आर्टिक्यूलेटेड रोबोट क्या है? | 5+ महत्वपूर्ण अनुप्रयोग | स्कारा

आर्टिक्यूलेटेड रोबोट क्या है? | 5+ महत्वपूर्ण अनुप्रयोग | स्कारा

व्यक्त रोबोट

चित्र साभार: कूका रोबोटर जीएमबीएच, बाचमन, फ्लैट ग्लास हैंडलिंग के लिए कूका रोबोटसार्वजनिक डोमेन के रूप में चिह्नित

चर्चा का विषय: व्यक्त रोबोट और इसकी विशेषताएं

व्यक्त रोबोट | व्यक्त रोबोट शाखा

स्पष्ट रोबोट परिभाषा

औद्योगिक सेटिंग्स में, व्यक्त रोबोट सबसे आम रोबोट प्रकार हैं। रोटरी जोड़ों वाली रोबोट भुजा को आर्टिकुलेटेड रोबोट आर्म के रूप में जाना जाता है। रोबोटिक्स ब्रह्मांड में, इन जोड़ों को कुल्हाड़ियों के रूप में जाना जाता है। ये रोबोट आमतौर पर सर्वो मोटर्स द्वारा संचालित होते हैं और दो-अक्ष कॉन्फ़िगरेशन के रूप में आवश्यक हो सकते हैं या दस या अधिक अक्षों के रूप में जटिल हो सकते हैं। औद्योगिक रोबोटिक्स में चार से छह कुल्हाड़ियां आम हैं, जिनमें छह कुल्हाड़ियां सबसे आम हैं।

दूसरे शब्दों में कहें तो, इस प्रकार के रोबोट में रोटरी जोड़ होते हैं (उदाहरण के लिए, एक पैर वाला रोबोट या एक औद्योगिक रोबोट)। दस या अधिक संचार जोड़ों और सामग्रियों के उपकरणों के लिए सरल दो-संयुक्त संरचनाएं व्यक्त रोबोट के उदाहरण हैं। इलेक्ट्रिक मोटर उनके लिए बिजली के कई स्रोतों में से एक है। नीचे एक व्यक्त का एक उदाहरण है रोबोट बांह.

व्यक्त रोबोट
व्यक्त रोबोट भुजा; छवि स्रोत: कूका रोबोटिक जीएमबीएच, बाचमन, रोबोटिक्स कटिंग ब्रिज बिल्डिंग पार्ट्स

कृत्रिम रोबोट का आविष्कार किसने किया?

विक्टर स्काइमैन, एक स्टैनफोर्ड विश्वविद्यालय के प्रोफेसर ने 1969 में स्टैनफोर्ड शाखा का आविष्कार किया। यह एक 6-अक्ष आर्टिक्युलेटेड रोबोट था जो पूरी तरह से बिजली से संचालित था। इस नई तकनीक के लिए धन्यवाद, निर्माता अब विधानसभा और वेल्डिंग गतिविधियों के लिए रोबोटिक्स का उपयोग करेंगे। बाद में उन्होंने अपने विचारों को Unimation को बेच दिया, जिसने उन्हें बनाने के लिए जनरल मोटर्स के साथ काम किया।

व्यक्त रोबोट डिजाइन | व्यक्त रोबोट कॉन्फ़िगरेशन

रोबोट के जोड़ों को कुल्हाड़ियों के रूप में संदर्भित किया जाता है, और प्रत्येक अक्ष में स्वतंत्रता की एक अतिरिक्त डिग्री होती है, जो रोबोट के व्यक्तिगत आंदोलनों का जिक्र करती है। कुल्हाड़ियों को आमतौर पर एक श्रृंखला में जोड़ा जाता है ताकि हर एक को रोबोट संरचना का समर्थन करने की अनुमति मिल सके।

ऊर्ध्वाधर रूप से व्यक्त रोबोट

रोबोट का निर्माण एक लंबवत उन्मुख नींव से शुरू होता है जिसमें पहला जोड़ होता है, इसलिए दूसरा नाम वर्टिकली आर्टिकुलेटेड रोबोट होता है। यह पहला उल्टा जोड़ मुख्य रोबोट बॉडी को फर्श से जोड़ता है। अन्य उल्टा जोड़ कंधे को रोबोट बॉडी से जोड़ता है और इसके लिए लंबवत चलता है और एक समानांतर उल्टा जोड़ रोबोट कंधे के अंत में स्थित होता है, जो कंधे को रोबोट की बांह से जोड़ता है।

