시스템 구성, 케이블 관리, 제어.

애플리케이션에 데카르트 로봇이 필요한 경우, 원하는 통합 수준에 따라 다양한 옵션을 선택할 수 있습니다. 제조업체들이 더욱 광범위한 성능 기준에 맞춰 제품군을 확장함에 따라 사전 설계된 데카르트 로봇이 점점 더 널리 채택되고 있지만, 일부 애플리케이션에서는 특수 환경 조건을 충족하거나 고도로 전문화된 성능 요구 사항을 충족하기 위해 자체 데카르트 시스템을 구축해야 하는 경우가 있습니다.

하지만 "직접 만든다"는 것이 반드시 "처음부터 만든다"는 것을 의미하지는 않습니다. 예를 들어, 데카르트 로봇의 핵심 구성 요소인 선형 액추에이터는 다양한 구성으로 제공되므로 액추에이터를 처음부터 직접 제작할 필요는 거의 없습니다. 또한 많은 선형 액추에이터 제조업체에서 카탈로그 사양 액추에이터를 사용하여 데카르트 시스템을 비교적 간단하게 조립할 수 있도록 연결 키트와 장착 브래킷을 제공합니다.

하지만 기본 레이아웃을 결정하고 적절한 선형 액추에이터를 선택하는 것은 첫 번째 단계에 불과합니다. 애플리케이션 요구 사항을 충족하지 못하거나 예상 설치 공간에 맞지 않는 데카르트 시스템을 생성하지 않으려면, 특히 설계 단계에서 다음 사항을 염두에 두십시오.

시스템 구성

데카르트 로봇을 설계할 때 가장 먼저 고려해야 할 사항 중 하나는 축 구성입니다. 이는 필요한 동작을 달성할 뿐만 아니라 시스템의 충분한 강성을 확보하기 위한 것으로, 이는 하중 지지력, 이동 정확도, 위치 정확도에 영향을 미칠 수 있습니다. 실제로 데카르트 좌표계에서의 이동이 필요한 일부 애플리케이션은 데카르트 시스템보다 갠트리 로봇이 더 적합합니다. 특히 Y축에 긴 스트로크가 필요하거나 데카르트 배치가 축 중 하나에 큰 모멘트 하중을 가하는 경우 더욱 그렇습니다. 이러한 경우, 과도한 처짐이나 진동을 방지하기 위해 갠트리 시스템의 이중 X축 또는 이중 Y축이 필요할 수 있습니다.

데카르트 시스템이 최적의 솔루션이라면, 다음 설계 옵션은 일반적으로 액추에이터의 구동 장치입니다. 가장 일반적인 선택지는 벨트, 나사 또는 공압 구동 시스템입니다. 구동 시스템과 관계없이 선형 액추에이터는 일반적으로 단일 선형 가이드 또는 이중 선형 가이드와 함께 제공됩니다.

대부분의 데카르트 로봇은 오버행(모멘트) 하중을 더 잘 지지하기 때문에 듀얼 가이드 구성을 사용합니다. 하지만 듀얼 리니어 가이드가 있는 축은 싱글 리니어 가이드가 있는 축보다 설치 면적이 더 넓습니다. 반면, 듀얼 가이드 시스템은 수직 방향으로 더 짧은 경우가 많아 기계의 다른 부분과의 간섭을 방지할 수 있습니다. 요점은 선택하는 축의 유형이 데카르트 시스템의 성능뿐만 아니라 전체 설치 면적에도 영향을 미친다는 것입니다.

케이블 관리

데카르트 로봇 설계에서 초기 단계에서 종종 간과되거나 (혹은 설계 후반 단계로 미루어지는) 또 다른 중요한 측면은 케이블 관리입니다. 각 축에는 전원, 공기(공압 축), 엔코더 피드백(서보 구동 데카르트 축), 센서 및 기타 전기 부품을 위한 여러 케이블이 필요합니다. 시스템과 부품이 산업용 사물 인터넷(IIoT)에 통합되면 이를 연결하는 방법과 도구가 더욱 중요해집니다. 이러한 모든 케이블, 전선 및 커넥터는 과도한 굽힘으로 인한 조기 피로나 시스템의 다른 부분과의 간섭으로 인한 손상을 방지하기 위해 신중하게 배선하고 관리해야 합니다.

직교(스카라 및 6축 포함) 로봇은 축이 독립적으로 또는 서로 동기화되어 움직일 수 있기 때문에 이러한 연결성을 더욱 어렵게 만듭니다. 하지만 케이블 관리의 복잡성을 완화하는 데 도움이 되는 한 가지 방법은 필요한 케이블 수를 줄이는 부품을 사용하는 것입니다. 예를 들어, 전력과 피드백을 단일 케이블로 통합하는 모터나 모터-드라이브 조합을 통합하는 것이 있습니다.

제어 유형과 네트워크 프로토콜 또한 필요한 케이블의 종류와 수량, 그리고 케이블 관리의 복잡성에 영향을 미칠 수 있습니다. 또한 케이블 관리 시스템(케이블 캐리어, 트레이 또는 하우징)이 전체 시스템의 크기에 영향을 미치므로 케이블 관리 시스템과 로봇 및 기계의 다른 부분 간의 간섭을 확인하는 것이 중요합니다.

통제 수단

데카르트 로봇은 지점 간 이동에 적합한 솔루션이지만, 복잡한 보간 이동과 윤곽 동작을 생성할 수도 있습니다. 필요한 동작 유형은 시스템에 가장 적합한 제어 시스템, 네트워킹 프로토콜, HMI 및 기타 동작 구성 요소를 결정하는 데 도움이 됩니다. 이러한 구성 요소는 대부분 데카르트 로봇의 축과 별도로 설계되지만, 필요한 모터, 케이블 및 기타 축상 전기 구성 요소에 영향을 미칩니다. 또한 이러한 축상 구성 요소는 처음 두 가지 설계 고려 사항, 즉 구성 및 케이블 관리에 중요한 역할을 합니다.

따라서 설계 과정은 "완전히 원형"으로 돌아오며, 데카르트 로봇을 단순히 전기 하드웨어 및 소프트웨어에 연결된 일련의 기계 구성 요소가 아닌 통합된 전기 기계 장치로 설계하는 것의 중요성을 다시 한번 강조합니다.