जब आप औद्योगिक रोबोट के बारे में सोचते हैं तो आपके दिमाग में क्या आता है?

कार कंपनियों के विज्ञापनों और रोबोट नृत्य दृश्यों की बदौलत इस तरह के आर्टिकुलेटेड रोबोट व्यापक रूप से पहचाने जाते हैं। SCARA (सेलेक्टिव कंप्लायंस आर्टिकुलेटेड रोबोट आर्म) रोबोट भी 1980 के दशक की शुरुआत से कारखानों में अपनाए जाने और व्यापक रूप से प्रचलित होने के कारण अच्छी तरह से पहचाने जाते हैं। ये दोनों - आर्टिकुलेटेड और SCARA रोबोट - रैखिक और घूर्णी गति का संयोजन करते हैं, जिसके परिणामस्वरूप जटिल कार्यों के लिए गतिशीलता प्राप्त होती है। आर्टिकुलेटेड रोबोट मानव भुजा के समान होते हैं, जिनमें गति के छह अक्ष होते हैं - तीन स्थानान्तरणीय (रैखिक) और तीन घूर्णनशील (अपने कंधे, कोहनी और कलाई के बारे में सोचें)। SCARA रोबोट में गति के चार अक्ष होते हैं - X, Y, Z, और थीटा (कुछ हद तक आपकी भुजा की तरह, यदि आपका कंधा स्थिर हो)।

लोकप्रिय संस्कृति में कम प्रचलित, लेकिन पैकेजिंग से लेकर अर्धचालक निर्माण तक, औद्योगिक अनुप्रयोगों में सर्वव्यापी, कार्टेशियन रोबोट हैं। जैसा कि उनके नाम से ही स्पष्ट है, ये रोबोट तीन कार्टेशियन अक्षों - X, Y, और Z - पर काम करते हैं, हालाँकि इनमें एंड-ऑफ-आर्म टूलिंग के लिए एक थीटा अक्ष भी शामिल हो सकता है। आर्टिकुलेटेड और SCARA रोबोट की तुलना में कम "आकर्षक" होने के बावजूद, कार्टेशियन रोबोट कहीं अधिक बहुमुखी हैं, अपने आकार के हिसाब से ज़्यादा भार क्षमता रखते हैं, और कई मामलों में, बेहतर परिशुद्धता भी रखते हैं। ये अत्यधिक अनुकूलनीय भी हैं, क्योंकि इनके अक्षों को अपेक्षाकृत कम पुनर्संरचना के साथ, विकसित उत्पाद या अनुप्रयोग आवश्यकताओं के अनुरूप उन्नत या परिवर्तित किया जा सकता है।

हालाँकि, कार्टेशियन रोबोट अपने अंतर्निहित कैंटिलीवर डिज़ाइन के कारण सीमित होते हैं, जो उनकी भार क्षमता को सीमित करता है। यह विशेष रूप से तब सच होता है जब सबसे बाहरी (Y या Z) अक्ष की स्ट्रोक लंबाई लंबी होती है, जिससे सहायक अक्षों पर बड़ा आघूर्ण भार पड़ता है। ऐसे मामलों में जहाँ लंबे स्ट्रोक और उच्च भार की आवश्यकता होती है, गैन्ट्री रोबोट सबसे अच्छा समाधान है।

कार्टेशियन से गैन्ट्री तक:

गैन्ट्री रोबोट, कार्टेशियन रोबोट की एक संशोधित शैली है, जो कार्टेशियन में पाए जाने वाले एकल आधार अक्ष के बजाय दो X (या आधार) अक्षों का उपयोग करता है। अतिरिक्त X अक्ष (और कभी-कभी अतिरिक्त Y और Z अक्ष) रोबोट को अधिक भार और बलों को संभालने में सक्षम बनाता है, जिससे वे भारी पेलोड को उठाने और रखने या पुर्जों को लोड करने और उतारने के लिए आदर्श बन जाते हैं। प्रत्येक अक्ष एक रैखिक एक्ट्यूएटर पर आधारित होता है, चाहे वह OEM या इंटीग्रेटर द्वारा असेंबल किया गया "स्व-निर्मित" एक्ट्यूएटर हो, या किसी रैखिक गति कंपनी का पूर्व-असेंबल एक्ट्यूएटर हो। इसका अर्थ है कि उच्च गति, लंबे स्ट्रोक, भारी पेलोड और उच्च पोजिशनिंग सटीकता के किसी भी संयोजन के लिए लगभग असीमित विकल्प मौजूद हैं। कठोर वातावरण या कम शोर के लिए विशेष आवश्यकताओं को आसानी से शामिल किया जा सकता है, और यदि अनुप्रयोग में एक साथ लेकिन स्वतंत्र प्रक्रियाओं की आवश्यकता होती है, तो क्षैतिज अक्षों को कई कैरिज का उपयोग करके रैखिक मोटर्स के साथ बनाया जा सकता है।

