مقبض هوائي

أنواع المخلب الهوائي

يُعد المخلب الهوائي مكونًا أساسيًا في اليد الهوائية، ويُستخدم على نطاق واسع في مجال الروبوتات. يوجد نوعان رئيسيان من المخالب، وهما المخالب المتوازية والمخالب الزاوية. قد يختلف تصميم المخلب حسب التطبيق الذي يُستخدم فيه.

• المخلب المتوازي:

  يمكن للمخالب الهوائية المتوازية حمل أجسام ذات أشكال وأحجام مختلفة بقوة قبض متسقة بفضل تصميماتها الخطية للأسطوانات. لديها إصبعان مستقلان يتحركان بشكل متوازي مع بعضهما البعض. يتيح ذلك لها التقاط العناصر بسهولة والتي تكون غير منتظمة الشكل أو ذات أبعاد مختلفة. إن بساطة المخالب المتوازية، التي تُوظف عادةً أسطوانات ثنائية الاتجاه، يجعلها اختيارًا شائعًا للعديد من التطبيقات. تُرجم تعقيدها المتواضع إلى صيانة أقل ودرجة أعلى من الموثوقية التشغيلية.

• المخلب الزاوي:

  تم تصميم المخالب الهوائية الزاوية خصيصًا للمهام التي تتطلب زوايا فتحة أوسع. بدلاً من التحرك بشكل متوازي مع بعضهما البعض، فإن هذه الأصابع تنتشر عن طريق الدوران حول محور ثابت. إن قدرة المخالب الزاوية على محاكاة إجراء الضغط يجعلها مناسبة للغاية لمعالجة قطع العمل الدائرية. يمكنها أيضًا الوصول إلى المواقع التي يصعب الوصول إليها. على الرغم من كونها أكثر تعقيدًا ميكانيكيًا من المخالب المتوازية، فإن المخالب الزاوية تتميز بمعالجة مهام فريدة تتطلب مرونة أكبر في الحركة.

المواصفات والصيانة

• الحجم والوزن: عادةً ما يكون طول المخالب الصغيرة 140 ملم، وعرضها 220 ملم، وارتفاعها 250 ملم. أما بالنسبة للأنواع الأكبر، فسيكون حجمها أكبر من 2000 ملم. يتأرجح وزن المخلب الهوائي بناءً على المواد والتصنيع. بشكل عام، يتراوح من 20 كجم إلى 1000 كجم.
• قدرة التحميل: لا تمتلك المخالب الهوائية خفيفة الوزن سعة تحميل ضخمة. على سبيل المثال، لا يمكن للمخلب الهوائي 50 ملم سوى حمل أشياء لا تتجاوز 2 كجم. ومع ذلك، يمكن للمخالب الثقيلة ابتلاع جسم ثقيل للغاية. يمكن لبعضها التعامل مع وزن يزيد عن 1000 كجم.
• الضغط: يتراوح ضغط التشغيل لمعظم المخالب بين 0.5 و 1.5 ميجا باسكال، مع نطاق استخدام متكرر من 0.6 إلى 0.8 ميجا باسكال. يمكنها العمل عند ضغوط منخفضة و مرتفعة، لكن ذلك قد يؤثر على أدائها.
• نطاق درجة الحرارة: يمكن للمخالب الهوائية العمل بشكل جيد في درجات حرارة تتراوح بين -20 و 80 درجة مئوية.
• المواد: في معظم الحالات، يكون سبائك الألومنيوم هو المادة الرئيسية في المخالب. بالإضافة إلى ذلك، يحتوي البعض على فولاذ كربوني، فولاذ مقاوم للصدأ، أو بلاستيك هندسي.
• الواجهة: يتكون الجزء المتصل من المخلب الهوائي من مسامير وجوز. في حالة بعض أذرع الروبوت، هناك واجهات موحدة تناسب أنواعًا مختلفة من الروبوتات. تعتبر دقة الواجهة عاملاً رئيسيًا في أداء المخلب.

لمحافظة على المخلب الهوائي في حالة عمل جيدة، يجب على المستخدمين الانتباه لبعض نصائح الصيانة. تُعد التنظيف المنتظم طريقة جيدة لبدء صيانة المخلب. يجب على المشغلين إزالة الغبار والحطام والجسيمات الأخرى التي تتراكم على سطح المخلب. يمكنهم استخدام فرشاة ناعمة أو قطعة قماش خالية من الوبر لمسح الأوساخ على السطح. نصيحة أخرى هي فحص المخلب الهوائي بانتظام. يحتاج المستخدمون إلى فحص أجزاء مختلفة من المخلب مثل الفكوك والمحامل والأختام والأسطوانات للتأكد من عدم وجود أضرار أو بلى أو تسريبات أو مشكلات أخرى. يجب عليهم إصلاح أو استبدال الأجزاء التالفة في الوقت المناسب.

