Räätälöinti ja monipuolisuus

Suorakulmaisissa käsittelyjärjestelmissä sarjakinematiikkana on pääakselit suoraa liikettä varten ja apuakselit pyörimistä varten. Järjestelmä toimii samanaikaisesti ohjaajana, tukena ja vetona, ja se on integroitava sovelluksen koko järjestelmään käsittelyjärjestelmän rakenteesta riippumatta.

【Vakioasennusasennot】

Kaikki Cartesian-käsittelyjärjestelmät voidaan asentaa mihin tahansa paikkaan tilassa. Tämä mahdollistaa mekaanisen järjestelmän mukauttamisen ihanteellisesti käyttöolosuhteisiin. Tässä on katsaus joihinkin yleisimpiin malleihin.

Kaksiulotteinen – Nämä karteesiset käsittelyjärjestelmät on jaettu ulokkeisiin ja lineaarisiin pukkilaitteisiin, joiden liikkeet ovat pystytasossa, ja tasomaisiin pintalaitureihin, joiden liikkeet ovat vaakatasossa.

2D-uloke koostuu vaaka-akselista (Y), jonka etupuolelle on asennettu pystysuuntainen käyttölaite (Z).

Lineaarinen portaali on vaaka-akseli (Y), joka on kiinnitetty molemmista päistä, vasemmasta ja oikeasta. Pystyakseli (Z) on asennettu liukukappaleeseen akselin kahden päätepisteen väliin. Lineaariset portaalit ovat yleensä ohuita, ja niissä on suorakaiteen muotoinen pystysuora työtila.

Tasomainen pintapukki koostuu kahdesta yhdensuuntaisesta akselista (X), joita yhdistää akseli (Y), joka on kohtisuora liikesuuntaan nähden. Tasomaiset telineet voivat kattaa huomattavasti suuremman työtilan kuin robottijärjestelmät, joissa on delta-kinematiikka tai SCARA pyöreän/munuaisen muotoisin työtiloineen.

Perinteisen yksittäisten akselien kokoonpanon lisäksi lineaariset portaalit ja tasopinnat ovat myös kokonaisia ​​järjestelmiä, joissa on kiinteä mekaaninen yhdistelmä pyörivällä hammashihnalla käyttökomponenttina. Pieni tehollinen kuormitus tekee niistä sopivia suurille kapasiteeteille (poiminnat/min) vastaavalla dynaamisella vasteella.

Kolmiulotteinen – Nämä suorakulmaiset käsittelyjärjestelmät on jaettu ulokkeisiin ja 3D-laitteisiin, joissa on liikkeet molemmissa tasoissa.

3D-ulokkeet ovat kaksi rinnakkain asennettua akselia (X) sekä ulokkeen akseli (Y), joka on kohtisuorassa liikesuuntaan nähden, jonka etupuolelle on asennettu pystyakseli (Z).

3D-telineet koostuvat kahdesta yhdensuuntaisesta akselista (X), joita yhdistää akseli (Y), joka on kohtisuora liikesuuntaan nähden. Pystyakseli (Z) on asennettu tälle kohtisuoralle akselille.

Huomautus: Tasomaisten pintojen, lineaaristen ja 3D-pukkien kanssa voima kohdistetaan vaaka-akselien kahden tukipisteen väliin. Ulokkeen vaaka-akseli toimii vivuna sen päähän riippuvan kuorman vuoksi.

【Vaatii yksinkertaisempaa ohjelmointia】

Tarvittava ohjelmointiaste riippuu toiminnosta: Jos järjestelmän tarvitsee siirtyä vain yksittäisiin pisteisiin, nopea ja yksinkertainen PLC-ohjelmointi riittää.

