Sistem yapılandırması, Kablo yönetimi, Kontroller.

Eğer uygulamanız Kartezyen bir robot gerektiriyorsa, gerçekleştirmek istediğiniz entegrasyon seviyesine bağlı olarak çok çeşitli seçenekleriniz vardır. Üreticiler ürün yelpazelerini daha geniş bir performans kriteri yelpazesine uyacak şekilde genişlettikçe, önceden tasarlanmış Kartezyen robotlar daha yaygın olarak benimseniyor olsa da, bazı uygulamalar hala kendi Kartezyen sisteminizi oluşturmanızı gerektirir; örneğin, özel çevresel koşulları karşılamak veya son derece özel bir performans gereksinimleri kümesini yerine getirmek için.

Ancak "kendin yap" demek mutlaka "sıfırdan yap" anlamına gelmez. Örnek olarak: Kartezyen robotun temel bileşenleri olan doğrusal aktüatörler birçok farklı konfigürasyonda mevcuttur, bu nedenle aktüatörleri sıfırdan yapmak nadiren gereklidir. Ayrıca birçok doğrusal aktüatör üreticisi, katalog özelliklerine sahip aktüatörlerden kendi Kartezyen sisteminizi kurmayı nispeten basit bir işlem haline getiren bağlantı kitleri ve montaj braketleri sunmaktadır.

Ancak, temel düzeni belirlemek ve uygun doğrusal aktüatörleri seçmek sadece ilk adımdır. Uygulama gereksinimlerini karşılamayan veya beklenen alana sığmayan bir Kartezyen sistemle sonuçlanmaktan kaçınmak için, özellikle tasarım aşamasında aşağıdaki hususları göz önünde bulundurun.

Sistem yapılandırması

Kartezyen bir robot tasarlarken ilk dikkat edilmesi gereken noktalardan biri, eksenlerin konfigürasyonudur; bu sadece gerekli hareketleri sağlamak için değil, aynı zamanda sistemin yeterli rijitliğe sahip olmasını sağlamak için de önemlidir. Rijitlik, yük taşıma kapasitesini, hareket doğruluğunu ve konumlandırma doğruluğunu etkileyebilir. Aslında, Kartezyen koordinatlarda hareket gerektiren bazı uygulamalar, özellikle Y ekseninin uzun bir hareket mesafesi gerektirmesi veya Kartezyen düzenlemenin eksenlerden birine büyük bir moment yükü bindirmesi durumunda, Kartezyen sistemden ziyade portal robot ile daha iyi sonuç verir. Bu durumlarda, aşırı sapmayı veya titreşimi önlemek için portal sisteminin çift X veya çift Y eksenleri gerekli olabilir.

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

Kartezyen robotların büyük çoğunluğu, aşırı (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 alana ihtiyaç duyar. Öte yandan, çift kılavuzlu sistemler genellikle daha kısadır (dikey yönde), bu da makinenin diğer parçalarıyla etkileşimi önleyebilir. Önemli olan, seçtiğiniz eksen türünün yalnızca Kartezyen sistemin performansını değil, aynı zamanda genel alanı da etkilemesidir.

Kablo yönetimi

Kartezyen robot tasarımının erken aşamalarında sıklıkla göz ardı edilen (veya tasarımın daha sonraki aşamalarına ertelenen) bir diğer önemli yönü de kablo yönetimidir. Her eksen, güç, hava (pnömatik eksenler için), enkoder 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 bağlamak için kullanılan yöntemler ve araçlar daha da kritik hale gelir. Tüm bu kablolar, teller ve konektörler, aşırı bükülme nedeniyle erken yorulma veya sistemin diğer parçalarıyla etkileşim nedeniyle hasar görmemeleri için dikkatlice yönlendirilmeli ve yönetilmelidir.

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

Kontrol tipi ve ağ protokolü, gerekli kablo türünü ve miktarını ve kablo yönetiminin karmaşıklığını da etkileyebilir. Ayrıca, kablo yönetim sisteminin (kablo taşıyıcıları, tepsiler veya muhafazalar) 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 en ideal çözümdür, ancak karmaşık enterpolasyonlu 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. Ve bu bileşenler, büyük ölçüde Kartezyen robotun eksenlerinden ayrı olarak yerleştirilmiş olsalar da, hangi motorların, kabloların ve diğer eksen üzerindeki elektrik bileşenlerinin gerekli olduğunu etkileyeceklerdir. Ve bu eksen üzerindeki bileşenler, sırasıyla ilk iki tasarım hususunda rol oynayacaktır: yapılandırma ve kablo yönetimi.

Böylece tasarım süreci "tam bir döngü" tamamlanarak, bir Kartezyen robotun yalnızca elektrik donanımı ve yazılımına bağlı bir dizi mekanik bileşen olarak değil, entegre bir elektromekanik ünite olarak tasarlanmasının önemini yeniden vurguluyor.