カスタマイズと多用途性

直列運動学としてのデカルト ハンドリング システムには、直線運動の主軸と回転の補助軸があります。このシステムは、ガイド、サポート、駆動として同時に機能し、ハンドリング システムの構造に関係なく、アプリケーションの完全なシステムに統合する必要があります。

【標準取付位置】

すべてのデカルト ハンドリング システムは、スペース内の任意の位置に設置できます。これにより、機械システムをアプリケーションの条件に理想的に適合させることができます。ここでは、より一般的なデザインをいくつか紹介します。

2 次元 – これらのデカルト ハンドリング システムは、垂直面内で動作するカンチレバーとリニア ガントリー、および水平面内で動作する平面ガントリーのカテゴリに分類されます。

2D カンチレバーは、水平軸 (Y) とその前面に取り付けられた垂直ドライブ (Z) で構成されます。

リニアガントリーは左右両端に固定された水平軸（Y）です。垂直軸 (Z) は、軸の 2 つの端点間のスライドに取り付けられます。リニア ガントリーは通常スリムで、長方形の垂直作業スペースを備えています。

平面ガントリーは、移動方向に垂直な軸 (Y) によってリンクされた 2 つの平行な軸 (X) で構成されます。平面ガントリーは、デルタ運動学を備えたロボット システムや、円形/腎臓形の作業スペースを備えたスカラを備えたロボット システムよりも、大幅に広い作業スペースをカバーできます。

個別の軸を備えた従来の構成に加えて、直線ガントリーと平面ガントリーも、駆動コンポーネントとして回転歯付きベルトを備えた固定機械的組み合わせを備えた完全なシステムの形をとります。実効負荷が低いため、対応する動的応答を備えた高容量 (ピック/分) に適しています。

3 次元 – これらのデカルト ハンドリング システムは、カンチレバーと、両方の平面で動作する 3D ガントリーのカテゴリに分類されます。

3D カンチレバーは、平行に取り付けられた 2 つの軸 (X) に加えて、移動方向に垂直なカンチレバー軸 (Y) と、その前面に垂直軸 (Z) が取り付けられたものです。

3D ガントリーは、移動方向に垂直な軸 (Y) によってリンクされた 2 つの平行な軸 (X) で構成されます。この垂直軸上に垂直軸 (Z) が取り付けられます。

注: 平面、線形、および 3D ガントリーでは、力は水平軸の 2 つの支持点の間に適用されます。カンチレバーの水平軸は、その端に吊り下げられた荷重によりレバーとして機能します。

【より簡単なプログラミングが必要】

必要なプログラミングの程度は機能によって異なります。システムが個々のポイントに移動するだけの場合は、迅速かつ簡単な PLC プログラミングで十分です。

接着剤を塗布する場合など、パスの移動が必要な場合、PLC 制御では十分ではなくなります。このような場合、直交座標系ハンドリング システムにも従来のロボット プログラミングが必要になります。ただし、デカルト ハンドリング システムの制御環境は、従来のロボットと比較して幅広い代替手段を提供します。従来のロボットは常にメーカー固有の制御システムを使用する必要がありますが、アプリケーションの要件と複雑さに応じて最適な範囲の機能を備えたバージョンで、任意の PLC をデカルト ハンドリング システムに使用できます。これは、顧客の仕様を遵守し、統一されたプログラミング言語やプログラム構造を含む統一された制御プラットフォームを実装できることを意味します。

従来のロボットでは、複雑なプログラミングが必要になることがよくありました。したがって、機械的タスクに 4 ～ 6 軸システムを使用するには、多大な労力が必要になります。たとえば、直線移動するには 6 つの軸すべてを常に同時に移動する必要があります。従来のロボットアプリケーションで「右腕から左腕へ」をプログラムすることも難しく、時間がかかります。ここでは、デカルト ハンドリング システムが優れた代替手段を提供します。

【エネルギー効率が高い】

エネルギー効率の高いハンドリングの基礎は、システムの選択時にも築かれます。アプリケーションで特定の位置での長い滞留時間が必要な場合、従来のロボットのすべての軸は閉ループ制御の対象となり、重量の力を継続的に補償する必要があります。

デカルト ハンドリング システムでは、通常、継続的に力を加える必要があるのは垂直 Z 軸のみです。この力は、重力に抗して有効荷重を目的の位置に保持するために必要です。これは、空気圧駆動装置を使用すると、保持段階でエネルギーを消費しないため、非常に効率的に達成できます。空気圧 Z 軸のさらなる利点は自重が軽いことです。これは、X 軸と Y 軸の機械コンポーネントとその電気モーターに小さなサイズを使用できることを意味します。有効負荷の低減により、エネルギー消費量の削減につながります。

電気軸の典型的な長所は、特に長い経路と高いサイクル速度の場合に顕著になります。したがって、これらは多くの場合、X 軸と Y 軸の非常に効率的な代替手段となります。

【結論】

多くの場合、従来のロボット システムの代わりにデカルト ハンドリング システムを使用する方が効率的で経済的です。次の理由により、幅広い用途に対して理想的なデカルト ハンドリング システムを設計することが可能です。

• システムは、最適なパスと動的応答の観点からアプリケーションの要件に合わせて構成され、負荷に適応します。

• 機械的構造により、プログラムが容易になります。たとえば、垂直方向の移動には 1 つの軸だけをアクティブにする必要があります。

• 最適な機械的適応により、たとえば、安静時にはエネルギー供給をオフにするなど、エネルギー効率が高くなります。

• デカルト ハンドリング システムは、アプリケーション向けにスペースが最適化されています。

• 標準の大量生産コンポーネントにより、デカルト ハンドリング システムは従来の産業用ロボットに代わる魅力的な価格の代替品となります。

最後に重要なことですが、デカルト ハンドリング システムでは、運動学はアプリケーションとその周辺機器によって定義され、その逆ではありません。