A diferencia de otro tipo de robot o sistema de múltiples eje.

Primero, un sistema cartesiano es uno que se mueve en tres ejes ortogonales - X, Y y Z - según las coordenadas cartesianas. (Aunque debe tenerse en cuenta que un eje rotativo, en forma de efector final o final de las herramientas del brazo, a veces se incluye en el eje más externo de un robot cartesiano).

Lo que hace que un robot cartesiano sea un robot es que los ejes realizan un movimiento coordinado, a través de un controlador de movimiento común.

Los ejes de un robot cartesiano están hechos de alguna forma de actuador lineal, ya sea comprado como un sistema previamente ensamblado de un fabricante o personalizado por el OEM o usuario final de la guía lineal y los componentes de la unidad.

Simple, ¿verdad?

El estándar ISO 8373: 2012 define un robot industrial como:

Un manipulador multipropósito controlado automáticamente, reprogramable, programable en tres o más ejes, que se pueden solucionar en su lugar o móvil para su uso en aplicaciones de automatización industrial.

Pero no todos los sistemas lineales que funcionan en los ejes XY, o XYZ son un robot cartesiano. Una excepción notable es un tipo de robot que emplea dos ejes base (x) en paralelo. Esta configuración, por ejemplo, 2X-Y o 2X-YZ, mueve el robot de la categoría cartesiana y a la categoría de robots de pórtico.

La principal diferencia entre pórtico y robots cartesianos es que un robot cartesiano usa un actuador lineal en cada eje, mientras que un robot de pórtico siempre está construido con dos ejes base (x), con el segundo (y) eje que los abarca. Esta configuración evita que el segundo eje sea en voladizo (más sobre eso a continuación) y permite que los pórticos tengan longitudes de carrera mucho más largas, y en muchos casos, cargas útiles más grandes, que los robots cartesianos.

El segundo tipo de sistema lineal múltiple que no cae bajo la definición de robot cartesiano es la tabla XY. La diferencia entre los robots cartesianos y las tablas XY se encuentra en la disposición de montaje y carga. En un robot cartesiano, el segundo o tercer eje (y o z) está en voladizo, es apoyado en un solo extremo por el eje debajo. Además, la carga en el eje exterior generalmente se ve en voladizo de ese eje.

Esta disposición crea no solo una carga de momento en el eje externo, debido a la carga aplicada, sino también una carga de momento significativa en el eje de soporte, debido al efecto combinado de la carga aplicada junto con el eje externo. La disposición de montaje y carga limita la capacidad de transporte de carga de los robots cartesianos y es un factor primario para determinar la longitud máxima de carrera para el eje externo (voladizo).

En contraste, las tablas XY consisten en dos ejes centrados en la parte superior, a menudo con longitudes de carrera similares. Además, la carga generalmente se centra en el eje Y. Esta configuración del eje y posicionamiento de carga dan como resultado una carga en voladizo en el eje (y a menudo no hay carga en voladizo en el eje Y).

Los robots cartesianos se superponen a Scara y los robots de 6 ejes (articulados) en algunas especificaciones técnicas y se pueden aplicar en algunas de las mismas aplicaciones, pero los robots cartesianos tienen varios beneficios sobre los tipos de Scara y 6 ejes. Primero, los diseños cartesianos proporcionan un sobre rectangular de trabajo en el que se utiliza un porcentaje significativo de la huella del robot como área de trabajo activa. Los tipos de Scara y 6 ejes, por otro lado, tienen sobres circulares u ovales que a menudo resultan en mucho espacio muerto (no utilizado), especialmente cuando el viaje o el alcance requerido es muy largo.

Los robots cartesianos se pueden construir a partir de prácticamente cualquier tipo de actuador lineal con cualquier variedad de mecanismos de accionamiento: correa, bola o tornillo de plomo, actuador neumático o motor lineal. (Tenga en cuenta que las unidades de bastidor y piñón también son posibles, pero se usan más comúnmente en sistemas de pórtico con trazos muy largos). Esto significa que pueden, y a menudo, tener una mejor precisión de posicionamiento y repetibilidad que los tipos de Scara y 6 ejes. Los robots cartesianos también tienen una ventaja de facilidad de uso en términos de programación porque sus cinemáticas son más simples (tres ejes cartesianos, en lugar de múltiples ejes rotacionales).

En el pasado reciente, los robots cartesianos previamente ensamblados eran raros, y la mayoría de las unidades eran construidas a medida por un OEM, un integrador de robot o incluso el usuario final. Pero ahora, muchos fabricantes de actuadores lineales también proporcionan sistemas cartesianos preconfigurados y pre-ensamblados, con innumerables opciones para adaptarse a los requisitos comunes de viajes, carga útil, velocidad y precisión. Y los fabricantes de robots tradicionales de 6 ejes y scara también están participando en la acción, reconociendo que para muchas aplicaciones de automatización industrial y ensamblaje, los robots cartesianos ofrecen una mejor compensación entre la capacidad de carga y la huella que los diseños de Scara y 6 ejes.