ניוזלטר מגה מיכשור 08

טובלן קפיצים הוא רכיב המאפשר הפעלת כוח מדויק וחזרתי הודות לקפיץ הפנימי ולראש הכדורי. הוא מהווה חלופה טובה יותר להסתייעות במהנדסים, שירכיבו במיוחד מערכת עם קפיץ ועם ראש כדורי לשם אותה מטרה. טובלנים הם קלים יותר להתקנה, ומציעים רכיב אחד שמחליף מערכת המורכבת מכמה רכיבים. אפשר למצוא טובלנים במערכות נשק ובתעשיות האווירונאוטיקה והרכב. הם יכולים לשמש לעצירה, לסימון, לייצוב ולחציצה.

הקפיץ משמר לחץ עקבי על הטובלן כאשר הוא במצב מנוחה. במצב זה הטובלן מצוי בהתרחבות, ובמקרה שמופעל כוח חיצוני שעולה כוח הקפיץ - הוא יידחף פנימה לתוך הטובלן. כאשר הכוח מופחת, הטובלן יצוץ החוצה שוב.

ישנן ארבע קטגוריות של טובלנים:

טובלן קפיצים סטנדרטי: מגיע בכמה צורות וחומרים, כולל עיצובים שונים לראש הטובלן ועוצמות שונות של הקפיץ. הסוג הגדול לא יתאים לחללים צרים.

טובלן גוצי: קטן יותר ומתאים למקרים של מקום מוגבל. ואולם מידתו הקטנה מגבילה את הכוח שיכול להיות לקפיץ שלו.

טובלן כדורי: קל להתקנה באמצעות מברג ויכול לשאת משקל צדדי גבוה.

טובלן דחף: בעל גוף חלק וניתן להתקינו בקלות בעץ, בפלסטיק רך ובאלומיניום.

מהנדסים שמבקשים לבחור את הטובלן הנכון צריכים למספר פרמטרים, ביניהם:

כוח קצה: טובלני קפיצים יכולים להפעיל בין 0.06 קילוגרם כוח ל-30.84 קילוגרם כוח.

מנעד התנועה של הטובלן - הטובלן מתרחב ומצטמצם בהתאם לכוח שמופעל עליו.

דפוס ההברגה של מעטפת גוף הטובלן

מקור: www.machinedesign.com

UCMSmartLine של UCM היא מערכת ניקוי לרכיבים. היא על-קולית ומודולרית, עם תשעה שלבי ניקוי. בתהליך הניקוי, הרכיבים עוברים שלבי ניקוי ושטיפה שונים, עם אפשרות לתנועת סיבוב או סחרור. מאפייני המערכת הם: ציוד על-קולי, ייבוש באוויר חם, באינפרה-אדום ובוואקום. ניתן ליצור בקלות עד 99 תוכניות ניקוי. כמו כן ניתן ליצור הדמיה ויזואלית של התהליך וניתוח שגיאות באמצעות בקר IPC. ניתן לשלב את המערכת בחדר נקי. המכונה היא מערכת סגורה.

מכונת הניקוי מותאמת לניקוי רכיבים בעלי מעטפת סרט דק, כגון רכיבי אוטומציה; חלקים של אופטיקה מדויקת כגון רכיבי מיקרו-אופטיקה, עדשות, מראות ופריזמות; רכיבים רפואיים כמו שתלים, וכלי ניתוח; מכניקה מדויקת ורכיבים המשמשים בתעשיית התעופה, הרכב, השעונים והתכשיטים.

צילום: ucm-ag.com

מקור: ucm-ag.com

רובוטיקה רכה הוא ענף ברובוטיקה ששם דגש על נושאים שונים מהמקובל ברובוטיקה, כלומר: פחות על דיוק ומהירות ויותר על גמישות ובטיחות, כך שהרובוט מותאם יותר לרעיון של ממשקי אדם-רובוט ולעבודה משותפת של רובוטים ובני אדם.

הצפי לשוק הרובוטיקה הרכה עומד על 3.41 מיליארד דולר עד שנת 2027. משווקי הרובוטיקה הרכה מדגישים את הפשטות המכנית והאלגוריתמית של התחום ואת הקלות היחסית שבה ניתן לשלבו בפס ייצור תעשייתי הודות לכישורי החישה המאפיינים רובוטים רכים.

