آشنایی با ابزار و تکنیکها مونتاژ ربات ( بخش سوم )

در این قسمت در ادامه آشنایی با ابزار و تکنیکها مونتاژ ربات ( بخش دوم )  با ابزار و روشهای مونتاژ آشنا خواهیم شد. این ابزارها شامل قطعات مختلف مانند بستها پیچ و مهره چسب و … میباشد.

انتخاب و استفاده از چسب

​​​​​​​​هزاران سال است که چسب وجود دارد – چیزهایی مثل شیره درخت، گلوتن غذایی و ترشحات حشرات.

چسبهای مدرن معجون‌های شیمیایی هستند که برای پیوند دو سطح با هم طراحی شده‌اند. در حالی انواع گوناگونی از چسبها وجود دارد در این مطلب تنها به آنهایی اشاره میکنیم که در دسترس عموم هستند.. سایر آنها چسبهایی هستند که برای استفاده به ابزارهای گران‌قیمت نیاز دارند، استفاده از آن‌ها بسیار خطرناک است، و یا فقط در بشکه‌های ۵۵ گالنی در دسترس هستند. ​ساخت ربات با استفاده از چسب به طور کلی پیشنهاد نمیگردد اما در مواردی استفاده از چسب اجتناب ناپذیر است.

تنظیم و کیورینگ

​​​​​​​​با گذر از چند مرحله، همه محصولات به هم متصل می‌شوند.

فازه‌ای اصلی، تنظیم (‏که تثبیت نیز نامیده می‌شود)‏، و سپس پرداخت هستند.

در طول مرحله اول، تنظیم، چسب از یک مایع تبدیل به یک جامد می‌شود.

​​​​​​​​

شکل ۸ – ۱۳ زمان سخت شدن را نشان می‌دهد.

اگر چه چسب ممکن است به نظر سخت برسد اما هنوز خیلی قوی نیست. این کار نیاز به درمان دارد. زمان سخت شدن بیشتر چسبها در دقیقه یا حتی ثانیه اندازه‌گیری می‌شود. اما تثبیت مدت‌زمان زیادی طول می‌کشد – معمولا ۱۲ تا ۲۴ ساعت (‏شکل ۸ – ۱۳ را ببینید)‏، و اغلب بیشتر. ​

برای بیشتر چسبها ، زمان تثبیت به عوامل متعددی بستگی دارد:

دمای سطح. سطوح گرم باعث بهبود سریع‌تر زمان تثبیت می‌شوند. این مورد در هنگام چسب زدن فلز بسیار قابل‌توجه است. ​

حجم گسترده. هرچه چسب بیشتری به یک اتصال اعمال شود، زمان تثبیت آن بیشتر طول می‌کشد. به همین دلیل است که نباید چسب زیادی به کار ببرید. ​

دمای هوا. هوای گرم‌تر، سرعت تثبیت (‏و زمان تنظیم برای آن موضوع)‏. رطوبت هوا چسب‌ها از نظر علاقه به رطوبت در هوا متفاوت هستند. برخی از آن‌ها مانند سوپر گلو، زمانی که هوا نسبتا مرطوب است سریع‌تر تثبیت می‌شوند. برخی دیگر مانند اپوکسی زمانی که خشک است سریع‌تر تثبیت می‌شوند. ​

همه چیز در مورد چسب خانگی

​​​​​​​​اصطلاح “چسب خانگی” یک روش بزرگ، متنوع و نه چندان دقیق برای توصیف چسب هاییست است که شما برای کارهای معمول خانه از آن‌ها استفاده می‌کنید، مانند تعمیر صفحات شکسته و یا تعمیر یک صندلی شکسته. آن‌ها همچنین برای بسیاری از کاره‌ای روباتیک خوب هستند چون به راحتی، ارزان و به خصوص کم خطر هستند.

PVAc

چسبهای مبتنی بر PVAc از محبوب‌ترین انواع چسبهایی عمومی هستند که در حال حاضر در دسترس هستند و اغلب به صورت رنگ‌های سفید و زرد به فروش می‌رسند. آن‌ها بر پایه آب هستند، تمیز کردن آن‌ها آسان و ارزان است. آن‌ها با مواد متخلخل مثل چوب بهتر هستند. ​

چسب بر پایه سیلیکون

چسب بر پایه سیلکون هم برای چسب زدن به کار می‌رود. آن‌ها می‌توانند بیشتر هر سطح غیرمتخلخل را به سطح دیگری مثل فلز به پلاستیک سخت متصل کنند. ویژگی معمول چسب سیلیکونی این است که آن‌ها الاستیک باقی می‌مانند. تنها در مناطق با تهویه مناسب استفاده کنید. پس از استفاده، دقت کنید که بطری یا لوله به طور محکم باز شده باشد تا هیچ رطوبتی نتواند وارد شود. ​

چسب 1 2 3

چسب 1 2 3 بر پایه ترکیبات آلی فرار مختلفی استوار است که من شخصا نمی‌توانم آن‌ها را بدون سردرد تحمل کنم. بنابراین دوست دارم از آن دور بمانم.

