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कार्टेशियन-अनुप्रयोग

रोबोट का चयन करने से पहले, एप्लिकेशन की आवश्यकताओं का मूल्यांकन करें। इसकी शुरुआत कार्य के भार, अभिविन्यास, गति, यात्रा, सटीकता, वातावरण और कार्य चक्र (जिसे कभी-कभी LOSTPED पैरामीटर भी कहा जाता है) का विश्लेषण करने से होती है।

1. लोड करें।

किसी रोबोट की भार वहन क्षमता (निर्माता द्वारा निर्धारित) रोबोट भुजा के अंत में रखे गए पेलोड के कुल वजन से अधिक होनी चाहिए, जिसमें सभी उपकरण भी शामिल हों। SCARA और छह-अक्षीय रोबोटों की सीमा यह है कि वे विस्तारित भुजाओं पर भार वहन करते हैं। एक मशीनिंग सेंटर पर विचार करें जो 100 किलोग्राम या उससे अधिक के बेयरिंग असेंबली बनाता है। यह पेलोड सबसे बड़े SCARA या छह-अक्षीय रोबोटों को छोड़कर बाकी सभी की क्षमताओं से अधिक है। इसके विपरीत, एक सामान्य कार्टेशियन रोबोट ऐसे भार को आसानी से उठा और रख सकता है, क्योंकि इसका सपोर्ट फ्रेम और बेयरिंग गति की पूरी सीमा को लगातार सहारा देते हैं।
भारी भार उठाना रोबोट की क्षमता के भीतर होने पर भी, इससे उसकी सटीकता कम हो सकती है। उदाहरण के लिए, 50 किलोग्राम की वस्तुओं को उठाना और रखना SCARA और कार्टेशियन दोनों प्रकार के रोबोटों की भार वहन क्षमता के अंतर्गत आता है। लेकिन 50 किलोग्राम एक सामान्य SCARA रोबोट की क्षमताओं की ऊपरी सीमा है, इसलिए इस भार को संभालने के लिए अधिक महंगे नियंत्रण और पुर्जों की आवश्यकता होगी। इसके अलावा, सामान्य SCARA रोबोट भारी भार को 0.1 मिलीमीटर की सटीकता तक ही रख सकते हैं, क्योंकि भार के कारण भुजा का झुकाव होता है और रोबोट की भार को सटीक रूप से रखने की क्षमता कम हो जाती है। वहीं, बॉल-स्क्रू एक्चुएटर और उचित दूरी पर लगे सपोर्ट बेयरिंग वाले कार्टेशियन रोबोट 50 किलोग्राम और उससे अधिक भार को बार-बार 10 माइक्रोमीटर की सटीकता तक रख सकते हैं।

2. अभिविन्यास

यह इस बात पर निर्भर करता है कि रोबोट को कैसे लगाया गया है और यह स्थानांतरित किए जा रहे पुर्जों या उत्पादों को कैसे रखता है। लक्ष्य रोबोट के आकार को कार्य क्षेत्र के अनुरूप बनाना है। यदि SCARA या छह-अक्षीय रोबोट का फर्श या लाइन पर लगा हुआ आधार बाधा उत्पन्न करता है, तो ऐसे रोबोट सर्वोत्तम विकल्प नहीं हो सकते हैं। यदि कार्य में केवल कुछ अक्षों में गति की आवश्यकता है, तो छोटे आकार के कार्टेशियन रोबोट को ऊपर लगाया जा सकता है और वे रास्ते में बाधा नहीं बनते हैं। लेकिन जटिल पुर्जों को संभालने या चार या अधिक अक्षों में गति की आवश्यकता वाले कार्यों के लिए, कार्टेशियन रोबोट का ढांचा बहुत अधिक बाधा उत्पन्न कर सकता है, और एक छोटा SCARA रोबोट, जिसे कभी-कभी केवल 200 मिमी² स्थान और आधार पर चार बोल्ट की आवश्यकता होती है, अधिक उपयुक्त हो सकता है।
एक अन्य कारक है पुर्जों का अभिविन्यास। SCARA और छह-अक्षीय रोबोट पुर्जों को घुमा सकते हैं, जो विभिन्न कोणों और स्थितियों पर पुर्जों या औजारों को संभालने के लिए एक लाभ है। इसी तरह की लचीलता प्राप्त करने के लिए, कुछ कार्टेशियन रोबोट में फीड मॉड्यूल नामक उपघटक होते हैं जो Z अक्ष में हल्के भार को स्थानांतरित करते हैं। आमतौर पर, फीड मॉड्यूल हैंडलिंग, पिक-एंड-प्लेस और फीड अनुप्रयोगों में Z अक्ष के साथ पुर्जों या औजारों को स्थानांतरित करने के लिए बॉल-स्क्रू थ्रस्ट रॉड का उपयोग करते हैं। कार्टेशियन रोबोट अतिरिक्त अभिविन्यास क्षमता प्रदान करने के लिए घूर्णी एक्चुएटर्स को भी शामिल कर सकते हैं।