हाथ के अंत में, अन्य जोड़ों का उपयोग रोबोट की कलाई को अंत-प्रभावक से जोड़ने के लिए किया जाता है। FANUC M-10ia की तरह, यह रोबोटिक संरचना एक मानव हाथ की तरह दिखने के लिए बनाई गई है। रोबोट पर सर्वो मोटर्स सटीकता और गति के लिए अनुमति देते हुए, प्रत्येक अक्ष के रोटेशन को नियंत्रित करते हैं। इसमें किसी भी अन्य प्रकार के रोबोट की तुलना में स्वतंत्रता की अधिक डिग्री है, यही वजह है कि वे निर्माताओं के साथ इतने लोकप्रिय हैं और उनकी गति की बढ़ी हुई सीमा मानव के समान है, जो उन्हें असेंबली लाइनों के लिए उपयुक्त बनाती है।

वे निर्माण प्रक्रिया में अधिक बहुमुखी प्रतिभा के लिए भी अनुमति देते हैं। कई गतियों को बनाने की उनकी क्षमता के कारण, वे विनिर्माण वातावरण या वर्कपीस में सुधार के लिए अधिक अनुकूल हैं। उन्नत आंदोलन रोबोट को एक अधिक व्यापक कार्य लिफाफा देता है, जिससे यह छोटे से बड़े पैमाने पर वर्कपीस की एक विस्तृत श्रृंखला को संभालने में सक्षम होता है।

कैसे रोबोट रोबोट काम करते हैं?

सबसे अधिक इस्तेमाल किए जाने वाले 6-अक्ष वाले आर्टिकुलेटेड रोबोट एक स्पष्ट और प्रक्षेपित तरीके से ऑपरेटिंग लिफाफे के भीतर किसी भी बिंदु तक यात्रा कर सकते हैं।

आर्टिकुलेटेड रोबोट आर्म कंट्रोल सिस्टम

हाथ विन्यास की अशुद्धता के परिणामस्वरूप उत्पन्न होने वाली एक गतिज समस्या एक मुखर-लुटेरा हाथ के संचालन में सबसे महत्वपूर्ण चुनौतियों में से एक है। इसे दूसरे तरीके से रखने के लिए, रोबोट हाथ की स्थिति (यानी, इसके स्थान और अभिविन्यास) और जोड़ों की स्थिति (यानी, उनके घूर्णी कोण) के बीच की गैर-समरूपता समन्वय परिवर्तनों को और अधिक कठिन बना देती है। इस ग़ैरबराबरी के कारण, जोड़ों के राज्य स्थान में कुछ विलक्षण बिंदु हैं जहाँ रोबोट की स्वतंत्रता की डिग्री कम हो जाती है और यह समस्या की जटिलता को और बढ़ा देता है।

यह कहा गया है कि अतिरेक, रोबोट की स्थिरता और कार्यक्षमता को बढ़ाते हुए विलक्षणता के मुद्दे को सफलतापूर्वक हल करेगा।

रोबोट भुजा के प्रक्षेपवक्र नियंत्रण को से समझा जा सकता है रोबोट किनेमैटिक्स अनुभाग और चर्चा किए गए दृष्टिकोण को किसी भी पारंपरिक रोबोट आर्म डिज़ाइन के लिए लागू किया जा सकता है।

व्यक्त रोबोट कार्यक्षेत्र | आर्टिकुलेटेड रोबोट का काम लिफाफा

इसकी उपयोगिता का निर्धारण करते समय किसी भी औद्योगिक रोबोट का कार्य लिफाफा एक महत्वपूर्ण विचार है। उक्त रोबोट आर्म के मुख्य लाभों में से एक यह है कि वे अपने काम के लिफाफे के बड़े हिस्से का उपयोग कर सकते हैं और लिफाफे का एकमात्र हिस्सा जिसका वे उपयोग नहीं कर सकते हैं, वह है पीछे, जिसमें केबल होते हैं।

