أنواع روبوتات EMC
يُعد روبوت EMC روبوتًا يعمل في اختبارات وقياسات لتحديد مدى قدرة المعدات الكهربائية على تحمل التداخل الكهرومغناطيسي. تعمل روبوتات هذه المهندسين على نقل المعدات أسفل هوائي اختبار أو تحريك مسبار حول DUT (جهاز قيد الاختبار). اعتمادًا على التطبيق، تأتي روبوتات EMC في نوعين رئيسيين:
- روبوتات ديكارتية: يتميز هذا النوع من روبوتات قياس EMC بحركة خطية على طول خطوط مستقيمة. يتمتع روبوت ديكارتي بثلاثة محاور خطية تتوافق مع نظام إحداثيات ديكارتي. هذه المحاور هي محاور X و Y و Z. يمكن للروبوت أن يتحرك ويتوقف عند أي موضع على طول هذه المحاور. اعتمادًا على حجم روبوت ECMA، سيشمل المحور X مسافة أفقية تتراوح بين 1 متر إلى 6 أمتار. سيتحرك المحور Y عموديًا داخل هذا النطاق، وسيتحرك المحور Z داخل / خارج إلى مسافة تصل إلى 1 متر. نظرًا لحركته المستقيمة وموضعه الدقيق، يُعد الروبوت الديكارتي مناسبًا جدًا للمهام مثل معايرة المسبار، والقياسات الحساسة للوقت، وإجراء القياسات المعرفة مكانيًا في إعدادات الاختبار المعقدة.
- روبوتات SCARA: يمكن لنظام اختبار EMC الذي يحتوي على روبوت SCARA إجراء القياسات في وقت أقل بكثير. يقوم روبوت SCARA (ذراع روبوت التجميع ذو الطاعة الانتقائية) بالدوران للانتقال في محوري X و Y، ويتحرك لأعلى / لأسفل في المحور Z. يعمل هذا النوع من روبوتات EMC بشكل أسرع من الروبوت الديكارتي لأنه يمكنه التحرك بحرية بطريقة رقم 8 وتغطية منطقة عمل أكبر بشكل أسرع. تُستخدم روبوتات SCARA في تطبيقات مثل وضع المسبار، ومواءمة DUT، والقياسات السريعة، وتسلسلات الاختبار الحساسة للوقت.
إلى جانب هذين النوعين من روبوتات اختبار EMC، هناك العديد من نماذج الذراع الروبوتية الأخرى مع درجات متفاوتة من الحرية. على سبيل المثال، يحتوي روبوت 5-DOF على خمس مفصلات للتحكم في موضع المؤثر النهائي. المؤثر النهائي هو جزء الروبوت الموجود في نهاية الذراع ويتم تصميمه خصيصًا للمهام المحددة التي سيؤديها.
الوظائف والميزات
عادةً ما يتم تجهيز روبوتات emc التي يتم التحكم فيها عن بعد بميزات متنوعة تعزز أدائها وقدراتها. فيما يلي تفصيل لبعض الميزات الشائعة:
- التحكم عن بعد: تأتي جميع روبوتات EMO مزودة بجهاز تحكم عن بعد يساعد في توجيه الروبوت لأداء مهمة محددة. يمكن أن تكون عناصر التحكم عبارة عن وحدة تحكم RF أو وحدة تحكم Wi-Fi تستخدم الاتصال اللاسلكي لإرسال التعليمات إلى الروبوت.
- المستشعرات الذكية: مجهزة روبوتات EMC بمستشعرات ذكية مختلفة تساعد في أتمتة الروبوت والتحكم فيه عن بعد. تقيس المستشعرات وتدرك الخصائص الفيزيائية لبيئة الروبوت وتقدم معلومات عن بعد بحيث يمكن للمشغل اتخاذ إجراء. تتضمن المستشعرات الذكية القوة / عزم الدوران، ودرجة الحرارة، والضغط، والموجات فوق الصوتية، وغيرها الكثير.
