغر حجماً لمعالجات الكمبيوتر، أو للمهام المتكررة عالية السرعة والدقة.

كيف تعمل روبوتات الالتقاط والوضع؟

تتعدد تصاميم روبوتات الالتقاط والوضع، وذلك بحسب التطبيق المحدد الذي تُستخدم فيه. ويتشابه المبدأ الأساسي لمعظم هذه التصاميم.

تُثبّت هذه الروبوتات عادةً على قاعدة ثابتة، ولها ذراع طويلة تصل إلى كامل نطاق عملها. وتُصمّم وصلة نهاية الذراع خصيصاً لنوع الأجسام التي يُراد للروبوت نقلها.

يمكن لهذه الروبوتات نقل العناصر من سطح ثابت إلى سطح ثابت، ومن سطح ثابت إلى سطح متحرك، ومن سطح متحرك إلى سطح ثابت، ومن سطح متحرك إلى سطح متحرك (مثل ما بين سيرين ناقلين).

كم عدد المحاور التي يمكن أن تحدث فيها حركة الروبوت التقليدي للالتقاط والوضع؟

تستخدم الروبوتات البسيطة التي تقوم برفع الأشياء ووضعها في مواقع أخرى ذراعًا روبوتية خماسية المحاور. ومع ذلك، توجد أيضًا أذرع روبوتية سداسية المحاور قادرة على تدوير الأشياء لتغيير اتجاهها.

ما هي الأجزاء المختلفة لروبوت الالتقاط والوضع؟

يحتوي روبوت الالتقاط والوضع على عدة أجزاء مخصصة، مثل:

أداة الذراع الروبوتية:الذراع الروبوتية، والمعروفة أيضًا باسم المناول، هي امتداد للروبوت باستخدام أجزاء أسطوانية أو كروية، ووصلات، ومفاصل.

أداة النهاية:أداة النهاية هي الملحق الموجود في نهاية الذراع الروبوتية، والذي يقوم بالمهمة المطلوبة مثل الإمساك بالأشياء. ويمكن تصميم أدوات النهاية لأداء وظائف مختلفة بناءً على المتطلبات.

المحركات:تُنشئ المحركات الحركة في الذراع الروبوتية وأجزاءها الطرفية. وتشمل المحركات الخطية أي نوع من المحركات، مثل محرك المؤازرة، أو محرك الخطوة، أو الأسطوانة الهيدروليكية.

أجهزة الاستشعار:يمكنك اعتبار أجهزة الاستشعار بمثابة عيون الروبوتات. تقوم أجهزة الاستشعار بمهام مثل تحديد موقع الجسم.

أجهزة التحكم:تقوم وحدات التحكم بمزامنة حركة المحركات المختلفة للروبوت والتحكم بها، وبالتالي فهي بمثابة العقل المدبر لعملية الروبوت السلسة.