Wenn Sie sich mit Roboterautomatisierung noch nicht auskennen, mag Ihnen die Idee eines kartesischen Roboters wie Fachchinesisch vorkommen. Doch keine Sorge, wir möchten Ihnen dieses Konzept erklären und Ihnen helfen zu verstehen, ob ein kartesischer Roboter die richtige Wahl für Ihre Fertigung ist. Ein kartesischer Roboter ist ein mechanischer Arm, der sich entlang dreier Achsen – X, Y und Z – in einem orthogonalen Bereich bewegt. Seinen Namen verdankt er dem kartesischen Koordinatensystem, das die Bewegungsmuster des Roboters abbildet. Andere Bezeichnungen für kartesische Roboter sind Linearroboter oder Portalroboter. Werfen wir einen Blick auf einige gängige Fertigungsanwendungen für diese Roboter:

• Bestückung, insbesondere in der Elektronikmontage und -verpackung. Portalroboter können selbst kleinste Komponenten präzise auswählen, bewegen und platzieren und sind daher ideal für die Montage von Leiterplatten, die Handhabung empfindlicher Teile und andere Aufgaben, die ein Adlerauge erfordern.
• Materialhandhabung, wie das Be- und Entladen von CNC-Maschinen, der Transport von Teilen zwischen Stationen und das Verpacken von Produkten. Kartesische Roboter können eine Vielzahl von Objekten handhaben, was sie zu einem wichtigen Bestandteil automatisierter Produktionslinien macht.
• Montage und Prüfung:Kartesische Roboter können eine Vielzahl von Montageaufgaben übernehmen, darunter das Platzieren von Komponenten, das Einsetzen von Befestigungselementen und das Auftragen von Klebstoffen. Sie eignen sich auch für Inspektionsaufgaben, beispielsweise zum Scannen auf Fehler, um höhere Standards zu gewährleisten und die Maßgenauigkeit zu überprüfen.
• Maschinenbedienung:Diese Roboter können CNC-Maschinen effizient bedienen, Werkstücke laden und entladen, Werkzeuge wechseln und andere Aufgaben ausführen, die sonst menschliche Hände erfordern würden.
• 3D-Druck:Kartesische Roboter werden zunehmend im 3D-Druck eingesetzt. Sie ermöglichen eine präzise Kontrolle über den Materialauftrag. Dank ihrer dreiachsigen Beweglichkeit können sie zudem komplexe dreidimensionale Objekte erstellen.

Doch das ist noch nicht alles. Viele Hersteller setzen kartesische Roboter zunehmend für eine Vielzahl anderer Prozesse ein, beispielsweise zum Schweißen und Lackieren. Dadurch sind sie in vielen Industriezweigen, beispielsweise der Automobilindustrie, etabliert. Ein weiterer wichtiger Punkt ist, dass kartesische Roboter keine voll beweglichen Arme besitzen. Daher können ihre Reichweite und Vielseitigkeit im Vergleich zu neueren Modellen eingeschränkt sein.

Vorteile der Verwendung eines kartesischen Roboters

Warum eignen sich kartesische Roboter so gut für die Automatisierung? Hier sind einige Gründe:

• Präzision und Genauigkeit:Sie zeichnen sich durch hochpräzise Aufgaben aus, die äußerste Genauigkeit erfordern, wie etwa die Montage elektronischer Komponenten oder das Be- und Entladen von Werkstücken.
• Geringer Wartungsaufwand:Sie verfügen über eine einfache mechanische Konstruktion mit wenigen beweglichen Teilen, sind daher wartungsarm, langlebig und weniger anfällig für lästige Ausfälle.
• Flexibilität:Sie können sie für verschiedene Aufgaben neu programmieren und verschiedene Endeffektoren oder Werkzeuge austauschen.
• Kostengünstig:Ihre Implementierung ist oft günstiger als die anderer Robotertypen und kostet zwischen 5.000 und 15.000 US-Dollar. Zudem ist für die Programmierung kein Ingenieursabschluss erforderlich, sodass sie sich vergleichsweise einfacher in bestehende Produktionslinien integrieren lassen.
• Sicherheit:Sie arbeiten in einem begrenzten, strukturierten Bereich. Diese abgegrenzte Arbeitsumgebung reduziert das Unfallrisiko und macht sie für den Einsatz in der Nähe von Arbeitskräften sicher. Dennoch sind angemessene Sicherheitsvorkehrungen erforderlich.
• Sie können sie mit einem einzigen Controller bedienen:Dadurch entfällt die Notwendigkeit einer Interaktion zwischen mehreren Eingabegeräten.
• Sie bewegen schwere Nutzlasten über weite Distanzen:Ihre langen Hübe von über zwei Metern und die hohen Geschwindigkeiten können die Zykluszeiten verkürzen.

Wann sollte ich einen kartesischen Roboter verwenden?

Wie Sie wahrscheinlich wissen, gibt es viele Arten von Roboterarmen und -robotern, wie z. B. SCARA-, Knickarm- usw. Aber wann ist es am besten, einfach auf einen guten, altmodischen kartesischen Roboter zurückzugreifen? Unserer Meinung nach funktionieren kartesische Roboter am besten, wenn Geschwindigkeit, hohe Nutzlastkapazität und Präzision gefragt sind.entscheidend, insbesondere bei eingeschränktem Platzangebot. Was ist mit dem Platz? Die Doppelarm-Konfigurationen und stapelbaren Designs kartesischer Roboter reduzieren den Installationsraum. Gleichzeitig sind sie mit verschiedenen Linearantrieben und Antriebsmechanismen (Riemen, Kugelumlaufspindel, pneumatischer Antrieb oder Linearmotor) kompatibel und daher flexibel an die Anforderungen anpassbar. Andernfalls könnten stärker bewegliche Sechs-Achsen-Roboter die Lösung sein, insbesondere bei zunehmend komplexeren Aufgaben.

Abschluss

Was ist ein kartesischer Roboter? Jetzt wissen Sie es. Diese programmierbaren Maschinen können dazu beitragen, Fertigungs- und Montageprozesse aller Art zu optimieren und zu automatisieren. Auch wenn sie zunächst komplex erscheinen, hilft das Verständnis der Grundlagen ihrer Komponenten, Typen und Funktionsweise, das Rätsel zu lösen und ihre korrekte Anwendung zu verstehen. Um herauszufinden, ob Sie einen kartesischen Roboter oder einen anderen automatisierten Partner benötigen, benötigen Sie natürlich ein umfassendes Verständnis der folgenden Punkte:

• Die Komplexität Ihres Betriebs.
• Ihre Anforderungen an Nutzlast, Reichweite und Geschwindigkeit.
• Ihr Budget.
• Ob Sie parallele Operationen mit Menschen benötigen.