سيناريوهات المخلب الهوائي

تجعل تعدد استخدامات المخلب الهوائي مفيدًا في العديد من الصناعات والتطبيقات. فيما يلي بعض سيناريوهات استخدامه:

• أتمتة خط التجميع

  يُعد المخلب الهوائي رائعًا لأتمتة خطوط التجميع في مصانع صناعة السيارات. يمكن برمجته للقيام بالعديد من المهام المختلفة، مثل التقاط أجزاء متعددة، وتركيبها معًا، وربطها بالمسامير، وتناسبها في أجزاء مختلفة من السيارة. إن استخدام المخلب الهوائي يجعل عملية التجميع أسرع ويضمن تناسب أجزاء السيارة بشكل مثالي.

• التعبئة والتغليف والتكديس على البالتات

  تستفيد عمليات التعبئة التي تنطوي على تعبئة المنتجات في صناديق أو على البالتات بشكل كبير من وجود مخالب هوائية مثبتة. باستخدام المخالب الهوائية، يمكن التقاط الطرود بكفاءة، وتوجيهها بشكل صحيح، ووضعها في صناديق أو على البالتات بدقة كبيرة، وختمها حسب الحاجة. علاوة على ذلك، يمكن تبسيط هذه العمليات، وتحسين الإنتاجية، وخفض الاعتماد على العمالة من خلال استخدام المخالب الهوائية.

• مراقبة الجودة والتفتيش

  خلال عمليات التفتيش ومراقبة الجودة، يتم استخدام مجموعة متنوعة من آليات القبض لتسهيل التعامل مع المنتجات التي يتم فحصها أو اختبارها بواسطة آلات ومعدات مختلفة، أو نقلها أو إعادة وضعها. قد تتراوح هذه المنتجات من العناصر الصغيرة والحساسة إلى العناصر الأكبر والأكثر قوة، مما يتطلب أشكالًا وأحجامًا متنوعة من المخالب القادرة على استيعاب جميع الاحتمالات.

• خدمة الآلات

  إن قدرة المخالب الهوائية على القبض على قطع العمل بأشكال مختلفة يجعلها مناسبة لتغذية الآلات ومعالجتها. يمكنها تحميل العناصر في آلات مثل CNCs والمخارط والمطاحن. بعد الانتهاء من التصنيع، يمكن للمخالب تفريغ قطع العمل. تعمل هذه الأتمتة على تحسين الإنتاجية وتقليل التدخل اليدوي.

كيفية اختيار مخلب هوائي

عند اختيار مخلب هوائي مناسب للتطبيق، من الضروري مراعاة عوامل مختلفة ومطابقتها مع الاحتياجات المحددة. أولاً، حدد ما إذا كانت هناك حاجة إلى مخلب هوائي ذكي أو تقليدي. سيؤثر الخيار بين واحد ذكي وواحد قياسي على سير العمل بأكمله، خاصةً فيما يتعلق بمتطلبات الاتصال والسرعة.

يجب على المرء تقييم الأجسام التي سيتم التعامل معها بواسطة المخلب من حيث الحجم والوزن والشكل والمادة. سيساعد ذلك في تحديد قوة القبض والحجم المطلوبين. إذا كانت العناصر ذات شكل غريب أو تتطلب محاذاة محددة، فقد تكون هناك حاجة إلى تركيبات أو فكوك مخصصة. يجب أيضًا اختيار أدوات نهاية الذراع بناءً على مادة العنصر، سواء كانت هشة أو متسخة أو عالية الحرارة، وبيئة العمل.

من المهم مطابقة قوة القبض المطلوبة مع المخلب المختار. يجب مراعاة وزن الأجسام، ووجود القصور الذاتي في التطبيق، وأي قوى خارجية تؤثر على المخلب. سيعتمد اختيار سرعة القبض أيضًا على وقت دورة التطبيق ونوع العملية. ضع في الاعتبار ما إذا كانت المهمة تتضمن تجميعًا سريعًا أو إنجازًا سريعًا للطلبات. بمجرد مراعاة جميع هذه العوامل، يمكن اختيار مخلب مناسب من بين العديد من الخيارات المتاحة، بما في ذلك تلك التي تتمتع بتصنيفات IP للحماية من الغبار وتسلل الماء.

