ساخت و طراحی ماشین آلات صنعتی و ربات صنعتی نیکسا

ماشین آلات یا دستگاه­‌های صنعتی را می‌توان به دو دسته تقسیم کرد: ماشین آلات تولیدی و ماشین آلات فرآوری محصول. ماشین آلات تولیدی برای تولید محصولات جدید استفاده می‌شوند و ماشین آلات فرآوری برای فرآوری محصولات موجود کاربرد دارند. هر دسته از ماشین آلات صنعتی شامل طبقه‌بندی های گوناگونی از دستگاه‌ها و تجهیزات هستند که بر اساس نیاز صنعت، مورد استفاده قرار می‌گیرند.

شرکت نیکسا با اعتقاد بر این‌ که طراحی و ساخت ربات‌های صنعتی و دستگاه­‌های صنعتی، نقش مهمی در توسعه صنایع کشور ایفا می‌­کند؛ آمادگی دارد تا با سرمایه‌گذاری و همکاری در این زمینه، یاری‌رسان صنایع در افزایش بهره‌­وری، کاهش هزینه­‌ها و بهبود کیفیت محصولات تولیدی باشد. نیکسا هم‌چنین از همکاری با شرکت­‌های دانش‌بنیان و استارتاپ­‌ها جهت به‌کارگیری توانمندی­‌های آن‌ها در زمینه طراحی و ساخت ماشین آلات اتوماتیک به شدت استقبال می‌کند.

اجزا ماشین آلات صنعتی و ربات صنعتی

در طراحی و ساخت ماشین آلات صنعتی و ربات صنعتی اجزای گوناگونی مورد استفاده قرار می‌گیرد که هر یک نقش مهمی در عملکرد آن دستگاه ایفا می­‌کند. اجزای ماشین آلات صنعتی و ربات صنعتی را می توان به پنج دسته کلی تقسیم کرد:

1. مکانیک
2. پنوماتیک و هیدرولیک
3. الکتریکی و برقی
4. الکترونیک و ابزار دقیق
5. کنترل و نرم‌افزار برنامه نویسی و مانیتورینگ

در ادامه این خدمت از نیکسا به شرح هر یک از موارد فوق می‌پردازیم:

1. مکانیک

1. • ساختار مکانیکی: شامل اجزای گوناگونی نظیر پایه، بازو، مفصل، ساختار و … است. این اجزا به یکدیگر متصل می­‌شوند و ساختاری را تشکیل می­‌دهند که اسکلت و اجزای یک دستگاه را تامین می­‌کند.
   • سیستم‌های انتقال قدرت: انرژی را از محرک­‌ها به اجزای مکانیکی منتقل می­‌کنند. از جمله سیستم­‌های انتقال قدرت می­‌توان به گیربکس، زنجیر، تسمه و … اشاره کرد.

2. پنوماتیک و هیدرولیک

دو فناوری هستند که از سیالات فشرده برای انتقال قدرت و حرکت استفاده می‌­کنند:

1. • پنوماتیک، از هوای فشرده‌ای که توسط کمپرسور تولید می‌شود برای انتقال قدرت و حرکت استفاده می­‌کند. هوای فشرده، انرژی خود را از طریق لوله­‌ها و شیرها به عملگرهای پنوماتیکی منتقل می‌­کند. عملگرهای پنوماتیکی، اجزایی مکانیکی هستند که با استفاده از هوای فشرده حرکت می­‌کنند.
   • هیدرولیک، از مایع تحت فشار که با استفاده از پمپ هیدرولیک تولید می­‌شود؛ برای انتقال قدرت و حرکت استفاده می­‌کند. مایع تحت فشار، انرژی خود را از طریق لوله­‌ها و شیرها به عملگرهای هیدرولیکی منتقل می­‌کند. عملگرهای هیدرولیکی، اجزایی مکانیکی هستند که با استفاده از مایع تحت فشار حرکت می‌­کنند.

3. الکتریکی و برقی

1. • محرک­‌ها: انرژی الکتریکی، هیدرولیکی یا پنوماتیکی را به حرکت مکانیکی تبدیل می‌­کنند. محرک‌­های گوناگونی در ماشین آلات صنعتی استفاده می‌شوند که از جمله آن‌ها می‌توان به موتورهای الکتریکی، موتورهای هیدرولیکی و موتورهای پنوماتیکی اشاره کرد.
   • تابلو و مدارات الکتریکی: انرژی الکتریکی مورد نیاز دستگاه را تامین می­‌کند. منبع تغذیه به همراه مدارات حفاظتی (کلید، فیوز و …) و مدارات قطع و وصل الکتریکی (کنتاکتور، رله، درایو و …) و سایر قطعات تابلویی در این بخش قرار دارند.