همانطور که از نامش پیداست، این چسب برای اتصال کم و بیش فوری در تماس طراحی شده‌است. این کار با استفاده از یک لایه نازک از چسب بر روی یک یا هر دو سطحی که باید به هم متصل شوند، انجام می‌شود، سپس یک لایه از اسپریی را که باعث اتصال سریع میشود در محل اتصال اسپری میکنند.

چسب جامد

چسب جامد از یک ماده شیمیایی استفاده می‌کند که ماده‌ای را که به هم متصل است، حل می‌کند. استفاده از آن می‌تواند مشکل باشد چون اگر حلال دقیقا با مواد همخوانی نداشته باشد، هیچ اتفاقی نمی‌افتد! ​

رایج‌ترین چسب بر پایه حلال برای اتصال لوله آبیاری PVC است که می‌تواند با ورقه‌های گسترش‌یافته PVC نیز مورد استفاده قرار گیرد که در فصل ۹ به تفصیل شرح داده شد: “کار با پلاستیک” چسب‌های دیگر بر پایه حلال برای پلاستیک ABS، پلی‌کربنات، آکریلیک و استیرن در دسترس هستند. ​

کاربرد چسب خانگی

​​​​​​​​با چند استثنا، چسب خانگی (‏آن‌هایی که در بالا گروه‌بندی شده‌اند، در هر حال)‏از مواد شیمیایی تک‌قسمتی استفاده می‌کنند، بنابراین چیزی برای مخلوط کردن وجود ندارد. فقط در چسب را باز کنید، می‌توانید، یا شیشه، و چسب را بر روی سطوحی که باید متصل شوند، اعمال کنید. ​

از تمام چسبها به مقدار کم استفاده کنید. یک اشتباه رایج این است که فکر کنیم اگر مقدار بیشتری چسب این کار را انجام دهد، خیلی بهتر است. در واقع، عکس آن درست است. ​

برای اتصال با چسب مایع، از یک برس کوچک و یا یک سوآب پنبه‌ای استفاده کنید. برای داشتن ضخامت بیشتر، به طور مستقیم از لوله و یا با یک خلال‌دندان چوبی استفاده کنید. ​

تعداد بسیار کمی چسب به گریس و گرد و خاک می‌چسبند، بنابراین مطمئن شوید که همیشه سطوحی را که باید به آن‌ها متصل شوند تمیز می‌کنید. الکل با درجه خلوص خانگی (‏ایزوپروپیل)‏این کار را انجام می‌دهد. از حرکت مفصل به هم چسبیده تا زمانی که چسب فرصت قرار گرفتن داشته باشد، خودداری کنید. در صورت نیاز، قطعات متصل شده را با نوار یا گیره محکم کنید. ​

همه چیز در مورد چسب‌های دو بخشی اپوکسی

​​​​​​​​زمانی که چسب معمولی خانگی کافی نیست، باید به سرغ چسب های دیگری بروید: چسب اپوکسی دو بخشی. آن‌ها دو بخشی نامیده می‌شوند چون در زمان کاربرد شما یک رزین جداگانه و یک سخت کننده (‏که کاتالیزور نیز نامیده می‌شود)‏را با هم ترکیب می‌کنید. به طور جداگانه، این مواد به شکل مایع باقی می‌مانند. اما وقتی در زمان استفاده ترکیب می‌شود، سخت کننده با رزین واکنش می‌دهد و مخلوط به سرعت شروع به واکنش می‌کند. در طول این فرآیند، یک پیوند وقتی ایجاد می‌شود که مایع اپوکسی منافذ، ترک‌ها را در سطح ماده پر می‌کند. ​

چرا “Epoxy” اینقدر ویژه هستن؟ ​

اپوکسی نسبتا سریع تنظیم می‌شود، به طور کلی از ۵ تا ۳۰ دقیقه. Epoxy به یک چسب ضخیم و چسبناک تمایل دارد، بنابراین ویژگی‌های خوب پر کردن شکاف دارد. این برای قطعات مونتاژ که کاملا با هم جور نیستند عالی است. و اپوکسی‌ها می‌توانند به سطوح زیادی از جمله کاغذ، چوب، فلز، فایبرگلاس، بیشتر پلاستیک‌ها و پارچه متصل شوند. ​

بسته نمونه چسب اپوکسی شامل دو لوله است: یکی رزین و دیگری سخت کننده است. این لوله‌ها در برخی از محصولات جدا هستند و در برخی دیگر به عنوان یک واحد با یک پیستون در مرکز برای اندازه‌گیری دقیق رزین و سخت کننده به هم متصل می‌شوند.

