【XY और XYZ अभिविन्यास】

कार्टेशियन रोबोट, X, Y और Z की कार्टेशियन निर्देशांक प्रणाली के अनुसार दो या तीन अक्षों पर काम करते हैं। हालाँकि SCARA और 6-अक्ष रोबोट ज़्यादा लोकप्रिय हैं, कार्टेशियन प्रणालियाँ लगभग हर औद्योगिक अनुप्रयोग में पाई जा सकती हैं, अर्धचालक निर्माण से लेकर लकड़ी के उपकरणों तक। और यह कोई आश्चर्य की बात नहीं है कि कार्टेशियन इतने व्यापक रूप से उपयोग में हैं। ये प्रतीत होता है कि असीमित विन्यासों में उपलब्ध हैं और सटीक अनुप्रयोग मापदंडों के अनुसार आसानी से अनुकूलित किए जा सकते हैं।

हालाँकि कार्टेशियन रोबोट पारंपरिक रूप से इंटीग्रेटर्स और अंतिम उपयोगकर्ताओं द्वारा स्वयं डिज़ाइन और निर्मित किए जाते रहे हैं, अधिकांश लीनियर एक्ट्यूएटर निर्माता अब पूर्व-इंजीनियर्ड कार्टेशियन रोबोट प्रदान करते हैं जो किसी सिस्टम को शुरू से बनाने की तुलना में इंजीनियरिंग, असेंबली और स्टार्टअप समय को काफी कम कर देते हैं। पूर्व-इंजीनियर्ड कार्टेशियन रोबोट चुनते समय, यह सुनिश्चित करने के लिए कि आपको अपने अनुप्रयोग के लिए सबसे उपयुक्त सिस्टम मिले, तीन बातों का ध्यान रखें।

【अभिविन्यास】

अभिविन्यास अक्सर अनुप्रयोग द्वारा निर्धारित होता है, जिसमें एक प्रमुख कारक यह होता है कि पुर्जों को ऊपर से या नीचे से संभाला जाना है या नहीं, या प्रक्रिया को पूरा किया जाना है या नहीं। यह सुनिश्चित करना भी महत्वपूर्ण है कि सिस्टम अन्य स्थिर या गतिशील पुर्जों के साथ हस्तक्षेप न करे और सुरक्षा के लिए कोई खतरा पैदा न करे। सौभाग्य से, कार्टेशियन रोबोट अनुप्रयोग और स्थान की सीमाओं को पूरा करने के लिए कई अलग-अलग XY और XYZ विन्यासों में उपलब्ध हैं। मानक बहु-अक्ष अभिविन्यासों के अंतर्गत, एक्ट्यूएटर्स को सीधा या उनके किनारों पर लगाने के विकल्प भी उपलब्ध हैं। यह डिज़ाइन विकल्प आमतौर पर कठोरता को ध्यान में रखकर चुना जाता है, क्योंकि कुछ एक्ट्यूएटर्स (विशेषकर दोहरी गाइड रेल वाले) के किनारों पर लगाने पर उनकी कठोरता अधिक होती है।

सबसे बाहरी अक्ष (XY विन्यास में Y, या XYZ विन्यास में Z) के लिए, डिज़ाइनर के पास यह विकल्प होता है कि आधार को गतिमान कैरिज के साथ स्थिर रखा जाए, या कैरिज को गतिमान आधार के साथ स्थिर रखा जाए। कैरिज को स्थिर करने और आधार को स्थानांतरित करने का प्राथमिक कारण हस्तक्षेप है। यदि एक्चुएटर कार्य क्षेत्र में फैला हुआ है और अन्य प्रणालियों या प्रक्रियाओं के गुजरने के दौरान उसे रास्ते से हटने की आवश्यकता है, तो आधार को स्थानांतरित करने से एक्चुएटर का एक महत्वपूर्ण भाग पीछे हट सकता है और स्थान खाली हो सकता है। हालाँकि, यह स्थानांतरित द्रव्यमान और जड़त्व को बढ़ाता है, इसलिए गियरबॉक्स और मोटर का आकार निर्धारित करते समय इसे ध्यान में रखा जाना चाहिए। और केबल प्रबंधन को इस तरह डिज़ाइन किया जाना चाहिए कि यह अक्ष के साथ गति कर सके, क्योंकि मोटर गतिमान होगी। पूर्व-इंजीनियर

