Застосування типу «збирання та розміщення», таке як лабораторне використання, виграє від консольної конструкції, оскільки компоненти легкодоступні. Портальні роботи — це роботи з декартовими координатами, які мають горизонтальні елементи, що підтримуються з обох кінців; фізично вони схожі на портальні крани, які не обов'язково є роботами. Портальні роботи часто гігантські та здатні перевозити важкі вантажі.

Різниця між козловими та декартовими роботами

Декартовий робот має один лінійний привід на кожній осі, тоді як портальний робот має дві базові осі (X) та другу вісь (Y), яка їх охоплює. Така конструкція запобігає консольному зміщенню другої осі (про це пізніше) та забезпечує ще більшу довжину ходу в портальних роботах та більше корисне навантаження порівняно з декартовим роботом.

Найпоширеніші роботи з декартовою системою керування використовують конструкцію з подвійними напрямними, оскільки вона забезпечує кращий захист від поперечних (моментних) навантажень; однак осі з подвійними лінійними напрямними займають більше місця, ніж осі з однією, натомість системи з подвійними напрямними зазвичай коротші (у вертикальному напрямку) і можуть усунути взаємодію з іншими зонами машини. Аргумент полягає в тому, що обраний тип осей впливає не лише на ефективність декартової системи, але й на загальну займану площу.

Декартові виконавчі механізми роботів

Якщо найкращим вибором є декартівський механізм, наступним конструктивним фактором зазвичай є блок керування приводом, який може бути болтовою, гвинтовою або пневматичною системою. Лінійні приводи зазвичай доступні з однією або двома лінійними напрямними залежно від системи приводу.

Контроль та управління кабелями

Тросове керування — ще одна важлива особливість конструкції цього робота, яку часто ігнорують на ранніх стадіях (або просто відкладають на пізніші етапи планування). Для керування, повітрям (для пневматичних осей), вхідним сигналом енкодера (для сервоприводних декартових систем), датчиками та іншими електричними апаратами кожна вісь використовує кілька кабелів.

Коли системи та компоненти з'єднуються через Промисловий Інтернет речей (IIoT), методи та інструменти, що використовуються для їх з'єднання, стають набагато критичнішими, і ці трубки, дроти та роз'єми повинні бути належним чином прокладені та обслуговуватися, щоб уникнути передчасної втоми від надмірного згинання або перебоїв в роботі через перешкоди з іншими компонентами пристрою.

Тип і кількість необхідних кабелів, а також складність організації кабелів визначаються типом керування та мережевим протоколом. Зверніть увагу, що кабельні лотки, лотки або корпуси системи організації кабелів впливатимуть на загальні розміри системи, тому переконайтеся, що немає конфліктів із кабельною системою та рештою робототехнічних компонентів.

Декартове керування роботами

Декартові роботи є кращим методом для здійснення рухів від точки до точки, але вони також можуть виконувати складні інтерпольовані та контурні рухи. Тип необхідного руху визначатиме найкращий пристрій керування, мережевий протокол, HMI та інші компоненти руху для системи.

Хоча ці компоненти розташовані незалежно від осей робота, здебільшого вони впливатимуть на двигуни, дроти та інші необхідні електричні компоненти на осі. Ці елементи на осі впливатимуть на перші два конструктивні міркування: позиціонування та керування кабелями.

В результаті, процес проектування замикається, що підкреслює важливість побудови декартового робота як взаємопов'язаного електромеханічного пристрою, а не набору механічних частин, приєднаних до електричного обладнання та програмного забезпечення.

Декартова робоча оболонка робота

Різні конфігурації роботів створюють різні форми робочої зони. Ця робоча зона є вирішальною при виборі робота для конкретного застосування, оскільки вона визначає робочу зону маніпулятора та кінцевого виконавчого механізму. Для багатьох цілей слід ретельно вивчати робочу зону робота:

1. Робоча зона – це обсяг роботи, до якого може підійти точка на кінці роботизованої руки, яка зазвичай знаходиться посередині монтажних пристроїв кінцевого виконавця. Вона не містить жодних інструментів чи заготовок, що належать кінцевому виконавцю.

2. Іноді всередині робочої зони є місця, куди маніпулятор робота не може потрапити. Мертві зони – це назва, дана певним регіонам.
Зазначена максимальна вантажопідйомність досяжна лише за такої довжини стріли, яка може досягати або не досягати максимального вильоту.

3. Робоча область декартової конфігурації являє собою прямокутну призму. Усередині робочої області немає мертвих зон, і робот може маніпулювати всім корисним навантаженням по всьому робочому об'єму.