شکل ۹ – ۱۳ یک دستگاه لوله نمونه سبک پیستون را نشان می‌دهد. استفاده از این محصولات بسیار ساده‌تر از محصولات دو لوله‌ای است. ​

به اصطلاح اپوکسی‌های ۵ یا ۳۰ دقیقه‌ای نشان‌دهنده زمان تنظیم هستند، نه زمان تثبیت. برای اغلب اپوکسی‌ها ۶ تا ۲۴ ساعت طول می‌کشد تا ۶۰ تا ۸۰ درصد تثبیت شوند، سپس باقیمانده آن در یک دوره چند روزه. پس از تثبیت شدن، پیوند به حداکثر استحکام خود می‌رسد. ​

استفاده از اپکسی دو قسمتی

برای استفاده از یک اپوکسی دو بخشی، لازم است که ابتدا مواد را با هم مخلوط کنیم. با بیشتر اپوکسی‌ها برای مصرف‌کننده، مایعات با نسبت ۱: ۱ مخلوط می‌شوند. ​

۱. قسمتهای مختلف را ابتدا روی یک سطحی مانند یک کارت با هم مخلوط کنید. همیشه بهتر است که خیلی کم را با هم ترکیب کنید تا خیلی زیاد، و همیشه می‌توانید هر طور که نیاز دارید بیشتر با هم ترکیب کنید.

۲. از یک قطعه چوبی (‏نه فلزی یا پلاستیکی)‏برای هم زدن مایعات استفاده کنید. . باید خیلی دقیق باشه این را امتحان کنید: قسمت های  رزین و سخت کننده را با یک حرکت زیگزاگ ترکیب کنید سپس مواد را به سمت یک مرکز مشترک ببرید. این مرکز را به مدت ۱۵ تا ۲۰ ترکیب کنید.

۳. از اپوکسی مخلوط برای اتصال به یک یا هر دو سطح استفاده کنید.

۴. برای جلوگیری از حرکت مفصل در طول زمان سفت شدن، بیشتر اتصالات اپوکسید شده باید با نوار یا گیره بسته شوند. اگر اتصال در حال شکل‌گیری اپوکسی حرکت کند، پیوند به شدت ضعیف خواهد شد. ​

اپوکسی مخلوط استفاده‌نشده باید دور انداخته شود. نمی‌توان دوباره از آن استفاده کرد. اجازه دهید اپوکسی مایع بلا استفاده، قبل از انداختن آن در سطل آشغال، بر روی کارت کاغذی محکم شود. ​

استفاده از چسب حرارتی

​​​​​​​​چسب مذاب حرارتی به شکل نوارهای استوانه ای است (‏حداقل از نوعی که ما به آن علاقه داریم)‏و توسط یک تفنگی  ویژه حرارت داده می‌شود. بسته به نوع چسب، دمای ذوب از ۲۵۰ تا ۴۰۰ درجه فارنهایت است. به سرعت – در حدود یک دقیقه – با این حال پیوند محکمی برقرار می‌کند. در حالی که استفاده از تفنگ آسان است، روش زیر به کسب اطمینان از قوی‌ترین پیوندها کمک می‌کند. اشکال اصلی این است که پیوند ممکن است دایمی نباشد، به خصوص زمانی که از چسب درجه مصرف‌کننده استفاده می‌شود. از استفاده از مواد مذاب داغ در شرایط فشار بالا و یا زمانی که پیوند ممکن است در معرض ضربات شدید قرار گیرد، خودداری کنید. ​

۱. در حالی که تفنگ چسب در حال حرارت دادن است، سطوح را آماده کنید تا به هم متصل شوند. سطوح باید تمیز و خشک باشند.

۲. اگر سطوح صاف هستند، یک یا هر دو را با کاغذ سنباده ۱۰۰ تا ۱۵۰ فوتی صاف کنید.

۳. در صورت نیاز نوک تفنگ را با حوله کاغذی تمیز کنید. ! مراقب باش نوک و هر گونه چسب مایع می‌تواند کاملا داغ باشد.

۴. کاربرد چسب را بر روی حوله کاغذی تست کنید. چسب باید بدون تاخیر بیرون بیاید.

