تصور کنید رباتی در خط تولید یک کارخانه با سرعت در حال جابه‌جایی قطعات است، اما ناگهان با مانعی برخورد می‌کند؛ بدون وجود سنسور ضربه رباتیک، این اشتباه کوچک می‌تواند به آسیب‌های پرهزینه به ربات یا توقف کل خط تولید منجر شود؛ سنسورهای برخورد رباتیک، مثل یک نگهبان باهوش، با تشخیص سریع برخوردها و متوقف‌کردن ربات، نه‌تنها از تجهیزات گران‌قیمت محافظت می‌کنند، بلکه ایمنی و کارایی محیط‌های صنعتی را به سطح جدیدی می‌رسانند؛ برای آشنایی بیشتر با این سنسورها، تا انتهای این صفحه همراه تی‌اس‌روبوت بمانید!
سنسور ضربه رباتیک چیست؟
تصور کنید یک ربات مشغول کار در خط تولید است، مثلا جوشکاری می‌کند یا قطعات را جابه‌جا می‌کند، حالا اگر یک دفعه یک مانع سر راه ربات سبز شود، چه می‌شود؟ اگر ربات به کار خود ادامه دهد، ممکن است خود ربات یا ابزار آن خسارت ببیند، یا حتی به محیط اطراف و کارکنان آسیب وارد کند؛ اینجاست که قهرمان قصه ما یعنی سنسور ضربه رباتیک، وارد میدان می‌شود!
سنسور حساسیت به ضربه رباتیک مثل یک گارد محافظ باهوش برای ربات عمل می‌کند؛ این سنسور معمولا جایی نزدیک انتهای بازوی ربات یا ابزارهای آن (مثل گیره و…) نصب می‌شود و کار آن این است که بفهمد آیا ربات با چیزی برخورد کرده یا نه؛ اگر برخورد تشخیص داده شود، سنسور فورا یک سیگنال به مغز ربات یعنی کنترلر می‌فرستد تا ربات متوقف شود یا مسیر خود را تغییر دهد.
چرا باید از سنسور ضربه رباتیک استفاده کنیم؟
سنسورهای ضربه رباتیک به‌عنوان یکی از فناوری‌های کلیدی در دنیای رباتیک، نقش مهمی در افزایش ایمنی و کارایی ربات‌ها ایفا می‌کنند؛ برای درک بهتر اهمیت این سنسورها، بیایید نگاهی به دلایل استفاده از آن‌ها بیندازیم.
1- محافظت از ربات و ابزارهای آن
فرض کنید ربات با سرعت مشغول کار است و ناگهان به یک مانع برخورد می‌کند؛ اگر سنسور برخورد نباشد، ممکن است بازوری ربات یا ابزار گران‌قیمت آن حسابی آسیب ببیند؛ بعضی از سنسورهای برخورد طوری طراحی شده‌اند که ضربه را جذب می‌کنند؛ مثل یک کیسه بوکس که نیروی برخورد را می‌گیرد و کمک می‌کنند تا ربات و ابزارهای آن سالم بماند.
2- ایمنی بیشتر برای همه
ایمنی در محیط‌های کاری که ربات‌ها در آن هستند، حرف اول را می‌زند؛ وقتی برخورد تشخیص داده می‌شود، این سنسورها سریع به ربات سیگنال می‌فرستند تا یا سرعتش را کم کند یا کلا بایستد؛ این موضوع به‌خصوص در کوبات‌ها که در کنار آدم‌ها کار می‌کنند، اهمیت ویژه‌ای دارد، چراکه باعث می‌شود ربات بدون نیاز به قفس‌های ایمنی، با خیال‌راحت کنار انسان‌ها فعالیت کند.
3- کارایی و بهره‌وری بالاتر
سنسورهای برخورد فقط برای محافظت نیستند، بلکه باعث میشوند خط تولید روان‌تر و سریع‌تر کار کند. اما چطور؟
- توقف کمتر: با قابلیت بازنشانی خودکار، بعد از رفع مشکل، ربات خودبه‌خود به کار برمی‌گردد و نیازی به دخالت دستی نیست؛ این یعنی توقف‌های کاری کمتر و بهره‌وری بیشتر.
- بهبود کار تیمی ربات‌ها: در کارخانه‌هایی که چند ربات در کنار هم کار می‌کنند، سنسورها اجازه نمی‌دهند ربات‌ها به هم برخورد کنند یا اختلالی را به وجود بیاورند؛ بنابراین با کمک سنسور ضربه رباتیک، خط تولید همیشه مثل یک ساعت دقیق کار می‌کند!