- المُمسك: يُعد المُمسك جزءًا أساسيًا من روبوت EMC. يشبه اليد البشرية ويُمكّن الروبوت من الإمساك بالكائنات والتعامل معها. يتم استخدام تصاميم مختلفة للمُمسكات اعتمادًا على نوع الكائن المراد التقاطه. وتشمل هذه المُمسكات الموازية، والمُمسكات المائلة، والمُمسكات المخصصة، والمُمسكات الداخلية.
- البناء المتين: تم تصميم روبوتات EMC ببنيه متينة تتحمل البلى والتلف من الاستخدام المنتظم في البيئات الصناعية. تُعد المواد المستخدمة لبناء أذرع الروبوت متينة وخفيفة الوزن في نفس الوقت، مما يحقق توازنًا بين القوة وسعة الحمولة.
- المؤثرات النهائية: يتم استخدام أنواع مختلفة من المؤثرات النهائية لأداء مهام محددة في مجموعة متنوعة من الصناعات. تشير المؤثرات النهائية إلى الأجهزة أو الأدوات المثبتة في نهاية ذراع الروبوت. تُمكّن هذه الأدوات الروبوت من أداء وظيفة محددة، مثل التقاط كائن أو حمله أو التعامل معه.
- سهولة البرمجة: يمكن برمجة بعض أنواع روبوتات EMC بسهولة باستخدام بيئة برمجة بديهية. يسمح ذلك للمستخدمين ببرمجة الروبوت بسرعة لتنفيذ مهام محددة. بالإضافة إلى ذلك، تحتوي بعض الروبوتات على برمجة تعليمية، مما يُمكّن من برمجة حركات الروبوت من خلال جهاز محمول به واجهة تعمل باللمس.
- الاتصال اللاسلكي: الاتصال اللاسلكي هو جزء لا يتجزأ من الروبوتات التي يتم التحكم فيها عن بعد. يسمح بنقل البيانات في الوقت الفعلي بين الروبوت والمشغل. وتشمل أمثلة التقنيات المستخدمة للاتصال اللاسلكي شبكة WLAN و Bluetooth و Wi-Fi.
- التطبيقات المتنوعة: تتمتع روبوتات EMC بمجموعة واسعة من التطبيقات عبر مختلف الصناعات، مثل معالجة الأغذية وتجميع البطاريات والإلكترونيات الاستهلاكية وتصنيع المعادن وأكثر من ذلك بكثير. يمكن دمجها بسهولة في مختلف بيئات الإنتاج، مما يجعلها حلًا مرنًا لأتمتة المهام المتكررة.
تطبيقات روبوت EMC
يهدف روبوت EMC إلى تحسين الإنتاجية وضمان ظروف عمل أكثر أمانًا وتحقيق جودة ثابتة في الصناعات التي يتم تطبيقه فيها. فيما يلي بعض التطبيقات الشائعة لروبوت EMC;
- الأغذية والمشروبات: تقوم ذراع الروبوت بتنفيذ مهام متعددة في صناعة الأغذية والمشروبات، مثل التعبئة وتجميع الصناديق وتجميع المنتجات ووضعها لتجهيزها.
- الإلكترونيات: تستخدم العديد من الصناعات روبوتات EMC للتعامل مع مكونات إلكترونية حساسة. تقوم هذه الروبوتات بمهام التجميع بدقة، مما يقلل من الأخطاء ويزيد من الكفاءة في تصنيع الإلكترونيات.
- الصيدلة: تُستخدم روبوتات EMC في صناعة الأدوية للتعبئة والفرز والتعامل مع الأدوية. تعمل الروبوتات في ظروف غرف نظيفة للحفاظ على مستويات النظافة المثلى في الصناعة.
- التصنيع: يستخدم العديد من المصنعين عبر مختلف القطاعات روبوتات EMC لخطوط التجميع. تقوم هذه الروبوتات بمهام متكررة مثل التثبيت والإمساك والثني لتجميع المنتجات.