3. गति और यात्रा।

लोड रेटिंग के साथ-साथ, रोबोट निर्माताओं के कैटलॉग में स्पीड रेटिंग भी दी जाती है। पिक-एंड-प्लेस अनुप्रयोगों के लिए रोबोट चुनते समय एक महत्वपूर्ण बात यह है कि लंबी दूरी पर त्वरण का समय कितना है। कार्टेशियन रोबोट 5 मीटर/सेकंड या उससे अधिक की गति से त्वरण कर सकते हैं, जो SCARA और छह-अक्षीय रोबोटों के प्रदर्शन के बराबर है।
लंबी दूरी के अनुप्रयोगों में कार्टेशियन रोबोट उपयुक्त विकल्प होते हैं। इसका कारण यह है कि डिज़ाइनर आवश्यकतानुसार कार्टेशियन रोबोट को 20 मीटर तक लंबे मॉड्यूल के साथ आसानी से संशोधित और विस्तारित कर सकते हैं। बेल्ट, लीनियर मोटर या बॉल-स्क्रू एक्चुएटर के चयन से गति और दूरी को और भी अनुकूलित किया जा सकता है। इसके विपरीत, आर्टिकुलेटिंग आर्म्स आमतौर पर एक निश्चित पहुंच, जैसे कि 500 ​​मिमी, के लिए पहले से डिज़ाइन किए जाते हैं।

4. स्थिति सटीकता।

SCARA और छह-अक्षीय रोबोटों में पूर्वनिर्धारित सटीकता रेटिंग होती है, जिससे उनकी गति की पुनरावृत्ति का निर्धारण करना आसान हो जाता है। लेकिन ये रोबोट खरीद के समय डिज़ाइनरों को सटीकता के एक ही स्तर तक सीमित कर देते हैं। अंतिम उपयोगकर्ता कार्टेशियन या गैन्ट्री रोबोटों को एक्चुएटर बदलकर सटीकता के कई स्तरों तक अपग्रेड कर सकते हैं, यहां तक ​​कि बॉल स्क्रू की मदद से 10 µm तक भी। कम सटीकता और लागत में कटौती के लिए, अंतिम उपयोगकर्ता 0.1-mm सटीकता के लिए न्यूमेटिक या बेल्ट ड्राइव और एक अलग एक्चुएटर का उपयोग कर सकते हैं।
मशीन टूलिंग जैसे उच्च-स्तरीय अनुप्रयोगों में परिशुद्धता अत्यंत महत्वपूर्ण है। इन कार्टेशियन रोबोटों को बेहतर यांत्रिक घटकों की आवश्यकता होती है, जैसे कि सटीक रूप से निर्मित बॉल-रेल टेबल और बॉल-स्क्रू एक्चुएटर। ऐसे अनुप्रयोगों में जहां SCARA और छह-अक्षीय रोबोट भुजाएं भुजा विक्षेपण के कारण सटीकता बनाए नहीं रख पातीं, वहां उच्च परिशुद्धता वाले रैखिक बियरिंग वाले कार्टेशियन रोबोट पर विचार करें। बियरिंग की दूरी विक्षेपण को कम करती है, जिससे एंड इफेक्टर को अधिक सटीक रूप से स्थित किया जा सकता है।
हालांकि छोटे कार्यक्षेत्रों में SCARA या छह-अक्षीय रोबोट उपयुक्त होते हैं, लेकिन कभी-कभी इन रोबोटों की जटिलता और उच्च लागत अनावश्यक होती है। कार्टेशियन रोबोटों के बेहतर प्रदर्शन का एक उदाहरण उच्च मात्रा में चिकित्सा पिपेट निर्माण अनुप्रयोग में देखा जा सकता है। यहाँ, एक रोबोट सांचे से पिपेट निकालता है और उन्हें एक द्वितीयक स्वचालन मशीन द्वारा ले जाए जा रहे रैक में डालता है। SCARA और छह-अक्षीय रोबोट इस अनुप्रयोग में उपयुक्त हैं क्योंकि 0.1-मिमी की सटीकता पर्याप्त है। लेकिन जब रोबोट 3-मिमी के छोटे पिपेट को संभालता है तो विक्षेपण एक समस्या बन जाता है। इसके अलावा, सेल के अंदर पेडस्टल के लिए जगह की कमी के कारण गैन्ट्री रोबोट अधिक उपयुक्त होते हैं।