Jos liikeradan liike on tarpeen, kuten liimaa levitettäessä, PLC-ohjaus ei enää riitä. Tällaisissa tapauksissa perinteistä robottiohjelmointia tarvitaan myös karteesisissa käsittelyjärjestelmissä. Karteesisten käsittelyjärjestelmien ohjausympäristö tarjoaa kuitenkin laajan valikoiman mahdollisia vaihtoehtoja verrattuna perinteisiin robotteihin. Perinteiset robotit edellyttävät aina valmistajan erityistä ohjausjärjestelmää, kun taas karteesisissa käsittelyjärjestelmissä voidaan käyttää mitä tahansa PLC:tä siinä versiossa, jossa on paras toimintovalikoima sovelluksen vaatimuksiin ja monimutkaisuuteen. Tämä tarkoittaa, että asiakkaiden spesifikaatioita voidaan noudattaa ja yhtenäinen ohjausalusta voidaan toteuttaa, mukaan lukien yhtenäinen ohjelmointikieli ja ohjelmarakenne.

Perinteisissä roboteissa tarvitaan usein monimutkaista ohjelmointia. Tästä johtuen 4-6-akselisten järjestelmien käyttäminen mekaanisiin tehtäviin vaatii paljon työtä. Esimerkiksi kaikkia 6 akselia on aina siirrettävä samaan aikaan suoraa ajoa varten. On myös vaikeaa ja aikaa vievää ohjelmoida "oikea käsi vasempaan käsivarteen" perinteisissä robottisovelluksissa. Karteesiset käsittelyjärjestelmät tarjoavat tässä erinomaiset vaihtoehdot.

【Energiatehokkuus on korkea】

Perusta energiatehokkaalle käsittelylle luodaan jo järjestelmää valittaessa. Jos sovellus vaatii pitkiä viipymäaikoja tietyissä asennoissa, kaikki tavanomaisten robottien akselit ovat suljetun silmukan ohjauksen alaisia ​​ja niiden on jatkuvasti kompensoitava painovoimaa.

Karteesisissa käsittelyjärjestelmissä vain pystysuoraan Z-akseliin tarvitaan jatkuvasti voimaa. Tätä voimaa tarvitaan pitämään tehollinen kuorma halutussa asennossa gravitaatiovoimaa vastaan. Tämä voidaan saavuttaa erittäin tehokkaasti käyttämällä pneumaattisia käyttöjä, koska ne eivät kuluta energiaa pitovaiheissaan. Pneumaattisten Z-akseleiden etuna on myös niiden pieni omapaino, mikä tarkoittaa, että X- ja Y-akselien mekaanisiin komponentteihin ja niiden sähkömoottoriin voidaan käyttää pienempiä kokoja. Vähentynyt tehollinen kuormitus vähentää energiankulutusta.

Sähköakseleiden tyypilliset vahvuudet tulevat esille erityisesti pitkillä poluilla ja korkeilla kiertonopeuksilla. Siksi ne ovat usein erittäin tehokas vaihtoehto X- ja Y-akseleille.

【Johtopäätös】

Monissa tapauksissa on tehokkaampaa ja taloudellisempaa käyttää karteesisia käsittelyjärjestelmiä perinteisten robottijärjestelmien sijaan. Moniin sovelluksiin on mahdollista suunnitella ihanteellinen suorakulmainen käsittelyjärjestelmä, koska:

• Järjestelmät on konfiguroitu vastaamaan sovelluksen vaatimuksia optimaalisten reittien ja dynaamisen vasteen suhteen, ja ne on mukautettu kuormitukseen.

• Niiden mekaaninen rakenne helpottaa ohjelmointia: esimerkiksi pystysuuntaisia ​​liikkeitä varten vain yksi akseli tarvitsee aktivoida.

• Niiden optimaalinen mekaaninen sovitus tekee niistä energiatehokkaita, esimerkiksi katkaisemalla energiansyötön levossa.

• Karteesiset käsittelyjärjestelmät ovat tilaoptimoituja sovellusta varten.

• Vakiomuotoisten massatuotettujen komponenttien ansiosta karteesiset käsittelyjärjestelmät ovat houkutteleva hintainen vaihtoehto perinteisille teollisuusroboteille.

Ja viimeisenä, mutta ei vähäisimpänä: karteesisissa käsittelyjärjestelmissä kinematiikka määritellään sovelluksen ja sen oheislaitteiden mukaan, ei päinvastoin.