۵. وقتی مطمئن شدید که تفنگ آماده است، یک تکه چسب داغ را روی یک سطح بمالید تا به آن متصل شوید. بیش از حد استفاده نکنید. اگر لازم است چسب را بر روی سطح بزرگ بمالید از الگوی زیگزاگ یا مارپیچ برای پخش چسب استفاده بکنید.

​6. در سریع‌ترین زمان ممکن (‏در عرض پنج ثانیه، نه بیشتر)‏، سطح مقابل را به تماس بیاورید و برای پخش چسب فشار وارد کنید. اگر می‌توانید، بلافاصله پس از تماس اولیه به آرامی مفصل را ۵ تا ۱۰ درجه بچرخانید، سپس در صورت نیاز دوباره تنظیم کنید. این کار به پخش کردن چسب کمک می‌کند. ​

اگر هر گونه چسب اضافی از مفصل جدا شد آن را به سرعت با حوله کاغذی تمیز کنید. سعی نکن آن را با انگشتان خودت از بین ببری. چسب هنوز خیلی داغ است!.

بستن و چسب زدن مفاصل

​​​​​​​​زمان می‌برد (‏دقیقه یا حتی ساعت)‏قبل از این که چسب به نقطه‌ای برسد که قطعات را به تنهایی در کنار هم نگه دارد. برای پیوندهای بسیار سریع – به ترتیب یک یا دو دقیقه – قابل‌قبول است که قطعات را به صورت دستی نگه دارید تا زمانی که تنظیم شوند. زمان‌های تنظیم طولانی‌تر ممکن است نیاز به بستن و یا تیپینگ داشته باشد. این امر تضمین می‌کند:

فشار کافی برای بستن پیوند وجود داشته باشد. فشار گیره، ادغام کامل چسب در ماده را ارتقا می‌دهد. این امر عمدتا در مورد مواد متخلخل صدق می‌کند اما بر برخی از مواد غیرمتخلخل (‏مانند پلاستیک و فلزات)‏نیز تاثیر می‌گذارد. ​

تا زمانی که محا اتصال سفت نشده است هیچ حرکتی صورت نمی‌گیرد. اگر حرکت رخ دهد، چسبندگی ممکن است به شدت تضعیف شود. ​

گیره‌های چوب‌کاری، مانند گیره‌های شکل ۱۱ – ۱۳، برای بخش‌های بزرگ‌تر کافی هستند. اما برای قسمت‌های کوچک‌تر، چسب زدن مفصل موثرتر است. بعد از استفاده از چسب برای اتصال، نوار برای حفظ اتصال به کار می‌رود. نوار پارچه ای در بیشتر مواقع خوب عمل می‌کند اما اگر به چیزی قوی‌تر نیاز دارید می‌توانید از نوار باندپیچی سفید نیز استفاده کنید.

انواع اتصال مفاصل

​​​​​​​​روشهای مختلفی برای اتصال دو جسم با استفاده از چسب وجود دارد. ضعیف‌ترین آن‌ها اتصالات “لب‌به‌لب” هستند که در آن دو ماده به هم وصل شده‌اند. دلیل ضعیف بودن این اتصال این است که سطح کمی برای این اتصال وجود دارد. به عنوان یک قاعده، هر چه سطح بزرگ‌تر باشد، چسب بیشتر می‌تواند به آن بپیوندد و در نتیجه پیوند قوی‌تر می‌شود. ​

برای یک اتصال قوی‌تر، شما می‌خواهید هر یک از انواع تقویت‌کننده‌ها را به کار ببرید که مساحت سطح پیوند را افزایش می‌دهد. انواع مشترک و تکنیک‌های تقویت در زیر توضیح داده شده‌اند (‏شکل ۱۲ – ۱۳ را ببینید)‏. ​

شکل ۱۱ – ۱۳ استفاده از گیره برای اتصال دو قسمت که قرار است با چسب به هم وصل شوند ​

شکل ۱۲ – ۱۳ از یک تقویت مشترک برای اضافه کردن قدرت به قطعات متصل شده استفاده کنید. ضعیف‌ترین آن‌ها مفصل ساده گرد است. قطعات تقویت‌کننده را اضافه کنید تا اتصال قوی‌تر شود. ​

تا این بخش از آموزش رباتیک با مباحث مکانیکی و ساخت ربات آشنا شدیم در ادامه به موارد دیگری از بخش های مختلف از ساخت یک ربات خواهیم پرداخت. چالیک همواره در تلاش است تا یک شیوه اصولی در آموزش رباتیک در اختیار علاقمندان قرار گیرد.