4.الکترونیک و ابزاردقیق

1. • مدارهای الکترونیکی: مدارهای الکترونیکی از قطعات الکترونیکی گوناگونی مانند ترانزیستور، دیود، مقاومت و … تشکیل شده‌­اند. این مدارها برای اهداف مشخصی طراحی و اجرا می­‌گردند.
   • ابزار دقیق: ابزار دقیق، تجهیزاتی هستند که برای اندازه­‌گیری و کنترل کمیت­‌های فیزیکی مانند دما، فشار، جریان و … استفاده می‌­شوند و در ماشین آلات صنعتی برای کنترل عملکرد دستگاه و جلوگیری از آسیب دیدن آن استفاده می­‌شوند.
   • سنسورها: اطلاعات مربوط به وضعیت اجزای مکانیکی را دریافت می‌­کنند. سنسورهای گوناگونی در ماشین آلات صنعتی استفاده می‌­شوند که از جمله آن‌ها می­‌توان به سنسور فاصله، سنسور جابه‌جایی، سنسور سرعت و … اشاره کرد.

5.کنترل و نرم افزار برنامه نویسی و مانیتورینگ

1. • سیستم­‌های کنترل: سیستم­‌های کنترل، وظیفه کنترل عملکرد ماشین آلات را بر عهده دارند. سیستم‌های کنترل از اجزای مختلف مانند سنسورها، عملگرها و مدارهای کنترل تشکیل شده‌اند.
   • مدارهای کنترل: اطلاعات را از سنسورها و ابزاردقیق دریافت می­‌کنند و پس از تحلیل در سیستم­‌های کنترل مانند تابلو PLC دستورات را به اجزای الکتریکی و الکترومکانیکی منتقل می­‌کنند. از این طریق حرکت اجزای مکانیکی را کنترل کرده و امکان مانیتورینگ سیستم را فراهم می­‌کنند.
   • نرم افزار برنامه نویسی و مانیتورینگ: نرم افزار برنامه نویسی و مانیتورینگ ابزاری است برای کنترل و نظارت بر عملکرد دستگاه‌­های صنعتی استفاده می­‌شود. نرم افزار برنامه نویسی برای تعیین حرکت، عملکرد و اجرای فرامین استفاده می‌­شود. در حالی که نرم افزار مانیتورینگ برای جمع‌آوری داده‌­ها و نظارت بر عملکرد ماشین آلات صنعتی کاربرد دارد.

طراحی ماشین آلات صنعتی و طراحی ربات صنعتی

طراحی ماشین آلات صنعتی اتوماتیک و طراحی ربات صنعتی، فرآیندی پیچیده و چند مرحله­‌ای است که شامل مراحل زیر می­‌شود:

• مرحله 1. تعریف نیازها: در این مرحله، نیازهای مشتری و کاربرد مورد نظر دستگاه­‌های صنعتی مشخص می­‌شود. این نیازها شامل نوع کار مورد نظر، دقت، سرعت، قدرت، ایمنی و هزینه مورد نیاز می‌­شود.
• مرحله 2. طراحی مفهومی: در این مرحله، یک طرح مفهومی برای ماشین آلات صنعتی ارائه می­‌شود. این طرح شامل ساختار کلی ماشین آلات صنعتی، بخش‌های گوناگون دستگاه‌های صنعتی و روش ارتباطی بین بخش‌های گوناگون دستگاه‌های صنعتی اتوماتیک می­‌باشد.

• مرحله 3. طراحی مهندسی: در این مرحله، طراحی مفهومی دستگاه­‌های صنعتی اتوماتیک، با توجه به نیازهای مشتری و کاربرد مورد نظر، توسعه داده می­‌شود. این طراحی، شامل مشخصات دقیق بخش‌های گوناگون دستگاه‌­های صنعتی اتوماتیک، محاسبات مربوط به ابعاد، وزن و نیروها و انتخاب مواد و مصالح مناسب می­‌باشد.
• مرحله 4. ساخت نمونه اولیه: در این مرحله، یک نمونه اولیه از دستگاه‌­های صنعتی ساخته می­‌شود. این نمونه اولیه، برای آزمایش و ارزیابی طراحی ماشین آلات صنعتی استفاده می­‌شود.

• مرحله 5. تولید انبوه: در این مرحله، دستگاه­‌های صنعتی اتوماتیک به صورت انبوه تولید می­‌شوند.

