Yleiskatsaus teollisuusroboteista

Perinteisissä lineaarisissa ja rotaatiosovelluksissa trendi on siirtymässä roboteista energiatehokkaisiin ja kustannusoptimoituihin järjestelmiin, koska valmistajat eivät usein vaadi kaikkia robottien tarjoamia toimintoja, suuria kokoja ja vapausasteita.

Vaikka DIN-standardien mukaan karteesisia käsittelyjärjestelmiä pidetään teollisuusrobottina, ne tarjoavat yksinkertaisempia ja energiatehokkaampia toimintoja kuin useimmat 4–6-akseliset nivelvarsirobotit. DIN-standardi EN ISO 8373 toteaa, että ”teollisuusrobotti on automaattisesti ohjattava, uudelleenohjelmoitava, […] monikäyttöinen manipulaattori, joka on ohjelmoitavissa kolmella tai useammalla akselilla ja joka voi olla joko kiinteästi paikallaan tai liikkuva teollisuusautomaatiosovelluksissa käytettäväksi.” Tällaisten järjestelmien segmentointi kuitenkin vaihtelee järjestelmän toiminnan, joustavuuden ja dynaamisen vasteen mukaan.

Karteesisilla käsittelyjärjestelmillä ja perinteisillä 4–6-akselisilla roboteilla on suhteellisen paljon päällekkäisyyttä joustavuuden ja dynaamisen vasteen suhteen, mutta ne eroavat toisistaan ​​mekaanisen järjestelmän suhteen. Sovelluksesta riippuen karteesisia käsittelyjärjestelmiä ohjataan joko yksinkertaisella PLC:llä (joka käyttäjällä voi jo olla) pisteestä pisteeseen -liikkeitä varten tai monimutkaisella ohjausjärjestelmällä, jossa on robottitoimintoja, kuten rataliikettä varten. 4–6-akseliset robotit vaativat aina monimutkaisen robottiohjausjärjestelmän.

Lisäksi karteesiset käsittelyjärjestelmät vaativat vähemmän liikkumistilaa ja ne soveltuvat helpommin räätälöitäviksi ja modulaarisiksi sovellusolosuhteisiin. Työtilaa voidaan mukauttaa helposti muuttamalla akselien pituuksia.

Kinematiikka konfiguroidaan siis vastaamaan sovelluksen vaatimuksia – toisin kuin perinteisissä roboteissa, joissa sovelluksen oheislaitteet on mukautettava robotin mekaanisen ja kinemaattisen järjestelmän mukaan. Kartesisen käsittelyjärjestelmän mekaaninen järjestelmä on siis osa kokonaisratkaisua ja se on integroitava koko järjestelmään.

Mukautettavuus ja monipuolisuus: selkeät edut

Toisin kuin luettelon 4–6-akselisten robottien vakioratkaisut, karteesiset käsittelyjärjestelmät voidaan räätälöidä modulaarisesti sovelluksen mukaan (katso kuva 3). Nämä järjestelmät eivät käytännössä vaadi mitään perinteisten robottien usein kohtaamia kompromisseja. Perinteisessä robotissa sovelluksen osia on mukautettava robotin vaatimusten ja ominaisuuksien mukaan. Myös siirtyminen standardointiin ja massatuotettujen komponenttien käyttöön alentaa karteesisten ratkaisujen kustannuksia perinteisiin robotteihin verrattuna.

Lisäksi karteesisiin käsittelyjärjestelmiin voidaan yhdistää erilaisia ​​käyttöteknologioita. Jokaiselle akselille valitaan sovellukseen sopivat pneumaattiset, servopneumaattiset ja sähköiset käyttölaitteet, jotta saavutetaan optimaalinen liike tehokkuuden, dynaamisen vasteen ja toiminnan suhteen.

Sarjallisena kinematiikana karteesisilla käsittelyjärjestelmillä on pääakselit suoraviivaista liikettä varten ja apuakselit pyörimistä varten. Järjestelmä toimii samanaikaisesti ohjauksena, tukena ja käyttölaitteena, ja se on integroitava sovelluksen kokonaisjärjestelmään riippumatta käsittelyjärjestelmän rakenteesta.