Toisin kuin muun tyyppinen robotti tai moniakselinen järjestelmä.

Ensinnäkin karteesinen järjestelmä on sellainen, joka liikkuu kolmella ortogonaalisella akselilla - X, Y ja Z - karteesisten koordinaattien mukaisesti. (Vaikka on huomattava, että pyörivä akseli - päätetehostimen tai varren päätytyökalun muodossa - sisältyy joskus karteesisen robotin uloimpaan akseliin.)

Karteesisen robotin tekee robotin se, että akselit suorittavat koordinoitua liikettä yhteisen liikeohjaimen kautta.

Karteesisen robotin akselit on valmistettu jonkinlaisesta lineaarisesta toimilaitteesta – joko ostettu valmiiksi koottuna järjestelmänä valmistajalta tai OEM:n tai loppukäyttäjän mittatilaustyönä lineaarisista ohjaus- ja käyttökomponenteista.

Yksinkertaista, eikö?

ISO 8373:2012 -standardi määrittelee teollisuusrobotin seuraavasti:

Automaattisesti ohjattava, uudelleenohjelmoitava, kolmelle tai useammalle akselille ohjelmoitava monikäyttöinen manipulaattori, joka voidaan joko kiinteästi asentaa tai siirtää käytettäväksi teollisuusautomaatiosovelluksia varten.

Mutta kaikki XY- tai XYZ-akseleilla toimivat lineaariset järjestelmät eivät ole karteesisia robotteja. Yksi merkittävä poikkeus on robottityyppi, joka käyttää kahta perusakselia (X) rinnakkain. Tämä konfiguraatio – esimerkiksi 2X-Y tai 2X-YZ – siirtää robotin karteesisesta luokasta portaalirobottien luokkaan.

Ensisijainen ero portaalirobottien ja karteesisten robottien välillä on, että karteesinen robotti käyttää yhtä lineaarista toimilaitetta kummallakin akselilla, kun taas portaalirobotissa on aina kaksi perusakselia (X) ja toinen (Y)-akseli ulottuu niille. Tämä konfiguraatio estää toista akselia ulokkeelta (lisätietoja alla) ja mahdollistaa portaalien iskupituuden - ja monissa tapauksissa suuremman hyötykuorman - kuin karteesisilla roboteilla.

Toinen moniakselisen lineaarijärjestelmän tyyppi, joka ei kuulu karteesisen robotin määritelmään, on XY-taulukko. Ero karteesisten robottien ja XY-pöytien välillä on kiinnitys- ja lastausjärjestelyssä. Karteesisessa robotissa toinen tai kolmas (Y tai Z) akseli on uloke, ja sitä tukee vain toisesta päästään sen alapuolella oleva akseli. Lisäksi ulkoakseliin kohdistuva kuorma on yleensä uloke tästä akselista.

Tämä järjestely ei aiheuta vain momenttikuormitusta ulkoakselille kohdistetusta kuormasta, vaan myös merkittävän momenttikuorman tukiakselille, johtuen kohdistuvan kuorman ja ulkoakselin yhteisvaikutuksesta. Asennus- ja lastausjärjestely rajoittaa karteesisten robottien kantavuutta ja on ensisijainen tekijä määritettäessä ulkoakselin (uloke) maksimiiskupituutta.

Sitä vastoin XY-taulukot koostuvat kahdesta akselista, jotka on keskitetty päällekkäin ja joilla on usein samanlaiset iskunpituudet. Lisäksi kuorma on yleensä keskitetty Y-akselille. Tämä akselikonfiguraatio ja kuorman sijoittelu johtavat hyvin pieneen ulokekuormitukseen kummallakin akselilla (ja usein ei ulokekuormitusta Y-akselilla).

Karteesiset robotit menevät päällekkäin SCARA- ja 6-akselisten (nivelrobottien) kanssa joissakin teknisissä määrityksissä, ja niitä voidaan käyttää joissakin samoissa sovelluksissa, mutta karteesisilla roboteilla on useita etuja SCARA- ja 6-akselisiin tyyppeihin verrattuna. Ensinnäkin karteesiset mallit tarjoavat suorakaiteen muotoisen työkuoren, jossa merkittävä osa robotin jalanjäljestä käytetään aktiivisena työalueena. SCARA- ja 6-akselisissa tyypeissä sitä vastoin on pyöreät tai soikeat työkuoret, jotka usein aiheuttavat paljon kuollutta (käyttämätöntä) tilaa, varsinkin kun vaadittu matka tai ulottuma on hyvin pitkä.

Karteesisia robotteja voidaan rakentaa käytännöllisesti katsoen minkä tahansa tyyppisistä lineaarisista toimilaitteista, joissa on erilaisia ​​käyttömekanismeja - hihna-, kuula- tai lyijyruuvi, pneumaattinen toimilaite tai lineaarimoottori. (Huomaa, että hammastanko- ja hammaspyöräkäytöt ovat myös mahdollisia, mutta niitä käytetään yleisemmin portaalijärjestelmissä, joissa on erittäin pitkät iskut.) Tämä tarkoittaa, että niillä voi olla ja usein onkin parempi paikannustarkkuus ja toistettavuus kuin SCARA- ja 6-akselisilla tyypeillä. Karteesisilla roboteilla on myös helppokäyttöisyys ohjelmoinnin kannalta, koska niiden kinematiikka on yksinkertaisempaa (kolme suorakulmaista akselia useiden pyörimisakseleiden sijaan).

Viime aikoina esikootut karteesiset robotit olivat harvinaisia, ja useimmat yksiköt olivat OEM-valmistajan, robottiintegraattorin tai jopa loppukäyttäjän räätälöimiä. Mutta nyt monet lineaaristen toimilaitteiden valmistajat tarjoavat myös esikonfiguroituja, valmiiksi koottuja karteesisia järjestelmiä, joissa on lukemattomia vaihtoehtoja, jotka sopivat yleisiin matka-, hyötykuorma-, nopeus- ja tarkkuusvaatimuksiin. Perinteisten 6-akselisten ja SCARA-robottien valmistajat ovat myös ottamassa mukaan toimintaan ja tiedostavat, että moniin teollisuusautomaatio- ja kokoonpanosovelluksiin Cartees-robotit tarjoavat paremman kompromissin kantavuuden ja jalanjäljen välillä kuin SCARA- ja 6-akseliset mallit.