סקירה כללית של רובוטים תעשייתיים

המגמה ביישומים ליניאריים וסיבוביים קונבנציונליים מתרחקת מרובוטים למערכות חסכוניות באנרגיה ובעלות אופטימלית, מכיוון שיצרנים לרוב אינם דורשים את כל הפונקציות, הגדלים הגדולים ודרגות החופש שמספקים הרובוטים.

למרות שנחשבים לרובוט תעשייתי לפי תקני DIN, מערכות טיפול קרטזיות מציעות פעולות פשוטות ויעילות יותר באנרגיה בהשוואה לרוב הרובוטים בעלי זרועות מפרקיות בעלות 4 עד 6 צירים. תקן DIN EN ISO 8373 קובע כי "רובוט תעשייתי הוא מניפולטור רב-תכליתי הנשלט אוטומטית, ניתן לתכנות מחדש, [...], הניתן לתכנות בשלושה צירים או יותר, אשר יכול להיות קבוע במקומו או נייד לשימוש ביישומי אוטומציה תעשייתית." עם זאת, פילוחן של מערכות כאלה משתנה בהתאם לתפקוד, לגמישות ולתגובה הדינמית של המערכת.

למערכות טיפול קרטזיות ולרובוטים קונבנציונליים עם 4 עד 6 צירים יש חפיפה גדולה יחסית מבחינת גמישות ותגובה דינמית, אך הן נבדלות זו מזו בכל הנוגע למערכת המכנית שלהן. בהתאם ליישום, מערכות טיפול קרטזיות נשלטות על ידי בקר בקרה פשוט (שעשוי להיות ברשות המשתמש) לתנועות נקודה לנקודה או על ידי מערכת בקרה מורכבת עם פונקציות רובוטיות, כגון לתנועת נתיבים. הרובוטים בעלי 4 עד 6 צירים דורשים תמיד מערכת בקרת רובוט מורכבת.

יתר על כן, מערכות טיפול קרטזיות דורשות פחות מקום תנועה ומתאימות ביתר קלות להתאמה אישית ומודולרית לתנאי היישום. ניתן להתאים בקלות את מרחב העבודה על ידי שינוי אורכי הצירים.

הקינמטיקה מוגדרת אפוא כך שתתאים לדרישות היישום - בניגוד לרובוטים קונבנציונליים שבהם יש להתאים את הציוד ההיקפי של היישום למערכת המכנית והקינמטית של הרובוט. לכן, המערכת המכנית של מערכת טיפול קרטזית היא חלק מהפתרון הכולל וחייבת להיות משולבת במערכת השלמה.

התאמה אישית וגמישות: יתרונות ברורים

בניגוד לפתרונות סטנדרטיים עם רובוטים בעלי 4 עד 6 צירים מהקטלוג, מערכות טיפול קרטזיות ניתנות להתאמה אישית באופן מודולרי כדי להתאים ליישום (ראה איור 3). מערכות אלו כמעט ואינן דורשות פשרות הנפוצות ברובוטים קונבנציונליים. עם רובוט קונבנציונלי, יש להתאים חלקים מהיישום לדרישות וליכולות של הרובוט. כמו כן, המעבר לתקינה ושימוש ברכיבים המיוצרים בייצור המוני מפחיתים את עלות הפתרונות הקרטזיים בהשוואה לרובוטים קונבנציונליים.

בנוסף, ניתן לשלב טכנולוגיות הנעה שונות עם מערכות טיפול קרטזיות. עבור כל ציר נבחרים המנועים הפנאומטיים, סרוו-פנאומטיים וחשמליים המתאימים ליישום כדי להשיג תנועה אופטימלית מבחינת יעילות, תגובה דינמית ותפקוד.

מערכות טיפול קרטזיות כקינמטיקה טורית כוללות צירים ראשיים לתנועה בקו ישר וצירים נלווים לסיבוב. המערכת פועלת בו זמנית כהנחיה, תמיכה והנעה וחייבת להיות משולבת במערכת המלאה של היישום ללא קשר למבנה מערכת הטיפול.