- التعامل الصناعي: في التعامل الصناعي العام، يساعد روبوت EMC في مهام التعامل مع المواد مثل رفع الأحمال الثقيلة والفرز والتكديس ونقل البضائع داخل منشأة الإنتاج.
- اللحام: تم برمجة بعض روبوتات EMC لأداء مهام اللحام حيث تقوم بتوصيل مكونات أو أقسام مختلفة من المنتج معًا بدقة وثبات وسرعة.
- التجميع: تستخدم العديد من الصناعات التصنيعية روبوتات EMR لمهام التجميع. يمكن لهذه الروبوتات الإمساك بالمكونات ووضعها في مواقعها الصحيحة بدقة عالية قبل تجميعها معًا.
- تجميع الصناديق: تستخدم العديد من الصناعات روبوتات EMC لمهام تجميع الصناديق. بعد الانتهاء من عملية الإنتاج، تقوم هذه الروبوتات بتكديس المنتجات على المنصات لتسهيل النقل والتخزين بطريقة منظمة وفعالة.
- الطلاء: تستخدم الصناعات التي تتعامل مع التشطيبات السطحية وطلاء المنتجات روبوتات EMC لأداء مهام الطلاء. تقوم هذه الروبوتات بتطبيق طبقات متساوية من الطلاء على أجزاء مختلفة من المنتج بأقل قدر من النفايات.
- صَبّ البلاستيك: بعد حقن البلاستيك في قالب، يتم دمج بعض آلات صَبّ البلاستيك مع روبوتات EMC لإزالة الجزء المصبوب من التجويف تلقائيًا.
- التفتيش والاختبار: في الصناعات التصنيعية، تم تجهيز بعض روبوتات EMC برؤية أو مستشعرات لإجراء فحوصات مراقبة الجودة. كما أنها تُجري اختبارات للتأكد من أن المنتجات تفي بالمواصفات.
كيفية اختيار روبوت EMC
من المتوقع أن يصل حجم سوق روبوتات EMCE إلى 511.85 مليون دولار بحلول عام 2031 من 192 مليون دولار في عام 2022 بمعدل نمو سنوي مركب يبلغ 11.50%. يدل هذا على زيادة الاهتمام باستخدام هذه الروبوتات. عند اختيار هذه الروبوتات لمهام محددة، هناك بعض الأشياء التي يجب مراعاتها.
أولًا، حدد المهام المراد تنفيذها. إن فحص الكابلات وأداء الصيانة في المساحات الضيقة يتطلب نوعًا معينًا من روبوت EMCE. إذا كانت المهام تتضمن حمل حمولات، فإن تصميم الروبوت ووظائفه ستكون مختلفة. بمجرد معرفة المُصنّع بالمهام التي سيؤديها الروبوت، يمكنه الآن النظر في العديد من النماذج التي تلبي احتياجاته.
بعد ذلك، انظر إلى قدرة الروبوت على الحركة والمرونة. تُمكّن العجلات الروبوت من التحرك على أسطح مختلفة، بينما تُمكّنه الأرجل من المشي فوق العقبات. تستخدم بعض الروبوتات الزواحف لفحص المساحات الضيقة. يمكن للروبوتات المرنة أن تنثني وتلتف للمناورة في الزوايا الضيقة.
تعلم كيفية التحكم في الروبوتات المختلفة. بعضها يتطلب تحكمًا يدويًا، بينما البعض الآخر يحتاج إلى توجيه يمكن برمجته مسبقًا. تستخدم الخيارات الأكثر تقدمًا الملاحة المستقلة للتحرك وإنجاز المهام.
تحقق من مدى عمل الروبوت. هذه هي المسافة القصوى التي يمكن للروبوت الوصول إليها. إذا كان كابل أو عائق بعيدًا جدًا عن متناول الروبوت، فلن يتمكن من أداء عمله.
