מערכות הנחיית תנועה אוטומטיות עם קיבולות עומס כבד חוות עלייה משמעותית בביקוש. אחת הסיבות לכך סובבת סביב התקנת רובוטים גמישים מרובי צירים על מסילות ארוכות. זה מאפשר למהנדסים להרחיב משמעותית את מעטפת העבודה תוך ניצול מלא של הציר השביעי של בקר הרובוט. עבור יישומים רבים, מערכת גנטרי מונחית תנועה ליניארית יכולה לבצע את אותן משימות כמו רובוט רב צירי תוך עלות נמוכה יותר. בנוסף, ניתן לתכנן ולספק מערכות גנטרי אלו למשתמשי קצה מתת-הרכבות או רכיבים סטנדרטיים לעומס כבד, וניתן להתאים אותן ליישום הספציפי. הנה מבט על חמש מערכות הניתנות להגדרה גבוהה בהן ניתן להשתמש בתצורות גנטרי לאוטומציה של רצפת הייצור במקום רובוטים מתוחכמים. נתחיל בסקירת כמה ממושגי הגנטרי הבסיסיים.

דיוק נמוך עד בינוני

אוטומציה של מפעלים לא תמיד דורשת רמת דיוק גבוהה. במקרים רבים המשימה כוללת מוצרים כבדים וחומרים בעלי צורה מוזרה או לא מאוזנים. רוב היישומים דורשים חזרות רבות, זמן פעולה ממושך ועמידות לאורך זמן עם תחזוקה מינימלית. לעתים קרובות, הדרישה למיקום מדויק היא נמוכה. יישומי איסוף והנחה יכולים לדרוש דיוק נמוך בעת אחסון ארגזים על משטחים או הצבת הפריט הבא בתור הייצור. יישומי העברת חומרים עשויים לכלול העברת מוצרים באמצעות מניפולטור רובוטי עילי מאזור אחד למשנהו. רובוטי גנטרי XYZ (ציר ה-Z מתייחס לכיוון האנכי) יכולים למקם ולמקם מחדש חומרים בכל מקום בתוך מרחב תלת-ממדי או לאפשר פעולות על פני פנים רבות של חומר עבודה. מערכות ריסוס עשויות לדרוש דיוק נמוך על פני מרחקים ארוכים כדי לצבוע קרון רכבת או כנף מטוס.

ציר Z כבד

בעת הזזת מוצר, המשימה הראשונה היא הרמת עומס זה. לעתים קרובות ננקטת זהירות רבה בתכנון אחיזות קצה המשמשות לתמרון המוצר. ניתן לקשר מכונת הרמה או הורדה אנכית פשוטה למערכת ציר Z. לאחר שהפריט מורם ונתמך על ידי המערכת, כל תנועה תייצר עומסים נוספים עקב תאוצות המסה. עומסים משמעותיים עשויים להיווצר במהלך תנועה במהירות גבוהה. המהירות נקבעת בדרך כלל על סמך זמן המחזור לאורך המרחק הנדרש. העומסים מחושבים על סמך התאוצה (+ ו-) של המסה. המהירויות בגאנטרי טיפוסיים מגיעות ל-5 מטר/שנייה. לכן, ייתכן שיידרש קיבולת עומס כבדה כדי להתאים לתנועה הצפויה. בנוסף, ניתן לתכנן חיי שירות ארוכים ביישום כאשר דרישות עומס העבודה הן יחס קטן מכושר העומס של מערכות התנועה. ניתן לשלב שלבי תנועה בעלי ציר יחיד עם ממצבים אחרים בתצורות גאנטרי שונות. חיבור מערכות תנועה נוספות מוסיף טווח ופונקציונליות, וניתן לבצע משימות על פני מרחקים ארוכים יותר.

רובוט XZ:כאשר שלב תנועה ליניארית בציר Z מורכב על ציר תנועה רוחבי נוסף, ניתן לכנותו רובוט XZ. תצורה זו יכולה להרים אובייקט אנכית, לנוע למיקום אחר בקו ישר ולהניח את האובייקט שם. תצורה זו שימושית במיוחד עבור יישומי איסוף והנחה או העברה. קצה הרובוט XZ יכול להתמקם ולהתמקם בכל מקום בתוך מישור מלבני. במקרים מסוימים, לוח ההרכבה הראשי של ציר ה-X יכול להחזיק את מיסבי ההנחיה הליניאריים לציר ה-Z ולשלב את כל רכיבי הנעת הגלגלים והסיכה האוטומטית הדרושים. זה מפשט מאוד את התכנון ומפחית את המסה הנעה הכוללת.

רובוט XYZ וגנטרי רובוט X-X'-YZ:התצורה הגמישה ביותר של מערכת גנטרי רובוטית מספקת שלושה צירי תנועה כדי לאפשר מיקום בכל מקום בתוך אזור עבודה תלת-ממדי. פחות נפוץ תצורת XYZ מכיוון שנקודות חיבור הצירים הופכות מוגבלות במקום. עם זאת, תצורה זו נמצאת בשימוש נרחב בריתוך אוטומטי שבו יש טווחי מהלך גדולים אך ללא עומסים משמעותיים. נפוץ הרבה יותר פתרון ציר X מקבילי שבו ציר ה-Y נתמך משני קצוותיו. תצורה זו נקראת גנטרי X-X'-YZ (מבוטא X, X-prime). דוגמאות לתצורה זו קל למצוא במכונות ייצור כגון נתבי CNC.

תצורות עיצוב מותאמות אישית ללא הגבלה: ישנם עיצובים רבים אפשריים עבור מערכת תנועה אוטומטית בפורמט גדול. ניתן לתכנן בהתאמה אישית רובוט גנטרי XYZ רב-צירי שלם ממסילות הנחיה ליניאריות ומיסבים ליניאריים בודדים, מה שמאפשר למהנדסים לבחור את המוצרים הטובים ביותר עבור כל תחום בתכנון. קווי מוצרים קיימים מספקים רכיבים ותת-הרכבות סטנדרטיים, אשר מזרזים את התצורה והפיתוח באמצעות פריסות גנטרי נפוצות תוך מתן החופש ליצור עיצוב מותאם אישית. זה לא אפשרי עם ציוד מוגדר מראש או מוכן מראש המגביל את העבודה במסגרת גבולות שנקבעו מראש.