Sistem yapılandırması, Kablo yönetimi, Kontroller.

Uygulamanız bir Kartezyen robot gerektiriyorsa, gerçekleştirmek istediğiniz entegrasyon seviyesine bağlı olarak çok çeşitli seçenekleriniz mevcuttur. Üreticiler ürün yelpazelerini daha geniş bir performans kriteri yelpazesine uyacak şekilde genişlettikçe, önceden tasarlanmış Kartezyen robotlar daha yaygın olarak benimsense de, bazı uygulamalar, örneğin özel çevre koşullarını karşılamak veya son derece özelleşmiş bir performans gereksinimini karşılamak için kendi Kartezyen sisteminizi oluşturmayı gerektirir.

Ancak "kendi sisteminizi oluşturun" demek, illa ki "sıfırdan oluşturun" anlamına gelmez. Örnek olarak: Kartezyen bir robotun temel bileşenleri olan doğrusal aktüatörler çok sayıda konfigürasyonda mevcuttur, bu nedenle aktüatörleri sıfırdan oluşturmak nadiren gereklidir. Ayrıca birçok doğrusal aktüatör üreticisi, katalogda belirtilen aktüatörlerden kendi Kartezyen sisteminizi kurmanızı nispeten basit hale getiren bağlantı kitleri ve montaj braketleri sunar.

Ancak, temel düzeni belirlemek ve uygun doğrusal aktüatörleri seçmek yalnızca ilk adımdır. Uygulama gereksinimlerini karşılamayan veya beklenen kapsama alanına uymayan bir Kartezyen sistemle karşılaşmamak için, özellikle tasarım aşamasında aşağıdaki hususları aklınızda bulundurun.

Sistem yapılandırması

Kartezyen bir robot tasarlarken belirlenmesi gereken ilk unsurlardan biri, yalnızca gerekli hareketleri elde etmek için değil, aynı zamanda sistemin yük taşıma kapasitesini, hareket doğruluğunu ve konumlandırma doğruluğunu etkileyebilecek yeterli rijitliğe sahip olmasını sağlamak için eksenlerin konfigürasyonudur. Aslında, Kartezyen koordinatlarda hareket gerektiren bazı uygulamalar, özellikle Y ekseni uzun bir strok gerektiriyorsa veya Kartezyen düzenleme eksenlerden birine büyük bir moment yükü bindirecekse, bir gantry robot tarafından Kartezyen bir sistemden daha iyi karşılanır. Bu durumlarda, aşırı sapmayı veya titreşimi önlemek için bir gantry sisteminin çift X veya çift Y ekseni gerekli olabilir.

Kartezyen sistem en iyi çözümse, bir sonraki tasarım seçeneği genellikle aktüatörler için tahrik ünitesidir; en yaygın seçenekler kayışlı, vidalı veya pnömatik tahrikli sistemlerdir. Tahrik sisteminden bağımsız olarak, doğrusal aktüatörler genellikle tek bir doğrusal kılavuz veya çift doğrusal kılavuzla sunulur.

Kartezyen robotların büyük çoğunluğu, asılı (moment) yükler için daha iyi destek sağladığı için çift kılavuzlu konfigürasyonu kullanır; ancak çift doğrusal kılavuzlu eksenler, tek doğrusal kılavuzlu eksenlere göre daha geniş bir ayak izine sahip olacaktır. Öte yandan, çift kılavuzlu sistemler genellikle daha kısadır (dikey yönde), bu da makinenin diğer parçalarıyla etkileşimi önleyebilir. Önemli olan nokta, seçtiğiniz eksen tipinin yalnızca Kartezyen sisteminin performansını değil, aynı zamanda genel ayak izini de etkilemesidir.

Kablo yönetimi

Kartezyen robot tasarımının erken aşamalarında genellikle gözden kaçan (veya tasarımın sonraki aşamalarına ertelenen) bir diğer önemli yönü de kablo yönetimidir. Her eksen, güç, hava (pnömatik eksenler için), kodlayıcı geri beslemesi (servo tahrikli Kartezyenler için), sensörler ve diğer elektrikli bileşenler için birden fazla kablo gerektirir. Sistemler ve bileşenler Endüstriyel Nesnelerin İnterneti'ne (IIoT) entegre edildiğinde, bunları birbirine bağlamak için kullanılan yöntemler ve araçlar daha da kritik hale gelir. Tüm bu kablolar, teller ve konektörler, aşırı esneme nedeniyle erken yorulma veya sistemin diğer parçalarıyla etkileşime girerek hasar görmemeleri için dikkatlice yönlendirilmeli ve yönetilmelidir.

Kartezyen (ve SCARA ve 6 eksenli) robotlar, eksenlerin hem bağımsız hem de birbirleriyle senkronize hareket edebilmesi nedeniyle bu bağlantıyı daha da zorlaştırır. Ancak kablo yönetiminin karmaşıklığını azaltmaya yardımcı olabilecek bir şey, gereken kablo sayısını azaltan bileşenler kullanmaktır; örneğin, güç ve geri beslemeyi tek bir kabloda birleştiren motorlar veya entegre motor-sürücü kombinasyonları.

Kontrol türü ve ağ protokolü, gerekli kabloların türünü ve miktarını ve kablo yönetiminin karmaşıklığını da etkileyebilir. Ayrıca, kablo yönetim sisteminin (kablo taşıyıcıları, tepsileri veya muhafazaları) genel sistemin boyutlarını etkileyeceğini unutmayın; bu nedenle, kablo yönetim sistemi ile robotun ve makinenin diğer parçaları arasında parazit olup olmadığını kontrol etmek önemlidir.

Kontroller

Kartezyen robotlar, noktadan noktaya hareketler için ideal bir çözümdür, ancak aynı zamanda karmaşık interpolasyonlu hareketler ve konturlu hareketler de üretebilirler. Gerekli hareket türü, sistem için en uygun kontrol sistemi, ağ protokolü, HMI ve diğer hareket bileşenlerinin belirlenmesine yardımcı olacaktır. Bu bileşenler çoğunlukla Kartezyen robotun eksenlerinden ayrı olarak konumlandırılsa da, hangi motorların, kabloların ve diğer eksen üstü elektrik bileşenlerinin gerekli olduğunu etkileyecektir. Ve bu eksen üstü bileşenler de ilk iki tasarım hususunda rol oynayacaktır: yapılandırma ve kablo yönetimi.

Böylece tasarım süreci "tam bir döngü"ye girmiş olur ve Kartezyen robotun, elektriksel donanım ve yazılıma basitçe bağlı bir dizi mekanik bileşenden ziyade, entegre bir elektromekanik ünite olarak tasarlanmasının önemi bir kez daha vurgulanmış olur.