افحص بعناية أنظمة الاستشعار والاتصال في الروبوت. هذه الأنظمة ضرورية للملاحة الآمنة وإنجاز المهام. تساعد المستشعرات الروبوت على اكتشاف محيطه، بينما تُمكّن الكاميرات من رؤية العقبات والكابلات. يمكن لأنظمة الاتصال ذات أنظمة LED فائقة السطوع تحذير الآخرين من وجوده.
لا تنس النظر في خيارات إمداد الطاقة وشحن الروبوت. اختر روبوتًا يحتوي على بطارية يمكنها العمل لفترة كافية لإنجاز المهام دون الحاجة إلى إعادة الشحن. تتطلب بعض الروبوتات شحنًا أكثر تواترًا من غيرها، مما قد يؤثر على جداول العمل. من الأفضل أن يتمتع الروبوت بقدرات شحن ذاتي.
أخيرًا، فكر في سهولة صيانة الروبوت. يلزم إجراء الصيانة الدورية لجميع الروبوتات للحفاظ على عملها عند مستويات مثالية. اختر روبوتًا يسهل فحصه وإصلاحه.
أسئلة وأجوبة
س: ماذا يعني EMC بالنسبة للروبوتات؟
ج: يشير التوافق الكهرومغناطيسي (EMC) للروبوتات إلى قدرتها على العمل بشكل كافٍ في بيئة كهرومغناطيسية، دون التسبب في حدوث تداخل أو التعرض له. هذا أمر بالغ الأهمية للروبوتات التي تعمل في بيئات صناعية أو طبية، حيث توجد الأجهزة الكهرومغناطيسية. إن ضمان EMC للروبوت يتضمن اختبار تصميمه لمعرفة ما إذا كان يمكنه العمل في بيئة ذات حقول كهرومغناطيسية دون حدوث خلل. كما أنه يتحقق من أن الروبوت لا يشع تداخلًا كهرومغناطيسيًا يمكن أن يعطل المعدات الأخرى. لكي يتم اعتماد الروبوتات للاستخدام في هذه البيئات، يجب أن تمر ببعض معايير EMC واختباراتها.
س: ما أهمية شهادة EMC؟
ج: تشير شهادة EMC إلى أن المنتج قد تم اختباره ويلبي متطلبات التوافق الكهرومغناطيسي المحددة. هذه الشهادة مهمة لامتثال الروبوت واختراقه بنجاح الأسواق العالمية.
س: ماذا يعني الامتثال لمعايير EMC؟
ج: يعني الامتثال لمعايير EMC أن المنتج أو الجهاز، في هذه الحالة الروبوت، يلبي المعايير واللوائح الخاصة بالتوافق الكهرومغناطيسي (EMC) كما حددتها هيئة الاعتماد. يعني ذلك أن الروبوت قد تم اختباره وتبين أنه يلبي متطلبات EMC المحددة، مما يعني أنه يمكن أن يعمل دون التسبب في حدوث تداخل في شكل انبعاثات كهرومغناطيسية ويمكن أن يعمل بشكل صحيح في وجود انبعاثات كهرومغناطيسية من أجهزة أخرى.
س: ما هي عملية اختبار EMC؟
ج: تتضمن عملية اختبار EMC تقييم انبعاثات الجهاز الكهرومغناطيسية ومقاومته للتشويشات الكهرومغناطيسية. يتم ذلك في بيئة مختبرية خاضعة للرقابة. يفحص الاختبار الانبعاثات، وهي الإشارات الكهرومغناطيسية التي قد يشعها الجهاز، ويختبر المناعة، وهي التشويشات الكهرومغناطيسية التي يجب أن يتحملها الجهاز دون حدوث خلل. بعد ذلك، يتم إجراء مقارنة بالمعايير الدولية للتأكد من أن الجهاز متوافق ويمكن اعتماده.