Kartesilaiset robotit ovat hyvin yleinen ja yksinkertainen robottiteknologia, jota valmistajat ovat käyttäneet vuosikymmeniä. Yritykset eri toimialoilla ja sovelluksissa hyötyvät tästä skaalautuvasta teknologiasta. Mutta mitä nämä robotit tarkalleen ottaen ovat? Mihin tehtäviin niitä voidaan käyttää? Mistä tiedät, sopiiko se sinulle? Tässä artikkelissa käsitellään näitä ja muita aiheita auttaakseen sinua ymmärtämään, sopiiko tämä robotti sinulle.
Mikä on karteesinen robotti?
Karteesinen robotti on fyysisesti ainutlaatuisin muihin teollisuusrobottityyppeihin verrattuna. Siinä ei ole pitkiä heiluvia varsia tai pyyhkäiseviä liikkeitä. Sen sijaan karteesiset robotit muistuttavat usein portaalia tai pientä nosturia. Ihmiset yhdistävät useimmiten 3D-tulostimet karteesiseen robottiteknologiaan. Ne rakennetaan usein pöytien tai kuljetinjärjestelmien päälle. Niillä on tyypillisesti kolme liikeakselia. Ne voivat liikkua ylös/alas, eteen/taakse ja vasemmalle/oikealle. Niillä on usein efektori, joka suorittaa määrätyn tehtävän. Joitakin esimerkkejä yleisistä karteesisista efektoreista ovat:
1. Tulostuspää
2. Plasmapoltin
3. Kamera
4. Mekaaninen tarttuja
5. Laser
Millä teollisuudenaloilla käytetään karteesisia robotteja?
Koska karteesisilla roboteilla on laaja valikoima sovelluksia, niitä löytyy monilta teollisuudenaloilta. Seuraavien teollisuudenalojen valmistajat hyödyntävät yleisesti tätä teknologiaa:
1. Ilmailu- ja avaruusteollisuus
2. Pakkaus
3. Metallit
4. Piirilevyvalmistajat
5. Lääketeollisuus
6. Ruoka ja juoma
Nämä ovat vain muutamia esimerkkejä monista. Kartesialainen teknologia on ollut olemassa jo pitkään. Tästä syystä näille roboteille on monia kokeiltuja ja toimivia sovelluksia. Ne ovat myös helppoja ymmärtää ja ohjelmoida uudelleen käyttäjille. Tämä tekee niistä käyttäjäystävällisiä automaation uusille käyttäjille. Näillä valmistajilla on usein sovelluksia, joissa karteesiset robotit voivat loistaa.
Kartesisten robottien yleisiä sovelluksia
Karteesiset robotit ovat erinomaisia valintoja joihinkin sovelluksiin ja huonoja valintoja toisiin. Miksi? Merkittävä tekijä on niiden rajallinen liikkumisvapaus. Kuusiakseliset robotit voivat taipua ja kiertyä kuin pretzel. Karteesiset robotit ovat paljon jäykempiä liikkeessään. Tämä saattaa vaikuttaa niiden suunnittelun heikkoudelta. Älkää erehtykö, tällä ominaisuudella on etuja, jotka tekevät niistä parempia kuin kaikki muut robottityypit tietyissä sovelluksissa. Tässä on muutamia esimerkkejä:
1. CNC-sovellukset
2. 3D-tulostus
3. Plasma-/laserleikkaus
4. Puun jyrsintä
5. Piirilevykokoonpano
6. Tarkastus
7. Valitse ja aseta
On muutamia syitä, miksi karteesiset robotit voivat menestyä näissä sovelluksissa. Ensinnäkin nämä sovellukset suoritetaan yleensä yhdessä tasossa tai ulottuvuudessa. Esimerkiksi laserkartesinen robotti leikkaa muodon metallilevystä. Tämä kappale asetetaan tasaisesti leikkauspinnalle. Robotti suorittaa käskynsä leikatakseen muodon kappaleesta. Tämä liike ei vaadi robotin kiertymistä tietyissä kulmissa tai kiertymistä kappaleen sivulle. Se on kokonaan ylös/alas, eteen/taakse ja vasemmalle/oikealle liikettä. Joissakin karteesisissa roboteissa on ylimääräinen pyörimisakseli päätyefektorissa. Jos tarvitaan paljon joustavuutta ja liikerataa, toisenlainen robottityyppi saattaa olla paras vaihtoehto. Näiden tehtävien automatisointi on epäilemättä tuonut valmistajille valtavia sijoitetun pääoman tuottoja.
Toinen syy, miksi karteesinen robotti on loistava valinta, on se, jos sovellus vaatii suurta tarkkuutta. Karteesiset robotit voivat saavuttaa korkeimman tarkkuustason kaikista robottityypeistä. Miksi näin on? Yksinkertaisesti sanottuna aiemmin käsitelty jäykempi ja vähemmän liikkumisvapautta tarjoava ominaisuus tekee näistä roboteista erittäin tarkkoja. Korkealaatuiset toimilaitteet voivat saavuttaa yhden ja alle mikronin toistettavuustason. Tämä tarkoittaa, että korkeimman tarkkuuden sovelluksissa karteesiset robotit ovat joskus ainoa realistinen valinta.
