3 خطوات لتصميم نظام تحديد المواقع الخطي الخاص بك

تعمل الروبوتات الديكارتية في محورين أو ثلاثة على طول نظام الإحداثيات الديكارتي X وY وZ. في حين أن الروبوتات SCARA والروبوتات ذات المحاور الستة معروفة على نطاق واسع، يمكن العثور على الأنظمة الديكارتية في كل التطبيقات الصناعية التي يمكن تخيلها تقريبًا، بدءًا من تصنيع أشباه الموصلات إلى الأعمال الخشبية. معدات. وليس من المستغرب أن ينتشر الديكارتيون على نطاق واسع. إنها متوفرة في تكوينات لا حدود لها على ما يبدو ويمكن تخصيصها بسهولة لتلبية معلمات التطبيق الدقيقة.

في حين أن الروبوتات الديكارتية تم تصميمها وتصنيعها داخليًا بشكل تقليدي من قبل شركات التكامل والمستخدمين النهائيين، فإن معظم الشركات المصنعة للمشغلات الخطية تقدم الآن روبوتات ديكارتية سابقة الهندسة تقلل بشكل كبير من وقت الهندسة والتجميع وبدء التشغيل مقارنة ببناء نظام من الصفر. عند اختيار روبوت ديكارتي مُصمم مسبقًا، إليك ثلاثة أشياء يجب وضعها في الاعتبار، لضمان حصولك على النظام الأنسب لتطبيقك.

【توجيه】

غالبًا ما يتم تحديد الاتجاه من خلال التطبيق، مع وجود عامل رئيسي وهو ما إذا كان يجب التعامل مع الأجزاء، أو يجب أن تتم العملية، من الأعلى أو الأسفل. ومن المهم أيضًا التأكد من أن النظام لا يتداخل مع الأجزاء الثابتة أو المتحركة الأخرى ولا يشكل خطرًا على السلامة. ولحسن الحظ، تتوفر الروبوتات الديكارتية في العديد من تكوينات XY وXYZ المختلفة لتلبية قيود التطبيق والمساحة. ضمن التوجهات القياسية متعددة المحاور، توجد أيضًا خيارات لتركيب المحركات في وضع مستقيم أو على جوانبها. عادةً ما يتم اختيار التصميم هذا مع أخذ الصلابة في الاعتبار، نظرًا لأن بعض المحركات (خاصة تلك التي تحتوي على قضبان توجيه مزدوجة) تتمتع بصلابة أعلى عند تركيبها على جوانبها.

بالنسبة للمحور الخارجي (Y في تكوين XY، أو Z في تكوين XYZ)، يكون لدى المصمم خيار ما إذا كانت القاعدة سيتم تثبيتها مع تحريك الحامل، أو تثبيت الحامل مع تحريك القاعدة. السبب الرئيسي لإصلاح العربة وتحريك القاعدة هو التداخل. إذا برز المشغل في منطقة العمل واحتاج إلى الابتعاد عن الطريق بينما تتحرك الأنظمة أو العمليات الأخرى، فإن تحريك القاعدة يسمح بسحب جزء كبير من المشغل وإخلاء المساحة. ومع ذلك، فهو يزيد من الكتلة المتحركة والقصور الذاتي، لذلك يجب أن يؤخذ ذلك في الاعتبار عند تحديد حجم علب التروس والمحركات. ويجب تصميم إدارة الكابلات بحيث يمكنها التحرك مع المحور، حيث أن المحرك سوف يتحرك. تأخذ الأنظمة المصممة مسبقًا هذه المشكلات في الاعتبار وتضمن تصميم جميع المكونات وحجمها بشكل صحيح للتوجيه والتخطيط الدقيقين للنظام الديكارتي.

【الحمل والسكتة الدماغية والسرعة】

معلمات التطبيق الثلاثة هذه هي الأساس الذي يتم على أساسه اختيار معظم الروبوتات الديكارتية. يتطلب التطبيق نقل حمولة معينة لمسافة محددة خلال فترة زمنية معينة. ولكنها أيضًا مترابطة، فمع زيادة الحمل، ستبدأ السرعة القصوى في النهاية في الانخفاض. ويكون الشوط محدودًا بالحمل إذا كان المحرك الخارجي ناتئًا، أو بالسرعة إذا كان المحرك مدفوعًا بمسمار كروي. وهذا يجعل تحديد حجم النظام الديكارتي مهمة معقدة للغاية.

لتبسيط مهام التصميم والتحجيم، يقدم مصنعو الروبوتات الديكارتية عادةً مخططات أو جداول تعطي الحد الأقصى للحمل والسرعة لأطوال واتجاهات محددة. ومع ذلك، تشير بعض الشركات المصنعة إلى إمكانات الحمل الأقصى والسكتة الدماغية والسرعة المستقلة عن بعضها البعض. من المهم أن نفهم ما إذا كانت المواصفات المنشورة متنافية، أو إذا كان من الممكن تحقيق الحد الأقصى لمواصفات الحمل والسرعة والشوط معًا.

【الدقة والدقة】

المحركات الخطية هي أساس دقة الروبوت الديكارتي ودقته. إن نوع المشغل - سواء كان مزودًا بقاعدة من الألومنيوم أو الفولاذ، وما إذا كانت آلية القيادة عبارة عن حزام أو لولب أو محرك خطي أو هوائي - هو المحدد الرئيسي للدقة وقابلية التكرار. ولكن كيفية تركيب المحركات وتثبيتها معًا لها أيضًا تأثير على دقة حركة الروبوت. الروبوت الديكارتي الذي تتم محاذاته بدقة وتثبيته أثناء التجميع سيكون له عمومًا دقة سفر أعلى من النظام غير المثبت، وسيكون أكثر قدرة على الحفاظ على هذه الدقة طوال حياته.

في أي نظام متعدد المحاور، لا تكون الاتصالات بين المحاور جامدة تمامًا، وتؤثر العديد من المتغيرات على سلوك كل محور. وهذا يجعل من الصعب حساب دقة السفر وقابلية التكرار أو وضع نموذج رياضي لها. أفضل خيار للتأكد من أن النظام الديكارتي يلبي دقة السفر المطلوبة وقابلية التكرار هو البحث عن الأنظمة التي تم اختبارها من قبل الشركة المصنعة، بأحمال وأشواط وسرعات مماثلة. تدرك معظم الشركات المصنعة للروبوتات الديكارتية هذا الأمر باعتباره مصدر قلق رئيسي للمستخدمين، وقد قامت باختبار أنظمتها من أجل توفير بيانات "العالم الحقيقي" حول الأداء في التطبيقات المختلفة.

توفر الروبوتات الديكارتية سابقة الهندسة توفيرًا كبيرًا مقارنةً بالروبوتات التي يتم تصميمها وتجميعها داخل الشركة. يمكن أن يصل الوقت المطلوب لتحديد حجم نظام متعدد المحاور واختياره وطلبه وتجميعه وبدء تشغيله واستكشاف أخطائه وإصلاحها إلى مئات الساعات، كما تعمل الأنظمة المصممة مسبقًا على تقليل ذلك إلى بضع ساعات فقط من وقت الاختيار وبدء التشغيل. ويعني نطاق التكوينات وأنواع الأدلة وتقنيات القيادة المتوفرة في العروض القياسية للمصنعين أن المصممين والمهندسين لن يضطروا إلى التنازل عن الأداء أو الدفع مقابل قدرة أكبر مما يتطلبه التطبيق.