3 pasos para diseñar su sistema de posicionamiento lineal

Los robots cartesianos operan en dos o tres ejes a lo largo del sistema de coordenadas cartesianas de X, Y y Z., Mientras que los robots de Scara y 6 ejes son más ampliamente reconocidos, los sistemas cartesianos se pueden encontrar en casi todas las aplicaciones industriales imaginables, desde la fabricación de semiconductores hasta la carpintería de la madera equipo. Y no sorprende que los cartesianos estén tan ampliamente desplegados. Están disponibles en configuraciones aparentemente ilimitadas y se personalizan fácilmente para cumplir con los parámetros de aplicación exactos.

Si bien los robots cartesianos han sido diseñados tradicionalmente y construidos en la casa por integradores y usuarios finales, la mayoría de los fabricantes de actuadores lineales ahora ofrecen robots cartesianos prepoderados que reducen significativamente la ingeniería, el ensamblaje y el tiempo de inicio en comparación con la construcción de un sistema desde cero. Al seleccionar un robot cartesiano pregustente, aquí hay tres cosas a tener en cuenta, para asegurarse de obtener el sistema de mejor ajuste para su aplicación.

【Orientación】

La orientación a menudo es dictada por la aplicación, con un factor clave si las piezas deben manejarse o el proceso debe tener lugar, desde arriba o abajo. También es fundamental asegurarse de que el sistema no interfiera con otras piezas estacionarias o móviles y no represente un peligro de seguridad. Afortunadamente, los robots cartesianos están disponibles en muchas configuraciones diferentes de XY y XYZ para cumplir con las restricciones de aplicación y espacio. Dentro de las orientaciones estándar de múltiples eje, también hay opciones para montar los actuadores en posición vertical o de sus lados. Esta elección de diseño generalmente se hace con rigidez en mente, ya que algunos actuadores (especialmente aquellos con rieles de guía dual) tienen una mayor rigidez cuando se montan en sus lados.

Para el eje más externo (y en una configuración XY, o z en una configuración XYZ), el diseñador tiene la opción de si la base se fijará con el carro en movimiento o el carro fijado con la base en movimiento. La razón principal para arreglar el carro y mover la base es la interferencia. Si el actuador sobresale en un área de trabajo y necesita salir del camino, mientras que otros sistemas o procesos se mueven, entonces mover la base permite que una parte significativa del actuador se retraiga y desocupe el espacio. Sin embargo, aumenta la masa y la inercia movidas, por lo que esto debe tenerse en cuenta al dimensionar las cajas de cambios y los motores. Y la gestión de cables debe diseñarse para que pueda moverse con el eje, ya que el motor se moverá. Los sistemas pre-diseñados tienen en cuenta estos problemas y aseguran que todos los componentes estén diseñados y dimensionados para la orientación y el diseño exactos del sistema cartesiano.

【Cargar, accidente cerebrovascular y velocidad】

Estos tres parámetros de aplicación son la base sobre la cual se seleccionan la mayoría de los robots cartesianos. Una aplicación requiere que una cierta carga se mueva una distancia específica, dentro de un tiempo determinado. Pero también son interdependientes; a medida que aumenta la carga, la velocidad máxima eventualmente comenzará a disminuir. Y la carga está limitada por la carga si el actuador más externo está en voladizo o por velocidad si el actuador es impulsado por el tornillo de bola. Esto hace que el tamaño de un sistema cartesiano sea una empresa muy compleja.

Para simplificar las tareas de diseño y dimensionamiento, los fabricantes de robots cartesianos generalmente proporcionan gráficos o tablas que proporcionan la máxima carga y velocidad para longitudes y orientaciones de trazo especificados. Sin embargo, algunos fabricantes establecen capacidades máximas de carga, accidente cerebrovascular y velocidad que son independientes entre sí. Es importante comprender si las especificaciones publicadas son mutuamente excluyentes, o si la carga máxima, la velocidad y las especificaciones de accidente cerebrovascular se pueden lograr juntas.

【Precisión y precisión】

Los actuadores lineales son la base de la precisión y precisión de un robot cartesiano. El tipo de actuador, ya sea que tenga una base de aluminio o acero, y si el mecanismo de accionamiento es el cinturón, el tornillo, el motor lineal o el neumático, es el principal determinante de precisión y repetibilidad. Pero la forma en que los actuadores se montan y se sujetan también tiene un efecto en la precisión de viaje del robot. Un robot cartesiano que está alineado con precisión y fijado durante el ensamblaje generalmente tendrá una mayor precisión de viaje que un sistema que no está fijado, y será mejor que mantenga esta precisión durante su vida.

En cualquier sistema de eje múltiple, las conexiones entre ejes no son perfectamente rígidas, y numerosas variables afectan el comportamiento de cada eje. Esto hace que la precisión del viaje y la repetibilidad sean difíciles de calcular o modelar matemáticamente. La mejor opción para garantizar que un sistema cartesiano cumpla con la precisión de los viajes y la repetibilidad requeridas es buscar sistemas que hayan sido probados por el fabricante, con cargas, accidentes cerebrovasculares y velocidades similares. La mayoría de los fabricantes de robots cartesianos reconocen esto como una preocupación clave para los usuarios y han probado sus sistemas para proporcionar datos de "mundo real" sobre el rendimiento en varias aplicaciones.

Los robots cartesianos prepoderados proporcionan ahorros significativos sobre los robots diseñados y ensamblados internamente. El tiempo requerido para el tamaño, seleccionar, ordenar, ensamblar, iniciar y solucionar problemas de un sistema de múltiples eje puede ser cientos de horas, y los sistemas pre-diseñados reducen esto a solo unas pocas horas de selección y tiempo de inicio. Y la gama de configuraciones, tipos de guías y tecnologías de accionamiento disponibles en las ofertas estándar de los fabricantes significa que los diseñadores e ingenieros no tienen que comprometerse en el rendimiento o pagar por más capacidad de lo que requiere la aplicación.