רובוטיקה רכה יכולה להציע מענה ראשוני במקרה של קריסת מבנים, בדומה לאסון שהתרחש במגדלי צ'מפליין בפלורידה. החוקר איסורו גודג' (Isuru Godage), פרופסור בביה"ס למחשבים באוניברסיטת דה-פול שבאלינוי, עובד כעת על פיתוח רובוטים שיוכלו לסייע בחיפוש אחר ניצולים בין ההריסות. הרעיון הוא להפעיל באתר האסון עשרות רובוטים רכים ובעלי יכולת השתנות שיחדרו לכל פתח בהריסות, תוך שהם משנים את צורתם בהתאם לתנאי השטח - גרם מדרגות, תעלת ניקוז צרה או אגן מים. רובוטים כאלה ויכלו לסמן לכוחות החילוץ היכן להשקיע את מאמציהם.

צילום: DePaul University College of Computing and Digital Media (CDM) - Facebook

ישנן כיום חמש קטגוריות עיקריות של רובוטים: רובוטים מתוכנתים מראש (המשמשים למשל בפסי ייצור במפעלים), רובוטים דמויי אדם, רובוטים אוטונומיים (כמו רומבה), רובוטים רבודים כמו שלדים חיצוניים שמאפשרים תנועה למשותקים, או רובוטים בשליטה ממרחק כמו רחפנים. מרבית הרובוטים הללו הם בעלי הרכב קבוע שאינו ניתן לשינוי. אלה שניתן לשנותם בנויים על פי רוב מחומרים קשיחים ומתבססים על פנאומטיקה, ועל כן פחות מתאימים לפעילות שטח.

פרופסור גודג' זכה במענק של NSF, הקרן הלאומית למדע, בסכום של יותר מחצי מיליון דולר לאורך חמש שנים, כדי לפתח רובוטים רכים. גודג' עובד על דגם בעל הנעה אלקטרומכנית ולא פנאומטית, כדי לאפשר לרובוט ניידות ואלחוטיות. בשלב הראשון הרובוט שלו יופעל על ידי מפעיל אנושי, אך הכוונה היא להתקין על הרובוט חיישנים נוספים בהמשך כדי שיוכל להחליט באופן אוטונומי כיצד לפעול. גודג' שואב השראה מזנבו של קוף העכביש; זנב זה מורכב משלד שמוקף בשרירים, מה שמאפשר לו להתפתל בגמישות ולבצע משימות מורכבות. לדברי גודג' הרובוט בפיתוחו יהיה בעל שלדה קשיחה ומעטפת חיצונית רכה מסיליקון או מגומי.

צילום: ויקיפדיה

מקור: resources.depaul.edu

Messe dusseldorf gmbh מציגים את תערוכת Medica2021, ב- fair center דיסלדורף, גרמניה.

תאריכים: 15/11/2021 עד 18/11/2021.

נושאים בתערוכה: דיגיטציה של תחום הבריאות, שימוש בבינה מלאכותית ורובוטיקה המחוללים מהפכה בעולם הבריאות המסורתי ומובילים לחדשנות ברפואה.

בעקבות מגפת הקורונה האמיר הביקוש לבקבוקוני זכוכית לאחסון חיסונים. 16 מיליארד מנות נדרשות לשם חיסון אוכלוסיית העולם כולה, וכל מנה צריכה בקבוקון שיאחסן אותה. מדי שנה מיוצרים בעולם כ-50 מיליארד בקבוקונים לאחסון חיסונים. בקבוקונים המשמשים לאחסון רפואי עשויים מזכוכית בורוסיליקטית וייצורם חייב להיות מותאם לרף הדרישות הגבוה של המוצרים הרפואיים. כל ריאקציה כימית בין המיכל לנוזל היקר עלולה לפגום באיכות החיסון ולסכן חיי אדם, והשריטה הקטנה ביותר על בקבוק אחד עלולה לפסול את מחזור הייצור כולו ואף להביא להשבתת המכונה.

בקבוקוני חיסונים מכילים בדרך כלל 100-2 מ"ל נוזל. הגודל שלהם הוא בדרך כלל 45 מ"מ גובה ו-11.5 מ"מ רוחב. מערכות הבקרה שמשמשות בייצורם חייבות להיות מדויקות ומותאמות לממדיהם הזעירים. האתגר העומד בפני היצרנים הוא אפוא כיצד לתגבר את קו הייצור כמענה לביקוש העולה בלי לפגוע ברמת הדיוק החיונית לקו ייצור מהסוג הזה. חברת איזוטרוניק (Isotronic GmbH) הגרמנית פיתחה את VialChecker - מערכת בקרה לפס ייצור של בקבוקוני זכוכית.