بررسی انواع مدل‌های سنسور ضربه رباتیک
سنسور حساسیت به ضربه رباتیک مدل‌های مختلفی دارد که هر کدام ویژگی‌های خاص خودشان را دارند؛ از سنسورهای مکانیکی گرفته تا سنسورهای لمسی و مجاورتی! در ادامه همراه ما باشید تا نگاهی به انواع مدل‌های این سنسورها بیندازیم.
1- سنسور مکانیکی
سنسورهای مکانیکی، سنسورهایی هستند که با تشخیص برخورد ربات با مانع، انرژی آن را جذب کرده و با ارسال سیگنال به کنترلر ربات، آن را متوقف می‌کنند، این سنسورها با ساختار محکم و انعطاف چندجهته‌ای که دارند، مثل یک سپر محافظ برای ربات عمل می‌کنند؛ از مهم‌ترین سنسورهای مکانیکی، می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
-
Protector از ATI Industrial Automation
Protector یه سنسور برخورد ثبت‌شده توسط شرکت ATI هست؛ این سنسور برای جلوگیری از آسیب به ابزارهای گران‌قیمت ربات در برخوردهای ناگهانی ساخته شده و ویژگی‌های زیر را دارد.
| ویژگی | توضیح |
| بازنشانی خودکار | بعد از برخورد، به‌صورت خودکار به حالت اولیه برمی‌گردد؛ این موضوع باعث کاهش توقف و افزایش ایمنی محیط‌کار می‌شود. |
| دقت بالا | این سنسور بعد از برخورد ربات را با دقت 0.001 اینچ به موقعیت اصلی برمی‌گرداند؛ این ویژگی برای فرآیندهای حساسی مثل جوشکاری فوق‌العاده است! |
| انعطاف‌پذیری زیاد | در برخوردهای فشاری، زاویه‌ای یا چرخشی انعطاف‌پذیر است و به ربات فرصت می‌دهد تا بتواند واکنش مناسبی را نشان دهد. |
| جذب انرژی | با محفظه پنوماتیک، انرژی ضربه را جذب کرده تا ربات و ابزار آن آسیبی نبینند. |
| ساختار محکم و کم‌هزینه | از مواد مقاومی ساخته شده و با وجود کیفیت بالا، قیمت مناسبی دارد. |
-
سنسورهای Ultimatic™ از RAD
شرکت RAD هم یک سری سنسور مکانیکی به نام Ultimatic™ دارد که مدل‌های مختلف آن، می‌تواند از نیازهای متنوع کاربران پشتیبانی کند؛ در ادامه معروف‌ترین سنسورهای این شرکت را با هم بررسی خواهیم کرد.
| مدل | ویژگی |
| Ultimatic™ Pneumatic | · دقت ۰.۰۰۰۵ اینچ
· امکان تنظیم مقاومت سنسور قبل از توقف ربات · مناسب برای کارهای استاندارد |
| Ultimatic™ Pneumatic High-Angle | · مشابه مدل استاندارد با ۶۳٪ انعطاف زاویه‌ای بیشتر
· طراحی‌شده برای ربات‌های پرسرعت با نیاز به محافظت بیشتر |
| Ultimatic™ Pneumatic Spring-Assist | · تحمل دو برابر بار مدل استاندارد بدون افزایش اندازه
· ایده‌آل برای کارهای سنگین |
| Ultimatic™ Pneumatic Stainless Steel | · ویژگی‌های مدل استاندارد با ساختار فولاد ضد زنگ
· مناسب برای محیط‌های خورنده، اتاق تمیز و جابه‌جایی مواد غذایی |
2- سنسورهای لمسی
سنسورهای لمسی مثل یک حس ششم برای ربات‌ها عمل می‌کنند؛ این سنسورها با ترکیب تکنولوژی و نرم‌افزار، سریع متوجه میشوند که ربات با چیزی برخورد کرده یا درحال نزدیک‌شدن به یک مانع است؛ این سنسورها معمولا روی کل بازوی ربات یا فقط بین مچ ربات و ابزار آن نصب میشوند؛ البته در کوبات‌ها، معمولا سنسورهای لمسی روی کل بازوی ربات نصب میشوند تا حساسیت ربات بالا باشد.