दूसरी ओर, कुछ मौजूदा आर्किटेक्चर ने आंतरिक रूप से पावर और डेटा केबल को रूट किया है, जो इस समस्या को हल करता है और रोबोट आर्म को पहुंच के पूरे क्षेत्र का उपयोग करने की अनुमति देता है। यहां तक ​​​​कि सबसे सरलीकृत रोबोट भी कारखाने के फर्श पर अपने पदचिह्न के साथ उपलब्ध स्थान को अनुकूलित करेगा, भले ही केबल कैसे रूट किए जाएं। यह उन कारखानों के लिए एक बड़ा लाभ है जिन्हें आउटपुट प्रवाह, सुरक्षा और फर्श की जगह जैसी चीजों के बारे में सोचने की जरूरत है।

स्पष्ट रोबोट उदाहरण

5 एक्सिस व्यक्त रोबोट

आर्टिक्यूलेटेड रोबोट क्या है? | 5+ महत्वपूर्ण अनुप्रयोग | स्कारा
पहला 5 एक्सिस रोबोट आर्म; छवि स्रोत: प्रत्यक्ष उद्योग

6 एक्सिस व्यक्त रोबोट

किस रोबोट का उपयोग किया गया? | व्यक्त रोबोट अनुप्रयोग

ये रोबोट कार्यों की विस्तृत श्रृंखला के कारण लचीलापन प्रदान करते हैं जो वे कर सकते हैं। आर्क वेल्डिंग, मटेरियल प्रोसेसिंग, असेंबलिंग, कंपोनेंट ट्रांजिशन, पिक एंड प्लेस, पैकिंग, सिस्टम फिलिंग और पैलेटाइजिंग कुछ ही एप्लिकेशन उपलब्ध हैं। कई रोबोट जैसे FANUC R-2000ib/125L, विभिन्न प्रकार के कार्य कर सकते हैं।

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रोबोट आर्म पैलेटाइजिंग ब्रेड; छवि स्रोत: कुका रोबोट जीएमबीएच, बच्चन, फैक्टरी स्वचालन रोबोटिक्स पैलेटाइजिंग रोटी

कई रोबोट कंपनियां, जिनमें से सबसे प्रसिद्ध हैं, FANUC, यास्कावा मोटोमन, एबीबी और कूका और इनमें से अधिकांश कंपनियों के रोबोट मुखर हैं, और लोकप्रिय संस्करणों में एबीबी आईआरबी 2600 और मोटापा एचपी 20 शामिल हैं। FANUC अपने शक्तिशाली छह-अक्ष आर्टिकुलेटेड रोबोट, जैसे R-2000iA लाइन के लिए बेहतर जाना जाता है, जिसने कंपनी को रोबोटिक्स समुदाय के शीर्ष पर बने रहने में मदद की है।

यहां तक ​​कि तकनीकी प्रगति के कारण नए रोबोट रूपों को पेश किया गया है, इन रोबोटों ने उत्पादन प्रक्रियाओं में सुधार करके ऑटोमोटिव वातावरण में अपनी जगह बनाए रखी है।

प्लास्टिक मोल्डिंग स्वचालन में 6-अक्ष व्यक्त रोबोट के लिए विशिष्ट उपयोग में शामिल हैं:

  • स्वचालित उठा और भागों की हैंडलिंग।
  • स्वचालित इन-मोल्ड डेकोरेटिंग (IMD) और इन-मोल्ड मार्किंग (IML)।
  • लोडिंग प्रक्रिया को स्वचालित करें।
  • स्वचालित ओवरमॉल्डिंग (प्रेस से प्रेस ट्रांसफर)।
  • स्वचालित विधानसभा लाइनें।
  • स्वचालित स्टैकिंग और सॉर्टिंग।
  • स्वचालित निरीक्षण।
  • समर्थन प्रक्रियाओं का स्वचालन।

स्पष्ट रोबोट लाभ और नुकसान

स्पष्ट रोबोट लाभ

6-अक्ष व्यक्त रोबोट विभिन्न विमानों के लिए संरेखित करना आसान है, नियंत्रित करने और प्रबंधित करने के लिए सरल हैं, और इंजेक्शन मोल्डिंग मशीनों के विभिन्न प्रकारों और आकारों पर प्लास्टिक इंजेक्शन मोल्डिंग स्वचालन के लिए और साथ ही साथ विभिन्न प्रकारों के लिए जल्दी से फिर से तैयार किया जा सकता है। और बहाव के आवेदन।

