【XY ve XYZ yönelimleri】

Kartezyen robotlar, X, Y ve Z Kartezyen koordinat sistemi boyunca iki veya üç eksende çalışır. SCARA ve 6 eksenli robotlar daha yaygın olarak bilinse de, Kartezyen sistemler yarı iletken üretiminden ağaç işleme ekipmanlarına kadar akla gelebilecek hemen hemen her endüstriyel uygulamada bulunabilir. Kartezyenlerin bu kadar yaygın olarak kullanılması da şaşırtıcı değil. Neredeyse sınırsız konfigürasyonlarda mevcutturlar ve tam uygulama parametrelerini karşılayacak şekilde kolayca özelleştirilebilirler.

Kartezyen robotlar geleneksel olarak entegratörler ve son kullanıcılar tarafından şirket içinde tasarlanıp üretilirken, çoğu doğrusal aktüatör üreticisi artık sıfırdan bir sistem kurmaya kıyasla mühendislik, montaj ve devreye alma süresini önemli ölçüde azaltan önceden tasarlanmış Kartezyen robotlar sunmaktadır. Önceden tasarlanmış bir Kartezyen robot seçerken, uygulamanız için en uygun sistemi elde ettiğinizden emin olmak için aklınızda bulundurmanız gereken üç nokta şunlardır.

【Oryantasyon】

Yönlendirme genellikle uygulamaya göre belirlenir ve parçaların yukarıdan mı yoksa aşağıdan mı taşınması gerektiği veya işlemin aşağıdan mı yapılması gerektiği önemli bir faktördür. Sistemin diğer sabit veya hareketli parçalara müdahale etmemesi ve güvenlik tehlikesi oluşturmaması da kritik öneme sahiptir. Neyse ki, Kartezyen robotlar uygulama ve alan kısıtlamalarını karşılamak için birçok farklı XY ve XYZ konfigürasyonunda mevcuttur. Standart çok eksenli yönlendirmeler dahilinde, aktüatörleri dik veya yan monte etme seçenekleri de mevcuttur. Bu tasarım seçimi genellikle sertlik göz önünde bulundurularak yapılır, çünkü bazı aktüatörler (özellikle çift kılavuz raylı olanlar) yan monte edildiklerinde daha yüksek bir sertliğe sahiptir.

En dıştaki eksen için (XY konfigürasyonunda Y veya XYZ konfigürasyonunda Z), tasarımcının tabanı sabitleyip taşıyıcıyı hareket ettirerek mi yoksa taşıyıcıyı sabitleyip taban hareket ettirerek mi hareket ettireceği konusunda bir seçeneği vardır. Taşıyıcıyı sabitlemenin ve tabanı hareket ettirmenin temel nedeni müdahaledir. Aktüatör bir çalışma alanına çıkıntı yapıyorsa ve diğer sistemler veya işlemler hareket ederken yoldan çekilmesi gerekiyorsa, tabanı hareket ettirmek aktüatörün önemli bir kısmının geri çekilmesine ve alanı boşaltmasına olanak tanır. Ancak, hareket ettirilen kütleyi ve ataleti artırır, bu nedenle dişli kutuları ve motorlar boyutlandırılırken bu durum dikkate alınmalıdır. Ve kablo yönetimi, motor hareket edeceğinden, eksenle birlikte hareket edebilecek şekilde tasarlanmalıdır. Önceden tasarlanmış sistemler bu sorunları hesaba katar ve tüm bileşenlerin Kartezyen sisteminin tam yönelimi ve düzeni için uygun şekilde tasarlanmasını ve boyutlandırılmasını sağlar.

【Yük, strok ve hız】

Bu üç uygulama parametresi, çoğu Kartezyen robotun seçiminin temelini oluşturur. Bir uygulama, belirli bir yükün belirli bir süre içinde belirli bir mesafeye taşınmasını gerektirir. Ancak bunlar aynı zamanda birbirine bağımlıdır; yük arttıkça, maksimum hız sonunda azalmaya başlar. En dıştaki aktüatör konsolluysa strok yük ile, bilyalı vidalıysa hız ile sınırlıdır. Bu durum, bir Kartezyen sisteminin boyutlandırılmasını oldukça karmaşık bir iş haline getirir.

Tasarım ve boyutlandırma görevlerini basitleştirmek için, Kartezyen robot üreticileri genellikle belirtilen strok uzunlukları ve yönleri için maksimum yük ve hızı gösteren çizelgeler veya tablolar sunar. Ancak bazı üreticiler, birbirinden bağımsız maksimum yük, strok ve hız kapasiteleri belirtir. Yayınlanan teknik özelliklerin birbirini dışlayıp dışlamadığını veya maksimum yük, hız ve strok özelliklerinin birlikte elde edilip edilemeyeceğini anlamak önemlidir.

【Hassasiyet ve doğruluk】

Doğrusal aktüatörler, Kartezyen robotun hassasiyetinin ve doğruluğunun temelini oluşturur. Aktüatörün türü (alüminyum veya çelik tabanlı olması ve tahrik mekanizmasının kayışlı, vidalı, doğrusal motorlu veya pnömatik olması), doğruluk ve tekrarlanabilirliğin ana belirleyicisidir. Ancak aktüatörlerin nasıl monte edilip sabitlendiği de robotun hareket doğruluğu üzerinde etkilidir. Montaj sırasında hassas bir şekilde hizalanan ve pimlenen bir Kartezyen robot, genellikle pimlenmeyen bir sisteme göre daha yüksek bir hareket doğruluğuna sahip olacak ve bu doğruluğu ömrü boyunca daha iyi koruyabilecektir.

Herhangi bir çok eksenli sistemde, eksenler arasındaki bağlantılar mükemmel derecede rijit değildir ve her eksenin davranışını etkileyen çok sayıda değişken vardır. Bu durum, hareket doğruluğu ve tekrarlanabilirliğinin matematiksel olarak hesaplanmasını veya modellenmesini zorlaştırır. Bir Kartezyen sisteminin gerekli hareket doğruluğunu ve tekrarlanabilirliğini karşılamasını sağlamanın en iyi yolu, üretici tarafından benzer yük, strok ve hızlarla test edilmiş sistemleri aramaktır. Çoğu Kartezyen robot üreticisi, bunu kullanıcılar için temel bir endişe kaynağı olarak kabul eder ve çeşitli uygulamalardaki performans hakkında "gerçek dünya" verileri sağlamak için sistemlerini test etmiştir.

Önceden tasarlanmış Kartezyen robotlar, şirket içinde tasarlanıp monte edilen robotlara kıyasla önemli ölçüde tasarruf sağlar. Çok eksenli bir sistemin boyutlandırılması, seçilmesi, sipariş edilmesi, montajı, çalıştırılması ve sorun giderilmesi için gereken süre yüzlerce saat olabilir ve önceden tasarlanmış sistemler, bu süreyi yalnızca birkaç saatlik seçim ve çalıştırma süresine indirir. Üreticilerin standart tekliflerinde bulunan çeşitli konfigürasyonlar, kılavuz tipleri ve tahrik teknolojileri, tasarımcıların ve mühendislerin performanstan ödün vermek veya uygulamanın gerektirdiğinden daha fazla kapasite için ödeme yapmak zorunda kalmayacağı anlamına gelir.