3- سنسورهای مجاورتی
دسته دیگری از سنسورها هستند که به‌جای مدیریت برخورد، بیشتر روی جلوگیری از برخورد تمرکز دارند؛ این سنسورها مثل یک رادار برای ربات عمل می‌کنند و قبل از اینکه ربات به مانعی برخورد کند، هشدار می‌دهند؛ از معروف‌ترین سنسورهای مجاورتی می‌توان به موارد زیر اشاره کرد.
| مدل | ویژگی |
| سنسور خازنی (Capacitive) | تغییرات الکتریکی محیط را حس کرده و اشیاء نزدیک را تشخیص می‌دهد. |
| سنسور اولتراسونیک (Ultrasonic) | با امواج صوتی کار کرده و فاصله ربات تا اشیاء را اندازه‌گیری می‌کند. |
| سنسور القایی (Inductive) | بیشتر برای تشخیص فلزات استفاده می‌شود. |
| سنسور لیزری (Laser) | با پرتوهای لیزر فاصله و موقعیت اشیاء را با دقت بالا مشخص می‌کند. |
| سنسور زمان پرواز (Time-of-Flight) | زمان برگشت نور را اندازه‌گیری کرده تا فاصله تا مانع را تشخیص دهد. |
سنسور ضربه رباتیک چه کاربردهایی دارد؟
این سنسورها در خیلی از کارهای رباتیک می‌درخشند، از جابه‌جایی قطعات در کارخانه گرفته تا جوشکاری و حتی کار در کنار آدم‌ها! در ادامه همراه ما باشید تا با هم ببینیم که این سنسورها دقیقا در چه موقعیت‌هایی کاربرد دارند.
سنسور ضربه رباتیک، کاربردهای صنعتی مختلفی دارد.
1- جابه‌جایی مواد خودکار
یکی از پرطرفدارترین کاربردهای سنسورهای برخورد، جابه‌جایی خودکار مواد است؛ ربات‌ها در کارهایی مثل بسته‌بندی، انتقال قطعات، پالت‌گذاری و چیدن محصولات روی نوار نقاله، به‌وفور از این سنسورها استفاده می‌کنند؛ این سنسورها مثل یک چشم اضافه به ربات کمک می‌کنند که با نوار نقاله، قطعات یا تجهیزات دیگر برخورد نداشته باشد و همه‌چیز خوب و مرتب پیش برود.
2 جوشکاری
در جوشکاری قوسی رباتیک، سنسورهای ضربه به ربات کمک می‌کنند تا ربات در فضاهای شوغ و تنگ، با اشیا اطرافش برخوردی نداشته باشد؛ با کمک این سنسور هم ربات سالم می‌ماند و هم کیفیت جوشکاری حفظ می‌شود.
3- جوشکاری لیزری
در جوشکاری لیزری، سنسور ضربه رباتیک، از هد لیزر که قیمت بسیار بالایی دارد، محافظت می‌کند؛ بنابراین اگر ربات به چیزی برخورد کند، سنسور خیلی سریع وارد عمل شده و اجازه نمی‌دهد که تجهیزات آسیب جدی‌ای ببیند.
4- مونتاژ
در فرآیند مونتاژ، ربات‌ها باید با دقت در کنار سایر تجهیزات کار کنند؛ سنسور موجود در ربات مثل یک نگهبان مطمئن می‌شود که ربات با خیال‌راحت قطعات را سرهم کرده و با چیزی برخورد نداشته باشد.
5- ماشین‌کاری
در فرآیندهایی مثل بارگذاری و تخلیه قطعات از ماشین‌آلات (مثل دستگاه‌های CNC)، سنسورهای برخورد اجازه نمی‌دهند که ربات با ماشین یا سایر ابزارها برخورد داشته باشد؛ با این روش هم ربات سالم می‌ماند و هم تولید بدون توقف پیش می‌رود.
جمع‌بندی
در این صفحه با شما درباره سنسور برخورد به مانع رباتیک صحبت کردیم؛ همان‌طور که مشاهده کردید، این سنسورها نقش مهمی در افزایش ایمنی و دقت عملکرد ربات‌ها دارند؛ این سنسورها با تشخیص برخورد و اندازه‌گیری نیروهای واردشده، فرصت واکنش سریع به شرایط غیرمنتظره را برای ربات فراهم می‌کنند؛ استفاده از این سنسورها به کاهش آسیب‌های مکانیکی، افزایش عمر تجهیزات و بهبود تعامل انسان و ربات کمک می‌کند؛ انتخاب نوع مناسب سنسور به کاربر و حساسیت موردنایز شما بستگی دارد؛ اگر در این زمینه به اطلاعات بیشتری نیاز دارید، می‌توانید برای دریافت مشاوره رایگان، از طریق شماره زیر با کارشناسان ما در تیم تی‌اس‌روبوت در تماس باشید.