מערכת VialCheckerמתבססת על מצלמות תעשייתיות של חברת IDS ומבצעת שני סוגי בדיקות שלרוב משלימות זו את זו בתהליך: הבדיקה הממדית ובדיקת פני השטח.VialChecker Geometry מבצעת את הבדיקה הממדית שבוחנת את ההתאמה בין התצורה הסופית של המוצר לתצורה שהוגדרה לו. VialChecker Cosmetic בוחנת את פני השטח של כל פריט ומאתרת פגמים כמו סדקים, שריטות או גבשושיות במידה שהם קיימים.

איזוטרוניק משתמשת במצלמות של חברת IDS מסדרת GigE uEye CP. אלה מכשירים מושלמים למערכות של ריבוי מצלמות, הודות לזיכרון פנימי של 120 MB. הבדיקה הממדית כוללת 50 בדיקות \ שונות ברמת דיוק של 0.01 מילימטר, ובדיקת פני השטח מאתרת פגמים ברזולוציה של 0.1 מילימטר רבוע הודות למצלמות החזקות. הבדיקות מתקיימות בשלבים שונים של הייצור. כל מערכת תומכת בשלוש עד שמונה מצלמות כך שניתן לשלב תחנות מדידה שונות לאורך פס הייצור. אפשר להוסיף חיישנים או מצלמות לפי הצורך.

הבדיקה כרוכה בסיבוב של הבקבוקון, והמצלמות מסוגלות לצלם 20 תמונות בכל סיבוב. המערכת מסוגלת לבדוק 120 בקבוקונים בדקה ברמת דיוק גבוהה מאוד. תוכנה ואלגוריתם ייעודיים שפותחו עבור המערכת מזהים שגיאות ומשדרים אותם על גבי המוניטור. נתונים שהצטברו לאורך זמן נשמרים בענן ומשמשים ליצירת סטטיסטיקות ולמידת מכונה, וכמו כן מספקים חיזויים לגבי מצב השחיקה של המכונה ומתריעים כאשר עולה הצורך בתיקון או החלפת רכיבים.

מקור: en.ids-imaging.com

טכנולוגיות של ראיית מכונה מתפתחות כל העת; מדובר בטכנולוגיה שהיא מרכיב חיוני במרבית פתרונות האוטומציה, ולפי התחזיות הענף יכפיל את עצמו בשש שנים הקרובות. מערכת ראייה כוללת על פי רוב סדרה של רכיבים נפרדים כמו עדשות, מקורות אור, חלקים רובוטיים, מעבדים ותוכנות ייעודיות.

המצלמות משמשות כמובן כ"עיניים" במערכת, וסוג המצלמה והתכונות הייחודיות לה נקבעות על פי הצרכים התפעוליים. מצלמה סטטית תמוקם לרוב בנקודה גבוהה לטובת שדה ראייה רחב של התהליך כולו, ומצלמות ניידות יורכבו על זרועות רובוטיות, לצילום תקריבי ומדויק יותר.

המחשב הוא "המוח" שינחה את "העיניים" - המצלמות. במקרה שראיית המכונה מהווה מינוף של אלגוריתם לבינה מלאכותית - יידרשו מקורות מחשוב מיוחדים לשם כך, שונים מאלה הנחוצים ליישומי ראיית מכונה פשוטים יותר.

ראיית מכונה משמשת במספר שלבים של תהליך הייצור: בדיקת איכות ומציאת פגמים אפשריים, מעקב אחר המוצר באמצעות קריאת הקוד שמוצמד לו, הרכבת המוצר, והזנת רכיבים.

מקור: www.machinedesign.com

הרובוט לאונרדו, או לאו, פותח על ידי חוקרים מקאלטק, המכון הטכנולוגי של קליפורניה (Caltech). הרובוט דו-רגלי והוא מסוגל ללכת, לרחף, ללכת על חבל מתוח באוויר, לנתר ואפילו לגלוש על סקייטבורד. הרובוט ההיברידי פותח על ידי צוות חוקרים במרכז למערכות וטכנולוגיות אוטונומיות (Cast) של קאלטק, והוא הרובוט הראשון בעל רגליים מרובות מפרקים ומדחפים עם פרופלור - שילוב שמעניק לו מידה רבה של שליטה על תנועותיו.

