Personalización y versatilidad

Los sistemas de manejo cartesiano como cinemática en serie tienen ejes principales para el movimiento de línea recta y los ejes auxiliares para la rotación. El sistema actúa simultáneamente como guía, soporte y impulso y debe integrarse en el sistema completo de la aplicación, independientemente de la estructura del sistema de manejo.

【Posiciones de montaje estándar】

Todos los sistemas de manejo cartesiano se pueden instalar en cualquier posición en el espacio. Esto permite que el sistema mecánico se adapte idealmente a las condiciones de la aplicación. Aquí hay un vistazo a algunos de los diseños más comunes.

Bidimensional: estos sistemas de manejo cartesianos se dividen en las categorías de voladizos y pórticos lineales con su movimiento en el plano vertical, y pórticos de superficie plana con su movimiento en el plano horizontal.

Un voladizo 2D consiste en un eje horizontal (y) con una unidad vertical (z) montada en la parte delantera.

Un pórtico lineal es un eje horizontal (Y) asegurado en ambos extremos, izquierda y derecha. Se monta un eje vertical (z) en un portaobjetos entre los dos puntos finales del eje. Los pórticos lineales suelen ser delgados, con un espacio de trabajo vertical rectangular.

Un pórtico de superficie plano consta de dos ejes paralelos (x) unidos por un eje (y) perpendicular a la dirección del movimiento. Los pórticos de superficie plana pueden cubrir un espacio de trabajo significativamente más grande que los sistemas de robots con cinemática delta o Scara con sus espacios de trabajo circulares/en forma de riñón.

Además de la configuración convencional con ejes individuales, los pórticos lineales y los pórticos de superficie plano también toman la forma de sistemas completos con una combinación mecánica fija con un cinturón dental giratorio como componente de conducción. La baja carga efectiva los hace adecuados para altas capacidades (selecciones/min) con la respuesta dinámica correspondiente.

Tresdimensional: estos sistemas de manejo cartesiano se dividen en las categorías de voladizos y pórticos 3D con movimientos en ambos planos.

Los voladizos 3D son dos ejes (x) montados en paralelo más un eje en voladizo (y) perpendicular a la dirección del movimiento, con un eje vertical (z) montado en la parte delantera.

Los pórticos 3D consisten en dos ejes paralelos (x) unidos por un eje (y) perpendicular a la dirección del movimiento. Se monta un eje vertical (z) en este eje perpendicular.

Nota: Con la superficie plana, los pórticos lineales y 3D, la fuerza se aplica entre los dos puntos de soporte de los ejes horizontales. El eje horizontal en el voladizo actúa como una palanca debido a la carga suspendida en su extremo.

【Se requiere una programación más simple】

El grado de programación requerido depende de la función: si el sistema solo necesita moverse a puntos individuales, la programación PLC rápida y simple es suficiente.

Si el movimiento de la ruta es necesario, como cuando se aplica adhesivo, el control del PLC ya no es suficiente. En tales casos, la programación de robots convencional también se requiere para los sistemas de manejo cartesiano. Sin embargo, el entorno de control para los sistemas de manejo cartesiano ofrece una amplia gama de alternativas posibles en comparación con los robots convencionales. Mientras que los robots convencionales siempre requieren el uso del sistema de control específico del fabricante, cualquier PLC puede usarse para sistemas de manejo cartesiano, en la versión con la mejor gama de funciones para los requisitos y la complejidad de la aplicación. Esto significa que se pueden cumplir las especificaciones del cliente y se puede implementar una plataforma de control uniforme, incluido un lenguaje de programación uniforme y una estructura de programa.

Con los robots convencionales, a menudo se requiere una programación compleja. En consecuencia, se necesita una gran cantidad de trabajo para usar sistemas de 4 a 6 ejes para tareas mecánicas. Por ejemplo, los 6 ejes siempre deben moverse al mismo tiempo para viajar en línea recta. También es difícil y requiere mucho tiempo programar "brazo derecho a izquierdo" en aplicaciones robóticas convencionales. Los sistemas de manejo cartesiano ofrecen excelentes alternativas aquí.

【La eficiencia energética es alta】

Los cimientos para el manejo de eficiencia energética se colocan incluso al seleccionar el sistema. Si la aplicación requiere largos tiempos de permanencia en ciertas posiciones, todos los ejes en los robots convencionales están sujetos al control de circuito cerrado y deben compensar continuamente la fuerza de peso.

Con los sistemas de manejo cartesiano, generalmente es solo el eje Z vertical que necesita aplicar la fuerza continuamente. Se requiere esta fuerza para mantener la carga efectiva en la posición deseada contra la fuerza gravitacional. Esto se puede lograr de manera muy eficiente utilizando unidades neumáticas, ya que no consumen energía en sus fases de retención. Una ventaja adicional de los ejes Z neumáticos es su bajo peso muerto, lo que significa que se pueden usar tamaños más pequeños para los componentes mecánicos de los ejes X e Y y su motor eléctrico. La carga efectiva reducida conduce a una reducción en el consumo de energía.

Las fuerzas típicas de los ejes eléctricos se destacan, especialmente en el caso de caminos largos y altas tasas de ciclo. Por lo tanto, a menudo son una alternativa muy eficiente para los ejes x e y.

【Conclusión】

En muchos casos, es más eficiente y económico usar sistemas de manejo cartesiano en lugar de sistemas de robots convencionales. Para una amplia gama de aplicaciones, es posible diseñar un sistema de manejo cartesiano ideal porque:

• Los sistemas están configurados para los requisitos de la aplicación en términos de rutas óptimas y respuesta dinámica, y se adaptan a la carga.

• Su estructura mecánica los hace fáciles de programar: por ejemplo, solo un eje debe activarse para movimientos verticales.

• Su adaptación mecánica óptima los hace eficientes en energía, por ejemplo, al apagar el suministro de energía cuando está en reposo.

• Los sistemas de manejo cartesiano están optimizados en el espacio para la aplicación.

• Los componentes estándar producidos en masa permiten que los sistemas de manejo cartesiano sean una alternativa de precio atractivo a los robots industriales convencionales.

Y por último, pero no menos importante: con los sistemas de manejo cartesiano, las cinemáticas están definidas por la aplicación y sus periféricos, no al revés.