كيف يمكن تحقيق الأتمتة الكاملة لعملية تصنيع أدوات الآلات؟

الروبوت المستخدم في التحميل والتفريغ هو جهاز يُستخدم لأتمتة عملية تصنيع أدوات الآلات بشكل كامل.

يُعدّ روبوت التحميل والتفريغ أداةً أساسيةً لأتمتة عملية تصنيع أدوات الآلات، حيث يستخدم تقنية معالجة متكاملة. وهو مناسب لعمليات التحميل والتفريغ، وتدوير قطع العمل، وتشكيلها على خطوط الإنتاج. تعتمد العديد من عمليات التشغيل الآلي على آلات مخصصة أو عمالة يدوية، وهو ما يُعدّ مثاليًا لعدد محدود من المنتجات وقدرة إنتاجية منخفضة. مع ذلك، ومع التطورات التكنولوجية والوتيرة السريعة لتحديث المنتجات، كشف استخدام الآلات المخصصة أو العمالة اليدوية عن العديد من أوجه القصور ونقاط الضعف. أولًا، تتطلب الآلات المخصصة مساحة أرضية كبيرة، وهي معقدة، وتتطلب صيانةً غير مريحة، مما يجعلها غير مناسبة لإنتاج خطوط التجميع الآلية. ثانيًا، تفتقر هذه الآلات إلى المرونة، مما يُصعّب التكيف مع الظروف المتغيرة بسرعة ويعيق تعديل مزيج المنتجات. علاوة على ذلك، تزيد العمالة اليدوية من كثافة العمل، وهي عُرضة لحوادث العمل، وتؤدي إلى انخفاض الكفاءة نسبيًا. كما أن جودة المنتجات المُنتجة باستخدام طرق التحميل والتفريغ اليدوية ليست مستقرة بما يكفي لتلبية متطلبات الإنتاج على نطاق واسع.

يمكن حل المشكلات المذكورة أعلاه باستخدام نظام مناولة آلي مرن مزود بروبوت للتحميل والتفريغ. يتميز هذا النظام بكفاءة عالية وجودة منتج ثابتة، بالإضافة إلى مرونة وموثوقية عاليتين، وبنية بسيطة سهلة الصيانة. كما أنه يلبي احتياجات إنتاج مجموعة واسعة من المنتجات، مما يسمح للمستخدمين بتعديل مزيج المنتجات بسرعة وتوسيع الطاقة الإنتاجية، مع تقليل عبء العمل على العمال الصناعيين بشكل ملحوظ.

الميزات الميكانيكية
يعتمد روبوت التحميل والتفريغ تصميمًا معياريًا، ويمكن دمجه في تكوينات متنوعة لتشكيل خط إنتاج متعدد الوحدات. تشمل مكوناته: الأعمدة، والعوارض العرضية (محور X)، والعوارض الرأسية (محور Z)، وأنظمة التحكم، وأنظمة قواديس التحميل والتفريغ، وأنظمة الملاقط. كل وحدة مستقلة ميكانيكيًا، ويمكن دمجها بشكل عشوائي ضمن نطاق محدد، مما يتيح الإنتاج الآلي لمعدات مثل المخارط، ومراكز التشغيل، وآلات تشكيل التروس، وآلات التفريغ الكهربائي، وآلات التجليخ.

يمكن تركيب وضبط روبوت التحميل والتفريغ بشكل منفصل عن مركز التشغيل، ويمكن أن يكون جزء آلة التشغيل آلة قياسية. يُعدّ الروبوت وحدة مستقلة تمامًا، مما يسمح بأتمتة وتحديث آلات التشغيل الموجودة حتى في موقع العميل. بعبارة أخرى، عند تعطل الروبوت، لا يتطلب الأمر سوى تعديله أو إصلاحه دون التأثير على التشغيل الطبيعي لآلة التشغيل.

نظام التحكم
يُعد نظام التحكم في الروبوت بمثابة عقل خط الأتمتة بأكمله، حيث يتحكم في كل جزء من أجزاء الآلية، والتي يمكنها العمل بشكل مستقل أو بالتنسيق لإكمال الإنتاج بسلاسة.

وظائف نظام التحكم في الروبوت:

① برمجة مسار الروبوت؛

② التشغيل المستقل لكل جزء من أجزاء الآلية؛

③ تقديم إرشادات التشغيل اللازمة ومعلومات التشخيص؛

④ تنسيق عملية العمل بين الروبوت وأداة الآلة؛

⑤يحتوي نظام التحكم على موارد منافذ إدخال/إخراج غنية وقابل للتوسيع؛

⑥ أوضاع تحكم متعددة، مثل: الوضع التلقائي، والوضع اليدوي، والإيقاف، والإيقاف الطارئ، وتشخيص الأعطال.

المزايا

(1) كفاءة إنتاج عالية: لتحسين كفاءة الإنتاج، يجب التحكم في وتيرة الإنتاج. فبالإضافة إلى وتيرة الإنتاج والمعالجة الثابتة التي لا يمكن تحسينها، يُمكن استبدال التشغيل اليدوي بالتحميل والتفريغ الآلي، مما يُتيح التحكم الأمثل في الوتيرة وتجنب تأثير العوامل البشرية عليها، وبالتالي تحسين كفاءة الإنتاج بشكل كبير.

(2) تعديل مرن للعملية: يمكننا تغيير عملية الإنتاج بسرعة عن طريق تعديل البرنامج وتجهيزات التثبيت. سرعة تصحيح الأخطاء عالية، مما يلغي الحاجة إلى وقت تدريب الموظفين ويسرع بدء الإنتاج.

(3) تحسين جودة قطع العمل: يتم إنجاز خط الإنتاج الآلي بالكامل بواسطة الروبوتات بدءًا من التحميل والتثبيت وحتى التفريغ، مما يقلل من المراحل الوسيطة. وقد تحسنت جودة الأجزاء بشكل كبير، وخاصةً سطح قطعة العمل الذي أصبح أكثر جمالًا.

عمليًا، يمكن استخدام روبوتات التحميل والتفريغ الآلية على نطاق واسع في جميع مجالات الإنتاج الصناعي تقريبًا. فهي تتميز بسهولة التشغيل، والكفاءة العالية، وجودة المنتج النهائية. كما أنها تُجنّب المشغلين بيئات العمل الشاقة والرتيبة. ولذلك، يزداد إقبال المصنّعين عليها. فامتلاك خط إنتاج كهذا يُبرز بلا شك قوة الإنتاج لدى المؤسسة ويُحسّن قدرتها التنافسية في السوق. إنه اتجاه لا مفر منه في الإنتاج والتصنيع الصناعي.