Järjestelmän konfigurointi, kaapelinhallinta, säätimet.

Jos hakemuksesi vaatii karteesista robottia, sinulla on monia vaihtoehtoja riippuen integroinnin tasosta, jonka haluat toteuttaa. Ja vaikka esisuunnitellut karteesiset robotit ovat yleistymässä, kun valmistajat laajentavat tuotevalikoimaansa sopimaan laajempiin suorituskykykriteereihin, jotkut sovellukset edellyttävät silti oman karteesisen järjestelmän rakentamista – esimerkiksi erityisten ympäristöolosuhteiden täyttämiseksi tai korkean erityisiä suorituskykyvaatimuksia.

Mutta "rakenna oma" ei välttämättä tarkoita "rakentaa tyhjästä". Esimerkki: karteesisen robotin avainkomponentit – lineaariset toimilaitteet – ovat saatavilla useissa kokoonpanoissa, joten toimilaitteita on harvoin tarpeen rakentaa tyhjästä. Ja monet lineaaristen toimilaitteiden valmistajat tarjoavat liitäntäsarjoja ja asennuskiinnikkeitä, jotka tekevät oman karteesisen järjestelmän kokoamisesta luettelokohtaisista toimilaitteista suhteellisen yksinkertaista.

Perusasetuksen määrittäminen ja sopivien lineaaritoimilaitteiden valinta on kuitenkin vasta ensimmäinen askel. Jotta et päätyisi karteesiseen järjestelmään, joka ei toimi sovelluksen vaatimusten mukaisesti tai ei sovi odotettuun jalanjälkiin, pidä seuraavat seikat mielessä – erityisesti suunnitteluvaiheessa.

Järjestelmän konfigurointi

Yksi ensimmäisistä asioista, jotka on määriteltävä karteesista robottia suunniteltaessa, on akselien konfiguraatio, ei vain välttämättömien liikkeiden saavuttamiseksi, vaan myös järjestelmän riittävän jäykkyyden varmistamiseksi, mikä voi vaikuttaa kuormankantokykyyn, kulkutarkkuuteen ja paikannukseen. tarkkuus. Itse asiassa jotkut sovellukset, jotka vaativat liikettä suorakulmaisissa koordinaateissa, palvelevat paremmin portaalirobottia kuin karteesista järjestelmää, varsinkin jos Y-akseli vaatii pitkän iskun tai jos karteesinen järjestely aiheuttaisi suuren momenttikuormituksen jollekin akseleista . Näissä tapauksissa portaalijärjestelmän kaksois-X- tai kaksois-Y-akselit voivat olla tarpeen liiallisen taipuman tai tärinän estämiseksi.

Jos karteesinen järjestelmä on paras ratkaisu, seuraava suunnitteluvaihtoehto on tyypillisesti toimilaitteiden käyttöyksikkö – yleisimmät vaihtoehdot ovat hihna-, ruuvi- tai pneumaattinen käyttöjärjestelmä. Ja käyttöjärjestelmästä riippumatta lineaaritoimilaitteita tarjotaan tyypillisesti joko yhdellä lineaariohjaimella tai kahdella lineaariohjaimella.

Suurin osa karteesisista roboteista käyttää kaksoisohjainkokoonpanoa, koska se tarjoaa paremman tuen ulkopuolisille (hetki)kuormille – mutta kaksoislineaarisilla ohjaimilla varustetuilla akseleilla on leveämpi jalanjälki kuin yksittäisillä lineaarisilla ohjaimilla. Toisaalta kaksoisohjainjärjestelmät ovat usein lyhyempiä (pystysuorassa suunnassa), mikä voi estää häiriöt koneen muihin osiin. Asia on siinä, että valitsemiesi akselien tyyppi ei vaikuta pelkästään karteesisen järjestelmän suorituskykyyn, vaan se vaikuttaa myös kokonaisjalanjälkeen.

Kaapelin hallinta

Toinen tärkeä näkökohta karteesisessa robottisuunnittelussa, joka usein unohdetaan alkuvaiheessa (tai yksinkertaisesti siirretään suunnittelun myöhempään vaiheeseen), on kaapelien hallinta. Kukin akseli vaatii useita kaapeleita tehoa, ilmaa (pneumaattisia akseleita varten), enkooderin takaisinkytkentää varten (servokäyttöisille karteesisille), antureille ja muille sähkökomponenteille. Ja kun järjestelmät ja komponentit integroidaan teolliseen esineiden Internetiin (IIoT), niiden yhdistämismenetelmät ja -työkalut tulevat entistä kriittisemmiksi. Kaikki nämä kaapelit, johdot ja liittimet on reitittävä ja hoidettava huolellisesti, jotta ne eivät väsy ennenaikaisesti liiallisesta taipumisesta tai järjestelmän muiden osien aiheuttamista häiriöistä johtuvista vaurioista.

Karteesiset (sekä SCARA- ja 6-akseliset) robotit tekevät tästä liitettävyydestä entistä haastavamman, koska akselit voivat liikkua sekä itsenäisesti että synkronoituna toistensa kanssa. Mutta yksi asia, joka voi auttaa vähentämään kaapelinhallinnan monimutkaisuutta, on käyttää komponentteja, jotka vähentävät tarvittavien kaapelien määrää – esimerkiksi moottoreita, jotka yhdistävät tehon ja palautteen yhdeksi kaapeliksi, tai integroituja moottorikäyttöyhdistelmiä.

Ohjauksen tyyppi ja verkkoprotokolla voivat myös vaikuttaa tarvittavien kaapelien tyyppiin ja määrään sekä kaapelinhallinnan monimutkaisuuteen. Älä myöskään unohda, että kaapelinhallintajärjestelmä – kaapelitelineet, alustat tai kotelot – vaikuttaa koko järjestelmän mittoihin, joten on tärkeää tarkistaa häiriöt kaapelinhallintajärjestelmän ja robotin ja koneen muiden osien välillä. .

Säätimet

Karteesiset robotit ovat paras ratkaisu pisteestä pisteeseen -liikkeille, mutta ne voivat myös tuottaa monimutkaisia ​​interpoloituja liikkeitä ja muotoiltuja liikkeitä. Vaaditun liikkeen tyyppi auttaa määrittämään, mikä ohjausjärjestelmä, verkkoprotokolla, käyttöliittymä ja muut liikekomponentit sopivat parhaiten järjestelmään. Ja vaikka nämä komponentit on enimmäkseen sijoitettu erilleen karteesisen robotin akseleista, ne vaikuttavat siihen, mitä moottoreita, kaapeleita ja muita akselilla olevia sähkökomponentteja tarvitaan. Ja näillä akselilla olevilla komponenteilla on puolestaan ​​rooli kahdessa ensimmäisessä suunnittelussa: konfiguraatiossa ja kaapelinhallinnassa.

Suunnitteluprosessi on siis "täysi ympyrä", mikä toistaa, että on tärkeää suunnitella karteesinen robotti integroiduksi sähkömekaaniseksi yksiköksi, eikä mekaanisten komponenttien sarjaksi, jotka on yksinkertaisesti kytketty sähkölaitteistoon ja ohjelmistoon.