Poimi-ja-sijoitussovellukset, kuten laboratoriokäyttö, hyötyvät ulokepalkkirakenteesta, koska komponentteihin on helppo päästä käsiksi. Porttirobotit ovat karteesisia koordinaatistorobotteja, joissa on molemmista päistä tuetut vaakasuorat palkit; fyysisesti ne ovat samanlaisia ​​kuin portaalinosturit, jotka eivät välttämättä ole robotteja. Porttirobotit ovat usein jättimäisiä ja kykenevät kantamaan raskaita kuormia.

Gantry- ja karteesisten robottien välinen ero

Kartesialaisessa robotissa on yksi lineaarinen toimilaite kummallakin akselilla, kun taas portaalirobotissa on kaksi perusakselia (X) ja toinen akseli (Y), joka ulottuu niiden yli. Tämä rakenne estää toisen akselin ulottuvuuden (lisää tästä myöhemmin) ja mahdollistaa entistä pidemmät iskunpituudet portaaliroboteissa ja suuremman hyötykuorman verrattuna karteesiseen robottiin.

Yleisimmät karteesiset robotit käyttävät kaksoisohjattua rakennetta, koska se tarjoaa paremman suojan ulkoneville (momentti)kuormille. Kahdella lineaarijohteella varustetuilla akseleilla on kuitenkin suurempi jalanjälki kuin yhdellä johteella varustetuilla akseleilla. Kaksoisjohteiset järjestelmät ovat yleensä lyhyitä (pystysuunnassa) ja saattavat poistaa vuorovaikutuksen koneen muiden osien kanssa. Väite on, että valittujen akseleiden tyyppi vaikuttaa paitsi karteesisen järjestelmän tehokkuuteen myös kokonaisjalanjälkeen.

Kartesiaaniset robottitoimilaitteet

Jos karteesinen mekanismi on paras valinta, seuraava suunnittelutekijä on yleensä toimilaitteen ohjausyksikkö, joka voi olla pultti-, ruuvi- tai pneumaattinen järjestelmä. Lineaaritoimilaitteita on yleensä saatavana yhdellä tai kahdella lineaarijohteella käyttöjärjestelmästä riippuen.

Kaapelien ohjaus ja hallinta

Kaapeliohjaus on toinen tämän robottisuunnittelun olennainen ominaisuus, joka usein jätetään huomiotta suunnittelun alkuvaiheissa (tai yksinkertaisesti lykätään myöhempään vaiheeseen). Ohjausta, ilmaa (pneumaattisille akseleille), kooderin tuloa (servo-ohjatulle karteesiselle), anturia ja muita sähkölaitteita varten jokainen akseli vaatii useita kaapeleita.

Kun järjestelmät ja komponentit yhdistetään teollisen esineiden internetin (IIoT) kautta, niiden yhdistämiseen käytetyistä menetelmistä ja työkaluista tulee paljon kriittisempiä. Molemmat näistä putkista, johdoista ja liittimistä on reititettävä ja huollettava asianmukaisesti, jotta vältetään ennenaikainen väsyminen liiallisesta taipumisesta tai häiriöistä muiden laitekomponenttien kanssa.

Tarvittavien kaapeleiden tyyppi ja määrä sekä kaapelienhallinnan monimutkaisuus määräytyvät kaikki ohjaustyypin ja verkkoprotokollan mukaan. Huomaa, että kaapelinhallintajärjestelmän kaapelikuljetin, -hyllyt tai -kotelot vaikuttavat koko järjestelmän mittoihin, joten varmista, ettei kaapelointijärjestelmän ja muiden robottikomponenttien välillä ole ristiriitaa.

Kartesialainen robotin ohjaus

Kartesiaaniset robotit ovat ensisijainen menetelmä pisteestä pisteeseen -liikkeiden suorittamiseen, mutta ne voivat suorittaa myös monimutkaisia ​​interpoloituja ja ääriviivoja noudattavia liikkeitä. Tarvittavan liikkeen tyyppi määrittää parhaan ohjauslaitteen, verkkoprotokollan, käyttöliittymän ja muut järjestelmän liikekomponentit.

Vaikka nämä komponentit sijaitsevat robotin akseleista erillään, ne vaikuttavat suurimmaksi osaksi moottoreihin, johtoihin ja muihin akselilla tarvittaviin sähkökomponentteihin. Nämä akselilla olevat elementit vaikuttaisivat kahteen ensimmäiseen suunnittelukriteeriin, paikannukseen ja kaapelien ohjaukseen.

Tämän seurauksena suunnitteluprosessi sulkeutuu ympyrän muotoon, ja korostuu karteesisen robotin rakentamisen tärkeys toisiinsa kytketyksi sähkömekaaniseksi laitteeksi eikä joukkoksi mekaanisia osia, jotka on kiinnitetty sähkölaitteistoon ja -ohjelmistoihin.

Kartesialainen robotin työkuori

Erilaiset robottikokoonpanot tuottavat erilaisia ​​työalueen muotoja. Tämä työalue on ratkaisevan tärkeä robottia valittaessa tiettyyn sovellukseen, koska se määrittää manipulaattorin ja efektorin työalueen. Robotin työaluetta tutkittaessa on oltava huolellinen useista syistä:

1. Työalue on työmäärä, jota voidaan lähestyä robottikäsivarren päässä olevasta pisteestä, joka on tyypillisesti efektorien kiinnitysjärjestelmien keskikohta. Siinä ei ole efektorin omistamia instrumentteja tai työkappaleita.

2. Toiminta-alueen sisällä on joskus paikkoja, joihin robottikäsivarsi ei pääse. Katvealueet ovat tietyille alueille annettu nimitys.
Mainittu suurin hyötykuorma on saavutettavissa vain sellaisilla varren pituuksilla, jotka eivät välttämättä saavuta suurinta ulottuvuutta.

3. Kartesisen konfiguraation toiminta-alue on suorakulmainen prisma. Työskentelyalueen sisällä ei ole katvealueita, ja robotti voi käsitellä koko hyötykuormaa koko työskentelyalueella.