गैन्ट्री रोबोट आमतौर पर कार्य क्षेत्र के ऊपर लगाए जाते हैं (इसलिए सामान्य शब्द, "ओवरहेड गैन्ट्री"), लेकिन यदि भाग ऊपर से संभालने के लिए उपयुक्त नहीं है, जैसा कि सौर कोशिकाओं और मॉड्यूल के मामले में है, तो गैन्ट्री को भाग के नीचे से काम करने के लिए कॉन्फ़िगर किया जा सकता है। और जबकि गैन्ट्री रोबोट को आमतौर पर बहुत बड़े सिस्टम के रूप में माना जाता है, वे छोटे, यहां तक ​​कि डेस्कटॉप आकार की मशीनों के लिए भी उपयुक्त हैं। क्योंकि एक गैन्ट्री रोबोट में दो एक्स, या बेस, अक्ष होते हैं, वाई और जेड अक्षों द्वारा प्रस्तुत क्षण भार, साथ ही साथ काम करने वाले पेलोड को एक्स अक्ष पर बलों के रूप में हल किया जाता है। यह प्रणाली की कठोरता को महत्वपूर्ण रूप से बढ़ाता है, और ज्यादातर मामलों में अक्षों को एक समान कार्टेशियन रोबोट की तुलना में लंबी स्ट्रोक लंबाई और उच्च गति प्रदान करने की अनुमति देता है।

जब दो अक्ष समानांतर होते हैं, तो मोटर द्वारा केवल एक अक्ष को संचालित करना सामान्य बात है, ताकि दोनों अक्षों के बीच थोड़ी सी भी असंगत गति के कारण उत्पन्न होने वाली बाधा को रोका जा सके। दोनों अक्षों को चलाने के बजाय, मोटर की शक्ति को दूसरे अक्ष तक स्थानांतरित करने के लिए एक संयोजी शाफ्ट या टॉर्क ट्यूब का उपयोग किया जाता है। और कुछ मामलों में, दूसरा अक्ष एक "आइडलर" या अनुगामी अक्ष हो सकता है, जिसमें भार को सहारा देने के लिए एक रैखिक गाइड तो होता है, लेकिन कोई चालक तंत्र नहीं होता। दूसरे अक्ष को चलाना है या नहीं और कैसे चलाना है, यह निर्णय दोनों अक्षों के बीच की दूरी, त्वरण की दर और उनके बीच संबंध की कठोरता पर निर्भर करता है। अक्षों के एक युग्म में केवल एक अक्ष को चलाने से प्रणाली की लागत और जटिलता भी कम हो जाती है।

कार्टेशियन या गैन्ट्री रोबोट का आकार निर्धारित करना SCARA या आर्टिकुलेटेड रोबोट (जिन्हें आमतौर पर तीन मापदंडों: पहुँच, गति और सटीकता) द्वारा निर्दिष्ट किया जाता है, के आकार निर्धारित करने से ज़्यादा जटिल है, लेकिन निर्माताओं ने पिछले कुछ वर्षों में पूर्व-कॉन्फ़िगर किए गए सिस्टम और ऑनलाइन टूल, जैसे कि रेक्सरोथ का ईज़ीसिलेक्ट कॉन्फ़िगरेटर या एडेप्ट का 3D लीनियर मॉड्यूल्स बिल्डर, पेश करके इस प्रक्रिया को आसान बना दिया है। ये टूल उपयोगकर्ता को अक्षों के अभिविन्यास और आकार के साथ-साथ बुनियादी स्ट्रोक, भार और गति मापदंडों को निर्दिष्ट करने की अनुमति देते हैं। डाउनलोड करने योग्य CAD फ़ाइलें भी कार्टेशियन और गैन्ट्री रोबोट निर्माताओं की एक मानक पेशकश हैं, जिससे उन्हें SCARA और आर्टिकुलेटेड रोबोट की तरह डिज़ाइन या वर्कफ़्लो लेआउट में एकीकृत करना आसान हो जाता है। जबकि आर्टिकुलेटेड और SCARA रोबोट आसानी से पहचाने जाते हैं, और कार्टेशियन रोबोट व्यापक रूप से तैनात हैं, गैन्ट्री डिज़ाइन लोड, गति, पहुंच और दोहराव में अपनी अंतर्निहित सीमाओं को अनुकूलन और लचीलेपन के एक बेजोड़ स्तर के साथ पार कर लेता है। एक शब्द में, गैन्ट्री रोबोट पेलोड और स्ट्रोक का सबसे अच्छा संयोजन प्रदान करते हैं।