Lopuksi, karteesiset robotit ovat skaalautuvin saatavilla oleva robottialusta. Tämä skaalautuvuus näkyy sekä niiden potentiaalisessa fyysisessä koossa että lopullisessa vahvuudessa. Karteesiset robotit ovat niin pieniä kuin mini-3D-tulostimet ja niin suuria kuin haluat niiden olevan. Hammastanko- ja hammaspyörätyyppiset toimilaitteet antavat valmistajille mahdollisuuden tehdä näistä järjestelmistä uskomattoman suuria. Niiden mekaniikka on myös vahvinta, mitä löydät nykyaikaisilta robottialustoilta. Karteesisten robottien rakentamiseen käytetyt toimilaitteet ovat usein hihna-, kuularuuvi- tai rullaruuvikäyttöisiä. Nämä mekaniikat sekä suuret vaihteistot ja moottorit, joiden ei tarvitse mahtua ohuen robottirungon sisään, tarkoittavat, että karteesiset robotit pystyvät käsittelemään suurimmat ja raskaimmatkin tehtävät helposti.
Milloin kannattaa automatisoida käyttämällä karteesista robottia?
Nyt tiedät hieman karteesisista roboteista ja niiden sovelluksista. Milloin ne sopivat sinulle ja projektiisi? Tähän kysymykseen ei voida vastata tarkasti pelkästään tämän artikkelin avulla. Muutamat kysymykset ja huomioitavat asiat voivat kuitenkin auttaa sinua ymmärtämään, ovatko karteesiset robotit oikea valinta sinulle.
1. Etsitkö kustannussäästöjä vai läpivirtauksen kasvua?
2. Onko tämä sovellus vaikea muille teollisuusroboteille?
3. Onko tarkkuus ensisijainen huolenaihe?
Kustannusten alentaminen ja läpimenon lisääminen ovat yleisimmät syyt automatisointia harkittaessa. Kaikki robotit voivat auttaa tässä suhteessa, eivätkä karteesiset robotit ole poikkeus. Prosessin automatisointi karteesisella robotilla auttaa kohdentamaan inhimillistä pääomaa vaikeammin automatisoitaviin tehtäviin. Tämä johtaa kustannussäästöihin ja tehokkaampaan tuotantoon. Robotit ovat johdonmukaisempia ja toistettavampia, ja ne aiheuttavat vähemmän laadunvalvontaongelmia. Ne ovat myös nopeampia, ja siksi niiden integrointi johtaa suurempaan tuotantomäärään.
Joillakin sovelluksilla on tiettyjä ominaisuuksia, jotka vaikeuttavat niiden käyttöä joillekin muille robottityypeille (kuusiakseliset, delta-, SCARA-robotit jne.). Merkittävä ominaisuus on niiden hyötykuorma. Useimmilla näistä roboteista on tässä rajoituksia. Jopa massiivisimpien kuusiakselisten robottien enimmäispaino on 1000–2000 kg. Kun sovelluksesi saavuttaa tämän alueen, vaihtoehdot rajoittuvat huomattavasti ja kallistuvat jatkuvasti. Kartesiaanisia robotteja voidaan skaalata helposti tässä suhteessa vahvemmilla mekaniikoilla. Lisäksi niillä on lähes rajaton kokopotentiaali. Näitä robotteja voidaan skaalata valtaviin kokoihin, joita muut robottityypit eivät yksinkertaisesti saavuta.
Tarkkuuden suhteen karteesisia robotteja ei yksinkertaisesti löydy vertoja. Korkealaatuista mekaniikkaa käytetään varmistamaan korkein toistettavuustaso. Joissakin valmistussovelluksissa tätä tarkkuustasoa vaaditaan laadukkaan tuotteen luomiseksi.
Kartesilaisen robotin hinta
Koska nämä robotit ovat erittäin skaalautuvia, on loogista, että myös niiden kustannukset ovat samat. Tästä syystä karteesisen robotin projektille on vaikea asettaa hintaluokkaa. Kuitenkin, jos kaikki muu on samaa, karteesisen robotin käyttö projektissa on halvempaa kuin toisen vastaavan teollisuusrobotin käyttö samassa projektissa. Tämä johtuu pääasiassa niiden rakenteen ja mekaniikan yksinkertaisuudesta. Tärkeimpiä kustannuksia lisääviä tekijöitä ovat:
1. Hankkeen koko
2. Hakemuksen monimutkaisuus
3. Vaadittu tarkkuustaso
Jos olet valmis aloittamaan, sinun tarvitsee vain antaa tietoja yrityksestäsi ja sovelluksestasi. Sen jälkeen voit alkaa saada tarjouksia ja tarjouksia ammattitaitoiselta insinööriltämme verkossa ajoissa.
Julkaisun aika: 07.11.2022