Laboratuvar kullanımı gibi al-yerleştir uygulamaları, bileşenlere kolayca erişilebildiği için konsollu yapıdan faydalanır. Portal robotlar, her iki ucundan yatay elemanlar desteklenen Kartezyen koordinatlı robotlardır; fiziksel olarak, robot olmasalar bile portal vinçlere benzerler. Portal robotlar genellikle devasadır ve ağır yükleri taşıyabilir.

Gantry ve Kartezyen robotlar arasındaki fark

Kartezyen robotun her ekseninde bir doğrusal aktüatör bulunurken, portal robotun iki temel (X) ekseni ve bunları kapsayan ikinci bir (Y) ekseni vardır. Bu tasarım, ikinci eksenin konsollu olmasını önler (bu konuya daha sonra değineceğiz) ve portal robotlarda Kartezyen robota kıyasla daha uzun strok uzunlukları ve daha fazla yük kapasitesi sağlar.

Kartezyen robotların en yaygın olanları, sarkık (moment) yüklere karşı daha mükemmel koruma sağladığı için çift kılavuzlu tasarımı kullanır; ancak çift doğrusal kılavuzlu eksenler, tek kılavuzlu eksenlere göre daha fazla ayak izine sahiptir; buna kıyasla çift kılavuzlu sistemler genellikle kısadır (dikey yönde) ve makinenin diğer alanlarıyla etkileşimi ortadan kaldırabilir. Buradaki argüman, seçtiğiniz eksen türünün yalnızca Kartezyen sistemin verimliliğini değil, aynı zamanda genel ayak izini de etkilediğidir.

Kartezyen Robot Aktüatörleri

Kartezyen mekanizma en iyi seçimse, bir sonraki tasarım faktörü genellikle cıvata, vida veya pnömatik tahrikli bir sistem olabilen aktüatör kontrol ünitesidir. Doğrusal aktüatörler genellikle tahrik sistemine bağlı olarak tek veya çift doğrusal kılavuzla mevcuttur.

Kablo Kontrolü ve Yönetimi

Kablo kontrolü, bu robot tasarımının erken aşamalarında genellikle göz ardı edilen (veya planın sonraki aşamalarına ertelenen) bir diğer önemli özelliğidir. Kontrol için hava (pnömatik eksenler için), kodlayıcı girişi (servo tahrikli Kartezyen için), sensör ve diğer elektrikli cihazlar kullanılır ve her eksen birkaç kablo içerir.

Sistemler ve bileşenler Endüstriyel Nesnelerin İnterneti (IIoT) aracılığıyla bağlandığında, bunları birbirine bağlamak için kullanılan yöntemler ve araçlar çok daha kritik hale gelir ve bu tüplerin, kabloların ve konektörlerin her ikisi de aşırı esnemeden kaynaklanan erken yorgunluğu veya diğer cihaz bileşenleriyle etkileşimden kaynaklanan kesintileri önlemek için uygun şekilde yönlendirilmeli ve bakımı yapılmalıdır.

Gerekli kabloların türü ve miktarı ile kablo yönetiminin karmaşıklığı, kontrol türü ve ağ protokolü tarafından belirlenir. Kablo yönetim sisteminin kablo taşıyıcısı, tepsileri veya muhafazalarının toplam sistem ölçümlerini etkileyeceğini unutmayın, bu nedenle kablolama sistemi ve diğer robotik bileşenlerle çakışma olmadığından emin olun.

Kartezyen Robot Kontrolleri

Kartezyen robotlar, noktadan noktaya hareketler yapmak için tercih edilen yöntemdir, ancak karmaşık interpole edilmiş ve konturlu hareketler de yapabilirler. İhtiyaç duyulan hareket türü, sistem için en iyi kontrol cihazını, ağ protokolünü, HMI'yi ve diğer hareket bileşenlerini belirleyecektir.

Bu bileşenler robotun eksenlerinden bağımsız olarak konumlandırılmış olsa da, çoğunlukla motorlar, kablolar ve ihtiyaç duyulan diğer eksen üstü elektrikli bileşenler üzerinde etkili olacaktır. Bu eksen üstü elemanlar, ilk iki tasarım hususu olan konumlandırma ve kablo kontrolünü etkileyecektir.

Sonuç olarak, tasarım süreci tam bir döngüye giriyor ve Kartezyen robotun, elektriksel donanım ve yazılıma bağlı mekanik parçalar seti yerine, birbiriyle bağlantılı bir elektromekanik cihaz olarak inşa edilmesinin önemi vurgulanıyor.

Kartezyen Robot Çalışma Zarfı

Çeşitli robot konfigürasyonları farklı çalışma alanı şekilleri üretir. Bu çalışma alanı, belirli bir uygulama için bir Robot seçerken çok önemlidir çünkü manipülatörün ve uç elemanın çalışma alanını belirler. Birçok amaç için, bir Robotun çalışma alanını incelerken dikkatli olunmalıdır:

1. Çalışma zarfı, Robotik kolun ucundaki bir noktanın (genellikle uç efektör montaj düzeneklerinin ortası) yaklaşabileceği iş miktarıdır. Uç efektöre ait herhangi bir alet veya iş parçası içermez.

2. Robot kolunun çalışma alanı içerisinde bazen giremediği yerler olabilir. Ölü bölgeler, belirli bölgelere verilen addır.
Belirtilen maksimum yük kapasitesine ancak, maksimum erişime ulaşabilen veya ulaşamayan kol uzunluklarında ulaşılabilir.

3. Kartezyen konfigürasyonun çalışma alanı dikdörtgen bir prizmadır. Çalışma alanının içinde ölü bölge yoktur ve Robot, tüm çalışma hacmi boyunca tüm yükü hareket ettirebilir.