ساخت ماشین آلات صنعتی اتوماتیک

ساخت ماشین آلات صنعتی اتوماتیک، فرآیندی پیچیده و دقیق است که شامل مراحل زیر می شود:

• مرحله 1. آماده‌سازی: در این مرحله، مواد و مصالح مورد نیاز برای ساخت دستگاه­‌های صنعتی اتوماتیک، آماده می­‌شوند. هم‌چنین، تجهیزات و ابزارهای مورد نیاز برای ساخت ماشین آلات صنعتی نیز تهیه خواهند شد.

• مرحله 2. ساخت اجزای مختلف: در این مرحله، اجزای گوناگون ماشین آلات صنعتی ساخته می­‌شوند. این اجزا شامل ساختار مکانیکی، محرک‌ها، سیستم‌های انتقال قدرت و سیستم‌­های کنترل حرکت ساخته می‌­شوند.

• مرحله 3. مونتاژ: در این مرحله، اجزای مختلف دستگاه­‌های صنعتی، با یکدیگر مونتاژ می‌­شوند.

• مرحله 4. تست و تنظیم: در این مرحله، ماشین آلات صنعتی، تست و تنظیم می‌­شوند. این تست و تنظیم شامل بررسی عملکرد صحیح ماشین آلات صنعتی اتوماتیک و تنظیم دقیق اجزای مختلف دستگاه صنعتی می­‌شوند.

انواع ربات صنعتی، کاربرد و مزایای آن

ربات­‌های صنعتی بر اساس معیارهای گوناگونی مانند نوع حرکت، تعداد محور، نوع محرک، نوع کنترل و … طبقه بندی می­‌شوند.

انواع ربات صنعتی

در ادامه، به معرفی برخی از انواع ربات­‌های صنعتی می‌­پردازیم:

• ربات­‌ مفصلی: این ربات­‌ها رایج‌ترین نوع ربات‌­های صنعتی هستند. ربات­‌های مفصلی دارای چندین محور حرکتی هستند که به آن‌ها اجازه حرکت در فضا را می‌دهد. ربات­‌های مفصلی در کاربردهای گوناگون مانند جوشکاری، مونتاژ، بسته بندی و … مورد استفاده قرار می‌گیرند.
• ربات اسکارا (SCARA): این ربات مخفف عبارت Selective Compliance Assembly Robot Arm است که به معنای بازوی رباتیک مونتاژ با انعطاف‌پذیری انتخابی می‌باشد. این نوع ربات به دلیل ساختار خاص و قابلیت‌های منحصر به فرد خود، در بسیاری از صنایع، به ویژه در صنایع الکترونیک و مونتاژ قطعات کوچک، کاربرد گسترده‌ای دارد.

ربات اسکارا ساختار ساده‌ای دارد این ربات معمولاً دارای دو مفصل چرخشی عمودی است که به آن اجازه می‌دهد تا در یک صفحه افقی حرکت کند. این ساختار ساده، باعث می‌شود که ربات اسکارا بسیار سریع و دقیق باشد. همان‌طور که از نام آن پیداست، ربات اسکارا در دو جهت عمودی (Z) و افقی (X و Y) انعطاف‌پذیری دارد. این بدان معنی است که ربات در جهت عمودی نرم و انعطاف‌پذیر است و در جهت افقی سفت و دقیق است. این ویژگی باعث می‌شود که ربات اسکارا برای کارهایی مانند قرار دادن قطعات کوچک در سوراخ‌های دقیق بسیار مناسب باشد.

• ربات­ کارتزین (Cartesian): این ربات­‌ها نیز نوع دیگری از ربات­‌های مفصلی بوده و دارای سه محور حرکتی با حرکت خطی هستند. ربات­‌های Cartesian برای کاربردهایی مانند جابه‌جایی مواد و قطعات مناسب هستند.

• ربات دلتا (Delta): این ربات‌­ها نیز مفصلی هستند و سه محور حرکتی دارند که توانایی حرکت به صورت هم‌زمان را دارا هستند. ربات‌های Delta برای کاربردهایی مانند بسته‌بندی و پردازش مواد مناسب هستند.
• ربات­‌ چرخشی: این ربات­‌ها دارای یک محور حرکتی هستند که به صورت چرخشی حرکت می‌کند. ربات­‌های چرخشی برای کاربردهایی نظیر جوشکاری، برش و … مناسب هستند.
• ربات­‌ چند منظوره: این ربات‌­ها قادر هستند چندین حرکت انجام دهند. ربات­‌های چند منظوره برای کاربردهایی با نیاز به انعطاف پذیری بالا، مناسب هستند.