【लोड, स्ट्रोक और गति】

ये तीन अनुप्रयोग पैरामीटर ही वह आधार हैं जिनके आधार पर अधिकांश कार्टेशियन रोबोट चुने जाते हैं। किसी अनुप्रयोग के लिए एक निश्चित समय के भीतर एक निश्चित दूरी तक एक निश्चित भार ले जाना आवश्यक होता है। लेकिन ये परस्पर निर्भर भी हैं—जैसे-जैसे भार बढ़ता है, अधिकतम गति अंततः कम होने लगती है। और यदि सबसे बाहरी एक्चुएटर कैंटिलीवर है, तो स्ट्रोक भार द्वारा सीमित होता है, या यदि एक्चुएटर बॉल स्क्रू से संचालित है, तो गति द्वारा। इससे कार्टेशियन सिस्टम का आकार निर्धारित करना एक बहुत ही जटिल कार्य बन जाता है।

डिज़ाइन और आकार निर्धारण के कार्यों को सरल बनाने के लिए, कार्टेशियन रोबोट निर्माता आमतौर पर चार्ट या तालिकाएँ प्रदान करते हैं जो निर्दिष्ट स्ट्रोक लंबाई और अभिविन्यास के लिए अधिकतम भार और गति प्रदान करते हैं। हालाँकि, कुछ निर्माता अधिकतम भार, स्ट्रोक और गति क्षमताओं का उल्लेख करते हैं जो एक-दूसरे से स्वतंत्र होती हैं। यह समझना महत्वपूर्ण है कि क्या प्रकाशित विनिर्देश परस्पर अनन्य हैं, या क्या अधिकतम भार, गति और स्ट्रोक विनिर्देशों को एक साथ प्राप्त किया जा सकता है।

【परिशुद्धता और शुद्धता】

रैखिक एक्चुएटर, कार्टेशियन रोबोट की परिशुद्धता और सटीकता का आधार होते हैं। एक्चुएटर का प्रकार—चाहे उसका आधार एल्युमीनियम हो या स्टील, और ड्राइव मैकेनिज्म बेल्ट, स्क्रू, लीनियर मोटर या न्यूमेटिक हो—परिशुद्धता और दोहराव का मुख्य निर्धारक है। लेकिन एक्चुएटर को कैसे लगाया और एक साथ बांधा जाता है, इसका भी रोबोट की यात्रा परिशुद्धता पर प्रभाव पड़ता है। एक कार्टेशियन रोबोट जो असेंबली के दौरान परिशुद्धता-संरेखित और पिन-इन होता है, उसकी यात्रा परिशुद्धता आमतौर पर उस सिस्टम की तुलना में अधिक होती है जो पिन-इन नहीं होता है, और अपने पूरे जीवनकाल में इस परिशुद्धता को बेहतर ढंग से बनाए रखने में सक्षम होगा।

किसी भी बहु-अक्षीय प्रणाली में, अक्षों के बीच संबंध पूरी तरह से दृढ़ नहीं होते हैं, और कई चर प्रत्येक अक्ष के व्यवहार को प्रभावित करते हैं। इससे यात्रा सटीकता और पुनरावृत्ति की गणना या गणितीय रूप से प्रतिरूपण करना कठिन हो जाता है। यह सुनिश्चित करने के लिए कि एक कार्टेशियन प्रणाली आवश्यक यात्रा सटीकता और पुनरावृत्ति को पूरा करती है, सबसे अच्छा विकल्प उन प्रणालियों की तलाश करना है जिनका निर्माता द्वारा समान भार, स्ट्रोक और गति के साथ परीक्षण किया गया हो। अधिकांश कार्टेशियन रोबोट निर्माता इसे उपयोगकर्ताओं के लिए एक प्रमुख चिंता के रूप में पहचानते हैं, और विभिन्न अनुप्रयोगों में प्रदर्शन पर "वास्तविक दुनिया" डेटा प्रदान करने के लिए अपने सिस्टम का परीक्षण किया है।

प्री-इंजीनियर्ड कार्टेशियन रोबोट, इन-हाउस डिज़ाइन और असेंबल किए गए रोबोट की तुलना में काफ़ी बचत प्रदान करते हैं। एक बहु-अक्षीय प्रणाली का आकार तय करने, चयन करने, ऑर्डर करने, असेंबल करने, शुरू करने और समस्या निवारण में सैकड़ों घंटे लग सकते हैं, और प्री-इंजीनियर्ड सिस्टम इसे चयन और स्टार्ट-अप के कुछ ही घंटों में सिमट कर रह जाते हैं। और निर्माताओं की मानक पेशकशों में उपलब्ध कॉन्फ़िगरेशन, गाइड प्रकारों और ड्राइव तकनीकों की विविधता का मतलब है कि डिज़ाइनरों और इंजीनियरों को प्रदर्शन से समझौता नहीं करना पड़ता या एप्लिकेशन की आवश्यकता से ज़्यादा क्षमता के लिए भुगतान नहीं करना पड़ता।