विलक्षणता की घटना तब होती है जब रोबोट के जोड़ आपस में मिलते हैं। ईमानदार, ढलान, दीवार, या उल्टे बढ़ते विकल्पों के साथ, स्थापना अविश्वसनीय रूप से बहुमुखी है। इसमें मानक के रूप में ईथरनेट और सीरियल लिंक के साथ एकीकृत नेटवर्किंग विशेषताएं हैं। ऐसे रोबोटों की पुन: प्रयोज्यता बारी करने का एक और तर्क है।

स्पष्ट रोबोट नुकसान

इन रोबोट्स की स्पीड इनकी एक खामी है। वे अन्य प्रकार के रोबोटों की तरह प्रभावी नहीं हैं जो उच्च दर पर कार्य कर सकते हैं। उनके विभिन्न जोड़ों और स्वतंत्रता की डिग्री के कारण, इस रोबोट को अपनी गति को नियंत्रित करने के लिए जटिल किनेमेटिक्स की आवश्यकता होती है। उनके पास एक उच्च घटक घनत्व भी है, जो एक जड़त्वीय अवरोध बनाता है जिसे किसी भी दिशा संक्रमण के साथ हल किया जाना चाहिए। यदि किसी कारखाने के लागत-लाभ अध्ययन में गति एक आवश्यक विचार है, तो इस प्रकार के रोबोट सबसे अच्छा विकल्प नहीं हो सकते हैं।

चयनात्मक अनुपालन व्यक्त रोबोट भुजा | SCARA रोबोट

एक SCARA रोबोट (पूर्ण रूप "चयनात्मक अनुपालन विधानसभा रोबोट शाखा" या "चयनात्मक अनुपालन व्यक्त रोबोट शाखा") एक औद्योगिक रोबोट है। यह हाथ XY दिशा में आंशिक रूप से अनुपालन है, लेकिन SCARA के समानांतर-अक्ष संयुक्त कॉन्फ़िगरेशन के कारण 'Z' दिशा में ठीक है, इसलिए यहां शब्द: चयनात्मक शिकायत लागू होती है।

रोबोटिक्स में अनुपालन एक या अधिक जोड़ों को स्थानांतरित करने की रोबोट की क्षमता को संदर्भित करता है। यदि आप इसे दबाते हैं तो एक आज्ञाकारी रोबोट आपके स्पर्श को प्राप्त कर सकता है। यह वापस लड़ने या वहाँ रहने के लिए नहीं जा रहा है। SCARAs XY दिशा में लचीले होते हैं, लेकिन Z में कठोर होते हैं। यह उन्हें और अधिक स्थिरता प्रदान करता है, जो विशेष रूप से विधानसभा कार्यों के लिए सहायक होता है, जिन्हें आज्ञाकारिता की आवश्यकता होती है, जैसे कि छेद में एक खूंटी लगाना।

SCARA की दूसरी विशेषता इसकी संयुक्त दो-लिंक आर्म संरचना है, जो हमारे मानव शरीर के समान है। इस प्रकार शब्द "व्यक्त"। यह फ़ंक्शन हाथ को पीछे हटने या "फोल्ड अप" और रास्ते से बाहर तंग स्थानों में फैलाने की अनुमति देता है। यह एक सेल से दूसरे सेल में जाने या संलग्न प्रक्रिया स्टेशनों को लोड करने और उतारने के लिए उपयोगी है।

आर्टिक्यूलेटेड रोबोट क्या है? | 5+ महत्वपूर्ण अनुप्रयोग | स्कारा
KUKA KR10 SCARA रोबोट; छवि स्रोत: जो टेकमैन, KUKA औद्योगिक रोबोट KR10 SCARA

SCARA रोबोट अक्सर विधानसभा प्रक्रियाओं में उपयोग किए जाते हैं जहां छोटे रोबोट का उपयोग किया जाता है। दो समानांतर जोड़ों के साथ एक ही विमान का उपयोग करके अनुपालन हासिल किया जाता है। यह चयनात्मक अनुरूपता सुनिश्चित करती है कि यद्यपि यह Z- अक्ष के साथ कठोर है, यह XY अक्षों के साथ लचीला है। उनके असामान्य स्वभाव के कारण, SCARA रोबोट सामग्री हैंडलिंग कार्यों की एक विस्तृत श्रृंखला का प्रदर्शन कर सकते हैं।