רובוטים דו-רגליים מסוגלים להתמודד עם משטחים מורכבים בעולם האמיתי באותם אמצעים שעמם מתמודדים בני אדם - הם יכולים לרוץ ולנתר וגם לטפס על מדרגות. ואולם תנאי קרקע מסוימים עלולים להכשיל אותם. יכולת הריחוף מאפשרת להם פשוט להימנע מקרקע מאתגרת מדי על ידי ריחוף מעל המכשול. ואולם הריחוף צורך אנרגיה רבה ומגביל גם את משקל המטע"ד (מטען ייעודי) שהרובוט יכול לשאת עליו.

גובהו של לאו 76 ס"מ, הוא מצויד בשתי רגליים שלהן שלושה מפרקים מופעלים וארבעה מדחפים המורכבים בזווית על כתפי הרובוט. כאשר הרובוט צועד, המדחפים מבטיחים את עמידתו הזקופה ואקטואטורים משנים את מנח הרגליים, כדי שמרכז המסה של הרובוט ינוע קדימה באמצעות שימוש בבקר הליכה וריחוף מסונכרן. בריחוף המדחפים פועלים לבדם, כמו ברחפן.

בשלב הבא צוות החוקרים רוצה לשפר את ביצועי הרובוט באמצעות רגליים חזקות יותר שיוכלו לתמוך יותר במשקל הרובוט, וכמו כן באמצעות הגברת כוחם של המדחפים. כמו כן שואפים החוקרים להפוך את לאו לאוטונומי יותר על ידי תכנותו להבין לבד כמה ממשקלו נתמך על ידי הרגליים וכמה ממשקלו זקוק לתמיכת המדחפים כאשר הוא צועד על קרקע לא מאוזנת, והם גם מתכוונים לצייד את הרובוט באלגוריתם לבקרת נחיתת רחפן שפותח לאחרונה. עם הבנה טובה של הסביבה, לאו יוכל לקבל החלטות טובות יותר לגבי השילוב המיטבי, כלומר, הבטוח והחסכוני ביותר, בין צעידה לריחוף ולתנועה היברידית.

מקור: www.caltech.edu

קסדה חכמה שנועדה לזהות מצבי עייפות ולהתריע עליהם מראש, יוצרה עבור עובדי המכרות באוסטרליה וכעת עושה את דרכה אל השווקים של צפון אמריקה.

חברת SmartCap טכנולוגיות (SmartCap Technologies) נמכרה במאי האחרון לחברת וונקו - חטיבת המכרות של היטאצ'י תשתיות ומכונות. הקסדה החכמה פותחה לפני שמונה שנים במרכז לשיתוף פעולה מחקרי בתחום בתעשיית המכרות ששוכן בבריזביין, אוסטרליה. בניגוד לקסדות חכמות קיימות, אשר מסוגלות לזהות אירועים של שינה זעירה (הירדמות לפרקי זמן של שניות אחדות) ולהתריע עליהם, הפיתוח החדש מסוגל לזהות עייפות לפני אירועי שינה זעירה, באמצעות ניתוח פעילות מוחית ומתן התרעה למכשיר הנייד.

מעקב בזמן אמת מוסיף לפעול גם בהיעדר חיבור לרשת. היכולת לעקוב בזמן אמת אחר מצב העייפות מאפשר מניעה של אירועי שינה זעירה, שהם הגורם מספר אחת לתאונות רכב ותאונות במקום העבודה. הטכנולוגיה הזו משמשת כבר מגוון רחב של נהגים: נהגי משאיות, נהגי רכבת, נהגים במכרות ובבניית כבישים.

מחברת וונקו נמסר שהקסדה החכמה לא נועדה להחליף את מערך בקרת העייפות בחברות השונות, אלא להתווסף אליו. הקסדות אינן מועילות רק במניעת תאונות אלא גם מספקות מידע על המצב הבריאותי הכולל של העובדים. רווחים משניים נוספים מהקסדה כוללים: 84% הפחתה באירועי חוסר ריכוז, 61% הפחתה בטעויות אנוש ו-1.4% הפחתה בצריכת דלק. 5,000 משתמשים כיום בקסדה, והכוונה היא למנף את הטכנולוגיה לשווקים שמחוץ לתעשיית המכרות.