ربات ها در اتوماسیون صنعتی

امروزه اهمیت نقش ربات ها در اتوماسیون صنعتی بر هیچ کس پوشیده نیست.

تعریف

ربات به معنی هر ماشین ساخت بشر است که بتواند کار یا عملی را به طور خودکار (از قبل برنامه ریزی شده) انجام دهد. یعنی تحرک بدون هدایت انسان.

ساخت ربات ها در اتوماسیون صنعتی

درساخت یک ربات سه علم الکترونیک، کامپیوتر و مکانیک دخالت دارند. بخش الکترونیک مربوط به سخت افزار و مدارهای ربات است که شامل حسگرها، پردازشگرها، راه اندازها، آشکارسازها و… می شود . بخش کامپیوتر برنامه ی موجود در حافظه ربات و به عبارتی نرم افزار آن را در برمی گیرد. بخش مکانیک شامل بدنه، موتورها، تحرک اجزا و خود ربات، انتقال نیرو (گیربکس یا تسمه) و… می شود.

اما برای طراحی یک ربات، ابتدا باید هدف ساخت آن مشخص شود. درطراحی باید کاربرد، ابعاد، توانایی، پردازش، محدودیت مانور و قدرت و قیمت ربات مدنظر قرارگیرد.

به طور کلی یک ربات شامل سه بخش می باشد :

ورودی ها اطلاعات و دیتاها
پردازنده
خروجی فرامین

وظیفه ی بخش ورودی گرفتن اطلاعات از محیط یا کاربر توسط حسگرها و ابزارهای ورودی است.
پردازنده وظیفه اجرای برنامه و به نوعی انجام عملیات بر روی ورودی را بر عهده داردو بخش خروجی یا عملگر، قسمتی از ربات است که متناسب با ورودی و برنامه موجود در حافظه تغییر حالت می دهد.در واقع بخش خروجی ، از پردازنده دستور می گیرد .

بخش ورودی

بخش ورودی می تواند یک کلید، دوربین، حسگر گرمایی، رطوبتی، فشار، نور و… باشد.

بخش خروجی

بخش خروجی شامل رله، موتور، اهرم مکانیکی، لامپ، صفحه نمایش و… است.

قسمت پردازنده

بخش پردازنده که مغز ربات و به نوعی اصلی ترین بخش آن محسوب می شود ، شامل تراشه های پردازنده است که وظیفه ی کنترل سیستم را بر عهده دارند.

آی سی های میکرو کنترولر CPU و PLC معروفترین تراشه های پردازشگر هستند.به دلیل اینکه در یک محیط صنعتی به توان الکتریکی بیشتری برای راه اندازی عملگرها نیاز است و همچنین بدلیل وجود نویزهای الکتریکی و مغناطیسی، طراحان سیستم های اتوماسیون صنعتی از PLC استفاده می کنند.

سیر تکاملی ربات ها در اتوماسیون صنعتی :

در گذشته از کنترل کننده های رله ای استفاده میشد که تلفات توان به صورت گرما و حرکت، سرعت کم و حجم زیاد از معایب آنها بود.

اما با گسترش شبکه های اتوماسیون و افزوده شدن انتظاراتی همچون قابلیت اتصال و تبادل و یکپارچه سازی داده های بنگاه، سیستم های مبتنی بر PLC هم، دیگر جوابگو نبودند. تولید کنندگان تجهیزات اتوماسیون به منظور برآوردن این نیازها، سامانه ای ارائه کردند که از یک سو دارای قطعیت PLC برای کنترل فرآیند بوده و از سوی دیگر از انعطاف پذیری و قابلیت یکپارچه شدن PC ها برخوردار است. چنین سامانه ای را، کنترل کننده ی اتوماسیون قابل برنامه ریزی یا PAC نامیدند.ایده ی ادغام PC و PLC درگذشته نیز مورد بررسی قرارگرفته بود ولی روش های قبلی همگی مبتنی بر اضافه کردن سخت افزار و نرم افزار به سامانه ی اصلی بودند.در ربات هایی که قرار است در گوشه ای از یک شبکه صنعتی مشغول بکار شوند از PAC استفاده می شود.

ربات های صنعتی یا ربات ها در اتوماسیون صنعتی در انواع مختلف و کاربردهای گوناگونی طراحی و ساخته شده اند.
به طور مثال رباتی را در نظر بگیرید که وظیفه ی جابه جایی شیشه های مسطح را برعهده دارد.
ورودی این ربات باید حسگری باشد که وجود شیشه در مکان اولیه را تشخیص دهد.
مکنده های قویِ روی بازو و همچنین موتورهای روی مفصل های ربات، خروجی ها هستند.
در قسمت پردازنده نیز می توان از PLC ها استفاده کرد.
صفحه نمایش و صفحه کلید به منظور کنترل ربات توسط کاربر قرار داده می شود.