5. पर्यावरण।

सर्वश्रेष्ठ रोबोट का चयन करने वाले दो प्रमुख कारक हैं कार्यक्षेत्र का परिवेश और उस स्थान में मौजूद खतरे। तीसरा कारक, यानी क्या रोबोट क्लीन रूम में काम कर सकता है, आमतौर पर कोई मुद्दा नहीं होता क्योंकि सभी प्रकार के रोबोट क्लीन रूम के अनुकूल निर्मित होते हैं।
SCARA और छह-अक्षीय रोबोटों के आधार आमतौर पर कॉम्पैक्ट होते हैं, जो सीमित स्थान में काम आते हैं। लेकिन अगर इंस्टॉलर रोबोट के सपोर्ट फ्रेम को ऊपर या दीवार पर लगा सकते हैं, तो यह बात मायने नहीं रखती। इसके विपरीत, यांत्रिक हस्तक्षेप वाले अनुप्रयोगों के लिए, जैसे कि जब रोबोट को बक्सों के अंदर से पुर्जे निकालने होते हैं, तो छह-अक्षीय भुजाएँ आमतौर पर सबसे उपयुक्त होती हैं। छह-अक्षीय रोबोट आमतौर पर कार्टेशियन रोबोटों से अधिक महंगे होते हैं, लेकिन अगर जटिल गति अनुक्रमों के बिना अनुप्रयोग को पूरा करना संभव न हो, तो यह खर्च जायज़ है।
धूल और गंदगी जैसे पर्यावरणीय कारक भी रोबोट के चयन को प्रभावित करते हैं। बेल्लो SCARA और छह-अक्षीय रोबोट जोड़ों को ढक सकते हैं, और विभिन्न प्रकार की सील Z-अक्षीय एक्चुएटर्स की सुरक्षा करती हैं। एयर पर्ज का उपयोग करने वाले क्लीन रूम के लिए, कार्टेशियन रोबोट डिज़ाइनरों को लीनियर एक्चुएटर्स को IP65 संरचना में बंद करने की सुविधा देते हैं, जिससे पानी और धूल का प्रवेश कम से कम हो जाता है। इसके अलावा, उच्च-प्रदर्शन वाली सील अक्षों के कई संरचनात्मक घटकों को भी सुरक्षित कर सकती हैं।

6. कार्य चक्र।

यह एक क्रिया चक्र पूरा करने में लगने वाला समय है। जो रोबोट चौबीसों घंटे लगातार चलते हैं (जैसे कि उच्च-थ्रूपुट स्क्रीनिंग और दवा निर्माण में), वे उन रोबोटों की तुलना में जल्दी खराब हो जाते हैं जो केवल आठ घंटे प्रतिदिन, सप्ताह में पांच दिन चलते हैं। इन मुद्दों को पहले से ही स्पष्ट कर लें और ऐसे रोबोट चुनें जिनमें लंबे समय तक लुब्रिकेशन की आवश्यकता हो और कम रखरखाव की आवश्यकता हो, ताकि बाद में परेशानी न हो।


पोस्ट करने का समय: 2 जनवरी 2019
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