एक SCARA रोबोट का निर्माण दो रोबोट हथियारों के जंक्शन से बना है, जो मध्य में जुड़े हुए हैं। दो स्वायत्त मोटर्स एक SCARA रोबोट के XY आंदोलनों को शक्ति देते हैं। ये मोटर इन कुल्हाड़ियों के आसपास स्वचालित क्रियाओं को निर्देशित करने के लिए प्रक्षेप और व्युत्क्रम कीनेमेटिक्स तकनीकों को नियोजित करते हैं।

SCARA बनाम व्यक्त रोबोट

जैसे-जैसे श्रम की लागत कम होती है और कम मजदूरी वाले विदेशी स्थानों से प्रतिस्पर्धा तेज होती है, स्वचालन और रोबोटिक्स की आवश्यकता दिन के हिसाब से बढ़ती जाती है। इसके साथ ही, उत्पाद जीवनचक्र छोटा हो रहा है, और अनुकूलन की मांग और, परिणामस्वरूप, घटक जटिलता बढ़ रही है। विनिर्माण उत्पादकता और ध्वनि की गुणवत्ता सुनिश्चित करने का सबसे अच्छा तरीका लचीला, विनियमित स्वचालन का उपयोग करना है। असेंबली प्रक्रिया अब तेज, अधिक प्रभावी और पहले से कहीं अधिक सटीक है, विशेष रूप से सामान्य और रोबोटिक्स में स्वचालन में प्रगति के लिए धन्यवाद।

4-अक्ष SCARA रोबोट भुजा XYZ को अपने कार्य-लिफाफे के अंदर समन्वयित कर सकता है, वर्तमान में विधानसभा के लिए सबसे आम रोबोटिक्स समाधान है। कलाई रोटेशन गति के चौथे अक्ष के रूप में कार्य करता है और 3- समानांतर-अक्ष रोटरी जोड़ों में एक्स, वाई और रोल मोशन शामिल हैं। कलाई पर या नींव में, ऊर्ध्वाधर Z गति आमतौर पर एक अलग रैखिक अक्ष होती है।

SCARA रोबोट आमतौर पर दो द्विसंयोजक विधानसभा कार्यों में नियोजित होते हैं जहां अंतिम चरण वास्तव में घटक को संलग्न करने के लिए एक ईमानदार गति है। मुद्रित सर्किट बोर्डों पर घटकों को सम्मिलित करना एक उदाहरण यह है कि इससे बड़े पैमाने पर पिक-एंड-प्लेस, पैकेजिंग कार्यों और विधानसभा प्रतिष्ठानों के लिए उपयोग किया जाता है।

जब वर्कपीस एक कोण पर रोबोट सेल में प्रवेश करते हैं, तो कुछ को SCARAs के साथ किया जाना चाहिए ताकि भाग को सुचारू बनाया जा सके, अधिक पैसे और अधिक मशीनरी के लिए ये समानुपातिक। वर्टिकल आर्टिकुलेटेड रोबोट की निपुणता के कारण कंपोनेंट को लेने और फिर से ओरिएंट करने के लिए एक का उपयोग कर सकते हैं। 5 और 6 अक्ष आर्टिकुलेटिंग रोबोटिक्स भी परियोजना संशोधनों के अनुकूल हैं और एक कार्यक्रम से पहले और बाद में अधिक उत्कृष्ट स्थिरता प्रदान करते हैं।

ईशा चक्रवर्ती के बारे में

आर्टिक्यूलेटेड रोबोट क्या है? | 5+ महत्वपूर्ण अनुप्रयोग | स्कारामेरे पास एयरोस्पेस इंजीनियरिंग में एक पृष्ठभूमि है, वर्तमान में रक्षा और अंतरिक्ष विज्ञान उद्योग में रोबोटिक्स के अनुप्रयोग की दिशा में काम कर रहा है। मैं एक सतत शिक्षार्थी हूं और रचनात्मक कलाओं के लिए मेरा जुनून मुझे उपन्यास इंजीनियरिंग अवधारणाओं को डिजाइन करने के लिए प्रेरित करता है।
भविष्य में लगभग सभी मानवीय क्रियाओं को प्रतिस्थापित करने वाले रोबोटों के साथ, मैं अपने पाठकों के लिए विषय के मूलभूत पहलुओं को एक आसान और सरल तरीके से लाना पसंद करता हूं। मैं एक साथ एयरोस्पेस उद्योग में प्रगति के साथ अपडेट रहना भी पसंद करता हूं।

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