کاربرد ربات‌های صنعتی

ربات‌های صنعتی در صنایع گوناگون کاربرد دارند. از کاربرد‌های ربات­‌های صنعتی می‌­توان به موارد زیر اشاره کرد:

• تولید: ربات­‌های صنعتی در خطوط تولید برای انجام کارهایی مانند جوشکاری، مونتاژ، بسته‌بندی و … استفاده می­‌شوند.
• ساخت و ساز: ربات صنعتی در فعالیت‌های ساخت و ساز برای انجام کارهایی مانند جوشکاری، برش، حمل و نقل و … استفاده می­‌شوند.
• حمل و نقل: ربات­‌های صنعتی در صنعت حمل و نقل برای انجام کارهایی مانند بارگیری و تخلیه، انبارداری و … استفاده می­‌شوند.
• کشاورزی: ربات­‌های صنعتی در بخش کشاورزی برای انجام کارهایی مانند برداشت محصول، سم‌پاشی و … استفاده می­‌شوند.
• خدمات: ربات‌های صنعتی در واحد خدمات برای انجام فعالیت‌هایی مانند نظافت، نگهداری و … استفاده می­‌شوند.

مزایا و معایب ربات­‌های صنعتی

ربات­‌های صنعتی مزایای بالایی نسبت به نیروی انسانی دارند. از جمله این مزیت ها می­‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• سرعت و دقت بالا
• کاهش هزینه‌­های تولید
• افزایش بهره­‌وری
• کاهش خطرات ایمنی

با این حال، ربات­‌های صنعتی معایبی نیز دارند. از جمله معایب ربات صنعتی می­‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• هزینه بالای سرمایه گذاری اولیه
• نیازمند به آموزش و نگهداری
• خطرات احتمالی

در مجموع، ربات­‌های صنعتی ابزارهای قدرتمندی هستند که می­‌توانند به افزایش بهره‌­وری و کاهش هزینه­‌های تولید کمک کنند.

طراحی و ساخت ماشین آلات صنعتی، ساخت و طراحی ربات صنعتی ایرانی نیکسا

با توجه به گستردگی و تنوع ماشین آلات صنعتی و تجارب گوناگون در صنایع مختلف، شرکت نیکسا با سابقه اجرای پروژه‌های برق و اتوماسیون آمادگی خود را جهت همکاری در راستای طراحی و ساخت ماشین آلات صنعتی و ربات های صنعتی به‌خصوص در صنعت تجهیزات پزشکی که نوعی سرمایه گذاری آینده‌­نگر است، را اعلام می‌دارد. با توجه به روند رو به رشد فرایند اتوماسیون در صنایع گوناگون، تقاضا برای استفاده از ربات‌های صنعتی و دستگاه­‌های صنعتی اتوماتیک، در سال­‌های آینده افزایش خواهد یافت. شرکت نیکسا با آمادگی خود برای طراحی و ساخت ماشین آلات صنعتی و ربات‌های صنعتی، می­‌تواند به توسعه این صنعت در ایران و هم ‌عرض آن رشد و توسعه صنایع دیگر کشور نیز کمک کند.

همان‌طور که به نظر می‌آید، برای طراحی و ساخت ماشین­‌ آلات صنعتی، راهکارهای متعددی وجود دارد که مهندسان می­‌توانند از آن بهره ببرند. یکی از این راهکارها، استفاده از شبیه‌ساز­‌های رایانه­‌ای است. با استفاده از شبیه‌ساز­‌ها، مهندسان می‌­توانند قبل از ساخت نمونه واقعی ماشین آلات، ابتدا آن­‌ها را در محیط مجازی آزمایش کرده و خطاها و مشکلات سیستم را قبل از ساخت نمونه حقیقی، برطرف کنند. هم‌چنین، استفاده از روش­‌های مهندسی معکوس نیز می­‌تواند به طراحان کمک کند تا از تجربه­‌های گذشته بهره برده و ماشین آلاتی بهتر از ماشین آلات موجود طراحی کنند. شرکت نیکسا از تمامی این روش‌ها در طراحی و ساخت ماشین آلات صنعتی و ربات های صنعتی استفاده کرده و خدمات نوینی را به مشتریان ارائه خواهد داد.

سخن پایانی

امروزه با گسترش هوش مصنوعی، کاربرد سیستم­‌های هوشمند در طراحی و ساخت ماشین آلات صنعتی و ربات­‌های صنعتی، یکی از راهکارهای مهم است. این سیستم­‌ها با استفاده از الگوریتم­‌های هوش مصنوعی و یادگیری ماشین، قادر به تشخیص و پردازش اطلاعات در محیط­‌های پیچیده صنعتی هستند. با استفاده از این سیستم­‌ها، دستگاه­‌ها و ربات­‌ها قادر به انجام وظایف پیچیده‌­تر و دقیق‌تر خواهند بود.