بخلاف ذلك، يجب أن تتوافق خيارات تركيب المخلب مع ذراع الروبوت الذي سيتم استخدامه معه. تعتبر طول شق المخلب ضروريًا أيضًا لضمان قدرته على استيعاب العنصر الذي يتم التعامل معه بأمان، بما في ذلك أي متطلبات إضافية لخلوص العملية. يجب أيضًا مراعاة عزم الدوران لأنه سيؤثر على قوة القبض، بما في ذلك قبضة الأصابع والدوران المطلوبين لأداء المهام المطلوبة.

أخيرًا، ضع في الاعتبار طول عمر المنتج، حيث يمكن أن يؤثر تآكل وبلى الأجزاء المتحركة بشكل دائم على كفاءة التطبيق. يمكن أن تساعد مادة المخلب وتصميمه، بما في ذلك تكوين الفك، في التخفيف من هذه المشكلات وضمان تشغيل سلس وكفاءة مع الحد الأدنى من وقت التوقف.

أسئلة وأجوبة حول المخلب الهوائي

س1. ما هو الغرض من المخلب؟

ج1. الهدف الرئيسي من المخلب هو حمل أو الإمساك بِجسمٍ ما. عادةً ما تُرفق المخالب بذراع روبوتي ويمكن تخصيصها لتناسب تطبيقات مختلفة. قدرتها على حمل أشكال وأحجام مختلفة يجعلها مناسبة للاستخدام في صناعات متنوعة مثل التصنيع والتجميع والتعبئة واللوجستيات، على سبيل المثال لا الحصر.

س2. ما هو الفرق بين المخلب الهوائي والمخلب الهيدروليكي؟

ج2. يكمن الاختلاف الرئيسي بين المخلب الهوائي والمخلب الهيدروليكي في الآلية المستخدمة لتشغيلها. على الرغم من أن كلاهما مصمم لتوفير القوة وتسهيل حمل الأجسام، إلا أنهما يعملان باستخدام سوائل مختلفة. كما هو مذكور سابقًا، يستخدم المخلب الهوائي الهواء المضغوط. من ناحية أخرى، يعمل المخلب الهيدروليكي باستخدام سائل هيدروليكي أو زيت. يعني هذا الاختلاف الطفيف أن المخلبين يوفران فوائد مميزة ومناسبة لتطبيقات مختلفة. على سبيل المثال، يمكن للمخلب الهيدروليكي أن يوفر قوة قبض أقوى ويكون مثاليًا للتطبيقات الثقيلة. يمكن للمخلب الهيدروليكي أيضًا أن يوفر دقة أعلى وتحكمًا أدق، مما يجعلها مناسبة للمهام التي تتطلب التعامل بدقة.

س3. كيف يعمل المخلب الهوائي ثلاثي الأصابع؟

ج3. يعمل المخلب الهوائي ثلاثي الأصابع بشكل مشابه للمخالب ذات الإصبعين مع وجود تعقيد وإمكانية إضافيين. يحتوي المخلب على ثلاثة أصابع أو فكوك متحركة، عادةً ما تكون مثبتة على مهاوي دوارة. يعمل تدفق الهواء من الضاغط على تدوير المهاوي، مما يؤدي إلى فتح الأصابع. عند إطلاق ضغط الهواء، تغلق الأصابع للداخل للإمساك بِجسمٍ ما. يوفر تصميم ثلاثي الأصابع استقرارًا ودعمًا متزايدين، خاصةً عند حمل الأجسام المستديرة أو الأسطوانية.

س4. ما هي قيود المخلب الهوائي؟

ج4. في حين أن المخالب الهوائية شائعة ومناسبة لتطبيقات متنوعة، إلا أنها لها بعض القيود. كما هو مذكور سابقًا، لا توفر المخالب الهوائية قوة بقدر نظيرتها الهيدروليكية. هذا يعني أنها قد لا تكون مناسبة للتطبيقات الثقيلة التي تتطلب قوى قبض عالية. ثانيًا، قد تحدّ حاجة مصدر هواء مضغوط من استخدامها في بعض الأماكن. أخيرًا، يحتمل أن يؤدي تصميم إصبع معظم المخالب الهوائية إلى إتلاف الأجسام الدقيقة أو الحساسة.