Les applications de type pick-and-place, telles que l'utilisation en laboratoire, bénéficient d'une construction en porte-à-faux car les composants sont facilement accessibles. Les robots à portique sont des robots à coordonnées cartésiennes avec des éléments horizontaux soutenus aux deux extrémités ; Physiquement, ils ressemblent à des portiques, qui ne sont pas nécessairement des robots. Les robots portiques sont souvent gigantesques et capables de transporter de lourdes charges.

Différence entre les robots Gantry et Cartésiens

Un robot cartésien a un actionneur linéaire sur chaque axe, tandis qu'un robot portique a deux axes de base (X) et un deuxième axe (Y) qui les couvre. Cette conception empêche le 2ème axe d'être en porte-à-faux (nous en parlerons plus tard) et permet des longueurs de course encore plus longues dans les portiques et une charge utile plus importante par rapport au robot cartésien.

Les robots cartésiens les plus courants utilisent la conception à double guidage car elle offre une protection plus excellente pour les charges suspendues (moments) ; cependant, les axes avec guides linéaires doubles ont une empreinte plus importante que les axes avec un seul guide, en comparaison les systèmes à double guide sont généralement courts (dans le sens vertical) et peuvent éliminer l'interaction avec d'autres zones de la machine. L'argument est que le type d'axes que vous avez choisi a un impact non seulement sur l'efficacité du système cartésien mais également sur l'empreinte globale.

Actionneurs de robots cartésiens

Si un mécanisme cartésien constitue le meilleur choix, le facteur de conception suivant est généralement l'unité de commande de l'actionneur, qui peut être un système à boulon, à vis ou à entraînement pneumatique. Les actionneurs linéaires sont généralement disponibles avec un guidage linéaire simple ou double selon le système d'entraînement.

Contrôle et gestion des câbles

Le contrôle par câble est une autre caractéristique essentielle de la conception de ce robot qui est souvent ignorée au début (ou simplement reportée à des étapes ultérieures du plan). Pour le contrôle, l'air (pour les axes pneumatiques), l'entrée du codeur (pour les cartésiens servocommandés), les capteurs et autres appareils électriques, chaque axe implique plusieurs câbles.

Lorsque les systèmes et les composants sont connectés via l'Internet industriel des objets (IIoT), les méthodes et les outils utilisés pour les relier deviennent beaucoup plus critiques et ces deux tubes, fils et connecteurs doivent être acheminés de manière appropriée et entretenus pour éviter une fatigue prématurée due à une fatigue excessive. flexion ou perturbation due à des interférences avec d'autres composants de l'appareil.

Le type et la quantité de câbles requis, ainsi que la sophistication de la gestion des câbles, sont tous déterminés par le type de contrôle et le protocole réseau. Notez que le support de câbles, les plateaux ou les boîtiers du système de gestion des câbles affecteront les mesures de l'ensemble du système, alors assurez-vous qu'il n'y a pas de conflit avec le système de câblage et le reste des composants robotiques.

Commandes de robot cartésien

Les robots cartésiens constituent la méthode privilégiée pour effectuer des mouvements point à point, mais ils peuvent également effectuer des mouvements complexes interpolés et profilés. Le type de mouvement nécessaire spécifiera le meilleur dispositif de contrôle, protocole réseau, IHM et autres composants de mouvement pour le système.

Bien que ces composants soient situés indépendamment des axes du robot, ils auront pour la plupart un impact sur les moteurs, les fils et autres composants électriques nécessaires sur l'axe. Ces éléments sur l'axe influenceraient les deux premières considérations de conception, le positionnement et le contrôle des câbles.

En conséquence, le processus de conception boucle la boucle, soulignant l’importance de construire un robot cartésien comme un dispositif électromécanique interconnecté plutôt que comme un ensemble de pièces mécaniques attachées au matériel électrique et aux logiciels.

Enveloppe de travail du robot cartésien

Diverses configurations de robot produisent des formes d'enveloppe de travail distinctes. Cette enveloppe de travail est cruciale lors du choix d'un robot pour une application spécifique car elle spécifie la zone de travail du manipulateur et de l'effecteur final. Pour une multitude de raisons, il convient d'être prudent lors de l'étude de l'enveloppe de travail d'un robot :

1. L'enveloppe de travail est la quantité de travail qui peut être approchée par un point situé à l'extrémité du bras robotique, qui est généralement le milieu des arrangements de montage des effecteurs terminaux. Il ne contient aucun instrument ni pièce appartenant à l'effecteur final.

2. Il existe parfois des endroits à l'intérieur de l'enveloppe opérationnelle dans lesquels le bras du robot ne peut pas pénétrer. Les zones mortes sont le nom donné à des régions spécifiques.
La capacité de charge utile maximale citée n'est réalisable qu'à de telles longueurs de bras, qui peuvent ou non atteindre la portée maximale.

3. L'enveloppe opérationnelle de la configuration cartésienne est un prisme rectangulaire. À l’intérieur de l’enveloppe de travail, il n’y a pas de zones mortes et le robot peut manipuler l’intégralité de la charge utile sur l’ensemble du volume de travail.