Configuration du système, gestion du câble, commandes.

Si votre demande nécessite un robot cartésien, vous avez une grande variété d'options, selon le niveau d'intégration que vous souhaitez entreprendre. Et bien que les robots cartésiens pré-ingénients soient plus largement adoptés à mesure que les fabricants étendent leurs gammes de produits pour s'adapter à une portée plus large de critères de performance, certaines applications nécessitent toujours de construire votre propre système cartésien - par exemple, pour répondre aux conditions environnementales spéciales ou pour répondre à un ensemble hautement spécialisé d'exigences de performance.

Mais «construire le vôtre» ne signifie pas nécessairement «construire à partir de zéro». Exemple: les composants clés d'un robot cartésien - les actionneurs linéaires - sont disponibles dans de nombreuses configurations, il est donc rarement nécessaire de construire les actionneurs à partir de zéro. Et de nombreux fabricants d'actionneur linéaire offrent des kits de connexion et des supports de montage qui font de l'assemblage de votre propre système cartésien à partir des actionneurs de catalogue-spécial un exercice relativement simple.

Cependant, déterminer la disposition de base et choisir les actionneurs linéaires appropriés n'est que la première étape. Pour éviter de se retrouver avec un système cartésien qui ne fonctionne pas aux exigences de l'application ou qui ne correspond pas à l'empreinte attendue, gardez à l'esprit les considérations suivantes, en particulier pendant la phase de conception.

Configuration du système

L'une des premières choses à spécifier lors de la conception d'un robot cartésien est la configuration des axes, non seulement pour réaliser les mouvements nécessaires, mais aussi pour garantir que le système a une rigidité suffisante, ce qui peut affecter la capacité de chargement, la précision de voyage et la précision de positionnement. En fait, certaines applications qui nécessitent un mouvement dans les coordonnées cartésiennes sont mieux servies par un robot de portique que par un système cartésien, surtout si l'axe Y nécessite une longue course ou si la disposition cartésienne mettrait une grande charge de moment sur l'un des axes. Dans ces cas, les axes Dual-X ou Dual-Y d'un système de portique peuvent être nécessaires pour éviter une déviation excessive ou des vibrations.

Si un système cartésien est la meilleure solution, la prochaine option de conception est généralement l'unité d'entraînement pour les actionneurs - les choix les plus courants étant une ceinture, une vis ou un système pneumatique. Et quel que soit le système d'entraînement, les actionneurs linéaires sont généralement offerts avec un seul guide linéaire ou deux guides linéaires.

La grande majorité des robots cartésiens utilisent la configuration à double guide, car il offre une meilleure prise en charge des charges surplomb (moment) - mais les axes avec deux guides linéaires auront une empreinte plus large que les axes avec des guides linéaires uniques. D'un autre côté, les systèmes à double guide sont souvent plus courts (dans le sens vertical), ce qui peut empêcher les interférences avec d'autres parties de la machine. Le fait est que le type d'axes que vous choisissez affecte non seulement les performances du système cartésien, mais affecte également l'empreinte globale.

Gestion du câble

Un autre aspect important de la conception du robot cartésien qui est souvent négligé dans les premières phases (ou simplement reportées aux phases ultérieures de la conception) est la gestion du câble. Chaque axe nécessite plusieurs câbles pour la puissance, l'air (pour les axes pneumatiques), la rétroaction du codeur (pour les cartesiens du servodite), les capteurs et autres composants électriques. Et lorsque les systèmes et les composants sont intégrés dans l'Internet des objets industriels (IIoT), les méthodes et les outils pour les connecter deviennent encore plus critiques. Tous ces câbles, fils et connecteurs doivent être soigneusement acheminés et gérés pour s'assurer qu'ils ne subissent pas de fatigue prématurée en raison d'une flexion excessive ou de dégâts en raison de l'ingérence avec d'autres parties du système.

Les robots cartésiens (ainsi que Scara et 6 axes) rendent cette connectivité encore plus difficile, car les axes peuvent se déplacer à la fois indépendamment et en synchronisation les uns avec les autres. Mais une chose qui peut aider à atténuer la complexité de la gestion des câbles est d'utiliser des composants qui réduisent le nombre de câbles requis - par exemple, les moteurs qui intègrent l'alimentation et la rétroaction dans un seul câble ou des combinaisons de conduite motorisation intégrées.

Le type de contrôle et le protocole de réseau peuvent également influencer le type et la quantité de câbles requis et la complexité de la gestion des câbles. Et n'oubliez pas que le système de gestion des câbles - opérateurs de câbles, plateaux ou boîtiers - affectera les dimensions du système global, il est donc important de vérifier les interférences entre le système de gestion du câble et les autres parties du robot et de la machine.

Commandes

Les robots cartésiens sont la solution incontournable pour les mouvements point à point, mais ils peuvent également produire des mouvements complexes interpolés et un mouvement profilé. Le type de mouvement requis aidera à déterminer quel système de contrôle, le protocole de mise en réseau, l'IHM et d'autres composants de mouvement sont les mieux adaptés au système. Et bien que ces composants soient, pour la plupart, logés séparément des axes du robot cartésien, ils influenceront les moteurs, les câbles et autres composants électriques sur l'axe sont nécessaires. Et ces composants sur l'axe joueront à leur tour un rôle dans les deux premières considérations de conception: Configuration et gestion des câbles.

Le processus de conception est donc «en cercle complet», réitérant l'importance de concevoir un robot cartésien en tant qu'unité électromécanique intégrée, plutôt qu'une série de composants mécaniques qui sont simplement connectés au matériel et aux logiciels électriques.