יישומי Pick-and-Place, כגון שימוש במעבדה, נהנים מבנייה שלוחה מכיוון שהרכיבים נגישים בקלות. רובוטי גנטרי הם רובוטים קואורדינטיביים קרטזיים עם איברים אופקיים הנתמכים בשני הקצוות; מבחינה פיזית, הם דומים לעגורני גנטרי, שאינם בהכרח רובוטים. רובוטי גנטרי הם לעתים קרובות ענקיים ומסוגלים לשאת משאות כבדים.

ההבדל בין רובוטים גנטריים לרובוטים קרטזיים

לרובוט קרטזי יש מפעיל ליניארי אחד על כל ציר, בעוד שלרובוט גנטרי יש שני צירי בסיס (X) וציר שני (Y) המשתרע על פני כל ציר. עיצוב זה מונע את הציר השני מלהיות שלוחה (עוד על כך בהמשך) ומאפשר אורכי מהלך ארוכים עוד יותר בגאנטרי ומטען גדול יותר בהשוואה לרובוט קרטזי.

הרובוטים הקרטזיים הנפוצים ביותר משתמשים בעיצוב עם מונחה כפול מכיוון שהוא מספק הגנה מצוינת יותר מפני עומסים תלויים (מומנט); עם זאת, לצירים עם מוליכים ליניאריים כפולים יש טביעת רגל גדולה יותר מאשר לצירים עם מוליכים ליניאריים יחידים, בהשוואה למערכות עם מוליכים כפולים הן בדרך כלל קצרות (בכיוון האנכי) ועשויות לבטל אינטראקציה עם אזורים אחרים במכונה. הטענה היא שסוג הצירים שבחרתם משפיע לא רק על יעילות המערכת הקרטזית אלא גם על טביעת הרגל הכוללת.

מפעילי רובוטים קרטזיים

אם מנגנון קרטזי הוא הבחירה הטובה ביותר, גורם התכנון הבא הוא בדרך כלל יחידת בקרת המפעיל, שיכולה להיות מערכת הנעה באמצעות בורג, בורג או פנאומטיקה. מפעילים ליניאריים זמינים בדרך כלל עם מוביל ליניארי יחיד או כפול, בהתאם למערכת ההנעה.

בקרת וניהול כבלים

בקרת כבלים היא מאפיין חיוני נוסף של תכנון רובוט זה, שלעתים קרובות מתעלמים ממנו בשלבים המוקדמים (או פשוט נדחה לשלבים מאוחרים יותר של התוכנית). עבור בקרה, אוויר (עבור צירים פנאומטיים), קלט מקודד (עבור צירים קרטזיים מונעי סרוו), חיישנים ומכשירים חשמליים אחרים, כל ציר כרוך בכמה כבלים.

כאשר מערכות ורכיבים מחוברים דרך האינטרנט התעשייתי של הדברים (IIoT), השיטות והכלים המשמשים לחיבורם הופכים קריטיים הרבה יותר, ויש לנתב ולתחזק את שני הצינורות, החוטים והמחברים כראוי כדי למנוע עייפות מוקדמת כתוצאה מכיפוף מוגזם או שיבוש כתוצאה מהפרעה לרכיבי המכשיר האחרים.

סוג וכמות הכבלים הנדרשים, כמו גם תחכום ניהול הכבלים, נקבעים כולם על ידי סוג הבקרה ופרוטוקול הרשת. שימו לב שמנשא הכבלים, מגשי הכבלים או המארזים של מערכת ניהול הכבלים ישפיעו על מידות המערכת הכוללות, לכן ודאו שאין התנגשות עם מערכת הכבלים ושאר רכיבי הרובוט.

בקרות רובוטים קרטזיות

רובוטים קרטזיים הם השיטה המועדפת לביצוע תנועות נקודה לנקודה, אך הם יכולים גם לבצע תנועה מורכבת, אינטרפולציה וקווית. סוג התנועה הנדרש יקבע את התקן הבקרה, פרוטוקול הרשת, ממשק המשתמש (HMI) ורכיבי תנועה אחרים הטובים ביותר עבור המערכת.

בעוד שרכיבים אלה ממוקמים באופן עצמאי מצירי הרובוט, ברוב המקרים תהיה להם השפעה על המנועים, החוטים ורכיבים חשמליים אחרים הנחוצים על הציר. רכיבים אלה על הציר ישפיעו על שני שיקולי התכנון הראשונים, מיקום ובקרת כבלים.

כתוצאה מכך, תהליך התכנון מסתיים במעגל, ומדגיש את החשיבות של בניית רובוט קרטזיאני כמכשיר אלקטרו-מכני מחובר ולא כמערכת של חלקים מכניים המחוברים לחומרה ותוכנה חשמליות.

מעטפת עבודה של רובוט קרטזית

תצורות רובוט שונות מייצרות צורות מעטפת עבודה שונות. מעטפת עבודה זו היא קריטית בבחירת רובוט עבור יישום ספציפי מכיוון שהיא מציינת את אזור העבודה של המניפולטור והאפקט הסופי. ממגוון מטרות, יש לנקוט משנה זהירות בעת לימוד מעטפת העבודה של רובוט:

1. היקף העבודה הוא כמות העבודה שניתן להגיע אליה דרך נקודה בקצה הזרוע הרובוטית, שהיא בדרך כלל מרכז סידורי ההרכבה של האפקטורים הסופיים. אין בה מכשירים או חלקי עבודה בבעלות האפקטור הסופי.

2. לעיתים ישנם מקומות בתוך מעטפת ההפעלה שזרוע הרובוט אינה יכולה להיכנס אליהם. אזורים מתים הם השם שניתן לאזורים ספציפיים.
יכולת המטען המקסימלית המצוינת ניתנת להשגה רק באורכי זרוע כאלה, אשר עשויים להגיע לטווח מקסימלי או לא.

3. מעטפת הפעולה של התצורה הקרטזית היא פריזמה מלבנית. בתוך מעטפת העבודה, אין אזורים מתים, והרובוט יכול לתפעל את המטען המלא על פני כל נפח העבודה.