Configuration du système, gestion des câbles, contrôles.

Si votre application fait appel à un robot cartésien, vous disposez d'une grande variété d'options, selon le niveau d'intégration que vous souhaitez entreprendre. Et bien que les robots cartésiens préconçus soient de plus en plus largement adoptés à mesure que les fabricants élargissent leurs gammes de produits pour répondre à un éventail plus large de critères de performance, certaines applications nécessitent encore la construction de votre propre système cartésien — par exemple, pour répondre à des conditions environnementales particulières ou pour remplir un objectif hautement exigeant. ensemble spécialisé d’exigences de performance.

Mais « construisez le vôtre » ne signifie pas nécessairement « construisez à partir de zéro ». Exemple concret : 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'actionneurs linéaires proposent des kits de connexion et des supports de montage qui font de l'assemblage de votre propre système cartésien à partir d'actionneurs spécifiés dans le catalogue un exercice relativement simple.

Cependant, déterminer la configuration de base et choisir les actionneurs linéaires appropriés ne constitue que la première étape. Pour éviter de vous retrouver avec un système cartésien qui ne répond pas aux exigences de l'application ou ne correspond pas à l'encombrement attendu, gardez les considérations suivantes à l'esprit, 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 également pour garantir que le système ait une rigidité suffisante, ce qui peut affecter la capacité de charge, la précision du déplacement et le positionnement. précision. En fait, certaines applications qui nécessitent un mouvement dans les coordonnées cartésiennes sont mieux servies par un robot à portique que par un système cartésien, surtout si l'axe Y nécessite une longue course ou si la disposition cartésienne imposerait un moment de charge important sur l'un des axes. . Dans ces cas, les axes double X ou double Y d'un système de portique peuvent être nécessaires pour éviter une déviation ou une vibration excessive.

Si un système cartésien constitue la meilleure solution, l'option de conception suivante est généralement l'unité d'entraînement des actionneurs, les choix les plus courants étant un système à courroie, à vis ou pneumatique. Et quel que soit le système d'entraînement, les actionneurs linéaires sont généralement proposés avec un seul guide linéaire ou deux guides linéaires.

La grande majorité des robots cartésiens utilisent la configuration à double guide, car elle offre une meilleure prise en charge des charges en porte-à-faux (moment) — mais les axes avec guides linéaires doubles auront une empreinte plus large que les axes avec guides linéaires simples. En revanche, les systèmes à double guidage sont souvent plus courts (dans le sens vertical), ce qui peut éviter toute interférence 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 également l’empreinte globale.

Gestion des câbles

Un autre aspect important de la conception des robots cartésiens qui est souvent négligé dans les premières phases (ou simplement reporté aux phases ultérieures de la conception) est la gestion des câbles. Chaque axe nécessite plusieurs câbles pour l'alimentation, l'air (pour les axes pneumatiques), le retour d'encodeur (pour les cartésiens servocommandés), les capteurs et autres composants électriques. Et lorsque les systèmes et les composants sont intégrés dans l’Internet industriel des objets (IIoT), les méthodes et outils permettant de les connecter deviennent encore plus critiques. Tous ces câbles, fils et connecteurs doivent être soigneusement acheminés et gérés pour garantir qu'ils ne subissent pas de fatigue prématurée due à une flexion excessive ou à des dommages dus à des interférences avec d'autres parties du système.

Les robots cartésiens (ainsi que SCARA et 6 axes) rendent cette connectivité encore plus difficile, puisque 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, des moteurs qui intègrent l'alimentation et le retour dans un seul câble, ou des combinaisons moteur-entraînement intégrées.

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

Contrôles

Les robots cartésiens constituent la solution idéale pour les mouvements point à point, mais ils peuvent également produire des mouvements interpolés complexes et des mouvements profilés. Le type de mouvement requis aidera à déterminer quel système de contrôle, protocole réseau, IHM et 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, câbles et autres composants électriques sur l'axe requis. Et ces composants sur l'axe joueront à leur tour un rôle dans les deux premières considérations de conception : la configuration et la gestion des câbles.

Ainsi, le processus de conception boucle la boucle, réitérant l’importance de concevoir un robot cartésien comme une unité électromécanique intégrée, plutôt que comme une série de composants mécaniques simplement connectés au matériel électrique et aux logiciels.