התאמה אישית ורבגוניות

למערכות טיפול קרטזיאניות כקינמטיקה טורית יש צירים ראשיים לתנועה בקו ישר וצירי עזר לסיבוב.המערכת פועלת בו-זמנית כמורה, תמיכה ומניעה וחייבת להיות משולבת במערכת השלמה של האפליקציה ללא קשר למבנה מערכת הטיפול.

【מצבי הרכבה סטנדרטיים】

ניתן להתקין את כל מערכות הטיפול הקרטזיאניות בכל מקום בחלל.זה מאפשר להתאים את המערכת המכנית באופן אידיאלי לתנאי היישום.להלן מבט על כמה מהעיצובים הנפוצים יותר.

דו מימדי - מערכות טיפול קרטזיאניות אלו מחולקות לקטגוריות של שלוחים וגבלים ליניאריים עם תנועתם במישור האנכי, וגבבי שטח מישוריים עם תנועתם במישור האופקי.

שלוחה דו-ממדית מורכבת מציר אופקי (Y) עם כונן אנכי (Z) המותקן בחזיתו.

גב ליניארי הוא ציר אופקי (Y) מאובטח בשני הקצוות, משמאל ומימין.ציר אנכי (Z) מותקן על מגלשה בין שתי נקודות הקצה של הציר.גבלים ליניאריים הם בדרך כלל דקים, עם חלל עבודה אנכי מלבני.

גב משטח מישורי מורכב משני צירים מקבילים (X) המקושרים על ידי ציר (Y) מאונך לכיוון התנועה.משטחים מישוריים יכולים לכסות חלל עבודה גדול משמעותית ממערכות רובוטים עם דלתא קינמטיקה או SCARA עם חללי העבודה המעגליים/בצורת כליה שלהם.

בנוסף לתצורה הקונבנציונלית עם צירים בודדים, גבלים ליניאריים ומשטחים מישוריים לובשים גם צורה של מערכות שלמות עם שילוב מכני קבוע עם חגורת שיניים מסתובבת כמרכיב המניע.העומס האפקטיבי הנמוך הופך אותם למתאימים ליכולות גבוהות (בחירות/דקות) עם תגובה דינמית מתאימה.

תלת מימד - מערכות טיפול קרטזיאניות אלו מחולקות לקטגוריות של שלוחים ותלת מימד עם תנועות בשני המישורים.

שלוחים תלת מימדיים הם שני צירים (X) המורכבים במקביל בתוספת ציר שלוחה (Y) בניצב לכיוון התנועה, כשבחזיתו מותקן ציר אנכי (Z).

משקפי תלת מימד מורכבים משני צירים מקבילים (X) המקושרים על ידי ציר (Y) מאונך לכיוון התנועה.ציר אנכי (Z) מותקן על ציר מאונך זה.

הערה: עם משטח מישורי, ליניארי ותלת מימד, הכוח מופעל בין שתי נקודות התמיכה של הצירים האופקיים.הציר האופקי על שלוחה פועל כמנוף בשל העומס התלוי בקצהו.

【דרוש תכנות פשוט יותר】

מידת התכנות הנדרשת תלויה בפונקציה: אם המערכת צריכה לעבור רק לנקודות בודדות, מספיק תכנות PLC מהיר ופשוט.

אם יש צורך בתנועת נתיב, כגון בעת ​​מריחת דבק, בקרת PLC אינה מספיקה עוד.במקרים כאלה, נדרש תכנות רובוט קונבנציונלי גם עבור מערכות טיפול קרטזיות.עם זאת, סביבת הבקרה של מערכות טיפול קרטזיות מציעה מגוון גדול של חלופות אפשריות בהשוואה לרובוטים רגילים.בעוד שרובוטים קונבנציונליים תמיד דורשים שימוש במערכת הבקרה הספציפית של היצרן, ניתן להשתמש בכל PLC עבור מערכות טיפול קרטזיאניות, בגרסה עם מגוון הפונקציות הטוב ביותר לדרישות האפליקציה ולמורכבותה.המשמעות היא שניתן להקפיד על מפרטי הלקוח וליישם פלטפורמת בקרה אחידה, כולל שפת תכנות ומבנה תוכנית אחידים.

ברובוטים קונבנציונליים, לעתים קרובות נדרש תכנות מורכב.כתוצאה מכך, נדרשת עבודה רבה כדי להשתמש במערכות 4 עד 6 צירים עבור משימות מכניות.לדוגמה, תמיד יש להזיז את כל 6 הצירים בו-זמנית לנסיעה בקו ישר.זה גם קשה וגוזל זמן לתכנת "זרוע ימין לזרוע שמאל" ביישומים רובוטיים קונבנציונליים.מערכות טיפול קרטזיאניות מציעות כאן אלטרנטיבות מצוינות.

【יעילות אנרגטית גבוהה】

היסודות לטיפול יעיל באנרגיה מונחים גם בעת בחירת המערכת.אם היישום דורש זמני שהייה ארוכים בעמדות מסוימות, כל הצירים ברובוטים קונבנציונליים כפופים לשליטה בלולאה סגורה וחייבים לפצות באופן רציף על כוח המשקל.

עם מערכות טיפול קרטזיאניות, בדרך כלל רק ציר Z האנכי צריך להפעיל כוח ברציפות.כוח זה נדרש כדי להחזיק את העומס האפקטיבי במצב הרצוי כנגד כוח הכבידה.ניתן להשיג זאת ביעילות רבה באמצעות כוננים פניאומטיים, שכן אלה אינם צורכים אנרגיה בשלבי האחזקה שלהם.יתרון נוסף של צירי Z פנאומטיים הוא המשקל העצמי הנמוך שלהם, מה שאומר שניתן להשתמש בגדלים קטנים יותר עבור הרכיבים המכניים של צירי X ו-Y והמנוע החשמלי שלהם.העומס האפקטיבי המופחת מוביל להפחתה בצריכת האנרגיה.

העוצמות האופייניות של צירים חשמליים באות לידי ביטוי במיוחד במקרה של שבילים ארוכים וקצבי מחזור גבוהים.לכן, לרוב הם מהווים חלופה יעילה מאוד לצירי X ו-Y.

【סיכום】

במקרים רבים יעיל וחסכוני יותר להשתמש במערכות טיפול קרטזיאניות במקום מערכות רובוט קונבנציונליות.עבור מגוון גדול של יישומים, ניתן לתכנן מערכת טיפול קרטזיאנית אידיאלית מכיוון:

• המערכות מוגדרות לדרישות האפליקציה מבחינת נתיבים אופטימליים ותגובה דינמית, ומותאמות לעומס.

• המבנה המכני שלהם מקל על תכנותם: למשל, צריך להפעיל רק ציר אחד לתנועות אנכיות.

• ההתאמה המכנית האופטימלית שלהם הופכת אותם לחסכוניים באנרגיה, למשל, על ידי כיבוי אספקת האנרגיה בזמן מנוחה.

• מערכות טיפול קרטזיאניות מותאמות לשטח עבור היישום.

• רכיבים סטנדרטיים בייצור המוני מאפשרים למערכות טיפול קרטזיאניות להוות חלופה במחיר אטרקטיבי לרובוטים תעשייתיים קונבנציונליים.

ואחרון, חביב: עם מערכות טיפול קרטזיאניות, הקינמטיקה מוגדרת על ידי האפליקציה והציוד ההיקפי שלה, ולא להיפך.