अनुकूलन और बहुमुखी प्रतिभा

सीरियल किनेमेटिक्स के रूप में कार्टेशियन हैंडलिंग सिस्टम में सीधी रेखा गति के लिए मुख्य अक्ष और घूर्णन के लिए सहायक अक्ष होते हैं। सिस्टम एक साथ गाइड, सपोर्ट और ड्राइव के रूप में कार्य करता है और हैंडलिंग सिस्टम संरचना की परवाह किए बिना इसे एप्लिकेशन के संपूर्ण सिस्टम में एकीकृत किया जाना चाहिए।

【मानक माउंटिंग स्थिति】

सभी कार्टेशियन हैंडलिंग सिस्टम को अंतरिक्ष में किसी भी स्थिति में स्थापित किया जा सकता है। इससे यांत्रिक प्रणाली को आवेदन की स्थितियों के लिए आदर्श रूप से अनुकूलित किया जा सकता है। यहाँ कुछ अधिक सामान्य डिज़ाइनों पर एक नज़र डाली गई है।

द्वि-आयामी - इन कार्टेशियन हैंडलिंग प्रणालियों को ऊर्ध्वाधर तल में उनकी गति के साथ कैंटिलीवर और रैखिक गैन्ट्री की श्रेणियों में विभाजित किया गया है, और क्षैतिज तल में उनकी गति के साथ प्लानर सतह गैन्ट्री की श्रेणियों में विभाजित किया गया है।

2D कैंटिलीवर में एक क्षैतिज अक्ष (Y) होता है जिसके सामने एक ऊर्ध्वाधर ड्राइव (Z) लगा होता है।

रैखिक गैन्ट्री एक क्षैतिज अक्ष (Y) है जो बाएं और दाएं दोनों छोर पर सुरक्षित है। एक ऊर्ध्वाधर अक्ष (Z) अक्ष के दो अंत बिंदुओं के बीच एक स्लाइड पर लगाया जाता है। रैखिक गैन्ट्री आमतौर पर पतली होती हैं, जिसमें एक आयताकार ऊर्ध्वाधर कार्य स्थान होता है।

एक समतल सतह गैंट्री में दो समानांतर अक्ष (X) होते हैं जो गति की दिशा के लंबवत एक अक्ष (Y) से जुड़े होते हैं। समतल सतह गैंट्री डेल्टा किनेमेटिक्स या SCARA के साथ उनके गोलाकार/गुर्दे के आकार के कार्य स्थानों वाले रोबोट सिस्टम की तुलना में काफी बड़े कार्य स्थान को कवर कर सकते हैं।

अलग-अलग अक्षों के साथ पारंपरिक विन्यास के अलावा, रैखिक गैंट्री और समतल सतह गैंट्री भी ड्राइविंग घटक के रूप में एक घूर्णन दांतेदार बेल्ट के साथ एक निश्चित यांत्रिक संयोजन के साथ पूर्ण प्रणालियों का रूप लेते हैं। कम प्रभावी भार उन्हें संबंधित गतिशील प्रतिक्रिया के साथ उच्च क्षमताओं (पिक्स/मिनट) के लिए उपयुक्त बनाता है।

त्रि-आयामी - इन कार्टेशियन हैंडलिंग प्रणालियों को दोनों विमानों पर आंदोलनों के साथ कैंटिलीवर और 3 डी गैन्ट्री की श्रेणियों में विभाजित किया गया है।

3डी कैंटिलीवर दो अक्ष (X) होते हैं जो समानांतर रूप से लगे होते हैं, तथा एक कैंटिलीवर अक्ष (Y) गति की दिशा के लंबवत होता है, तथा इसके सामने एक ऊर्ध्वाधर अक्ष (Z) लगा होता है।

3डी गैन्ट्री में दो समानांतर अक्ष (X) होते हैं जो गति की दिशा के लंबवत अक्ष (Y) से जुड़े होते हैं। इस लंबवत अक्ष पर एक ऊर्ध्वाधर अक्ष (Z) लगा होता है।

नोट: समतल सतह, रैखिक और 3D गैन्ट्री के साथ, बल क्षैतिज अक्षों के समर्थन के दो बिंदुओं के बीच लगाया जाता है। कैंटिलीवर पर क्षैतिज अक्ष अपने अंत पर निलंबित भार के कारण लीवर के रूप में कार्य करता है।

【सरल प्रोग्रामिंग की आवश्यकता】

आवश्यक प्रोग्रामिंग की मात्रा कार्य पर निर्भर करती है: यदि सिस्टम को केवल अलग-अलग बिंदुओं पर जाने की आवश्यकता है, तो त्वरित और सरल पीएलसी प्रोग्रामिंग पर्याप्त है।

यदि पथ की गति आवश्यक है, जैसे कि चिपकने वाला पदार्थ लगाते समय, तो PLC नियंत्रण अब पर्याप्त नहीं है। ऐसे मामलों में, कार्टेशियन हैंडलिंग सिस्टम के लिए भी पारंपरिक रोबोट प्रोग्रामिंग की आवश्यकता होती है। हालाँकि, कार्टेशियन हैंडलिंग सिस्टम के लिए नियंत्रण वातावरण पारंपरिक रोबोट की तुलना में संभावित विकल्पों की एक बड़ी श्रृंखला प्रदान करता है। जबकि पारंपरिक रोबोट को हमेशा निर्माता की विशिष्ट नियंत्रण प्रणाली के उपयोग की आवश्यकता होती है, कार्टेशियन हैंडलिंग सिस्टम के लिए किसी भी PLC का उपयोग किया जा सकता है, जो अनुप्रयोग की आवश्यकताओं और जटिलता के लिए कार्यों की सर्वोत्तम श्रेणी वाले संस्करण में हो। इसका मतलब है कि ग्राहक विनिर्देशों का पालन किया जा सकता है और एक समान नियंत्रण प्लेटफ़ॉर्म को लागू किया जा सकता है, जिसमें एक समान प्रोग्रामिंग भाषा और प्रोग्राम संरचना शामिल है।

पारंपरिक रोबोट के साथ, जटिल प्रोग्रामिंग की अक्सर आवश्यकता होती है। नतीजतन, यांत्रिक कार्यों के लिए 4- से 6-अक्ष प्रणालियों का उपयोग करने के लिए बहुत अधिक काम करने की आवश्यकता होती है। उदाहरण के लिए, सीधी रेखा में यात्रा के लिए सभी 6 अक्षों को हमेशा एक ही समय में स्थानांतरित करने की आवश्यकता होती है। पारंपरिक रोबोटिक अनुप्रयोगों में "दाहिने हाथ से बाएं हाथ" को प्रोग्राम करना भी मुश्किल और समय लेने वाला है। कार्टेशियन हैंडलिंग सिस्टम यहां उत्कृष्ट विकल्प प्रदान करते हैं।

【ऊर्जा दक्षता उच्च है】

ऊर्जा कुशल संचालन की नींव सिस्टम का चयन करते समय भी रखी जाती है। यदि अनुप्रयोग को कुछ स्थितियों में लंबे समय तक रहने की आवश्यकता होती है, तो पारंपरिक रोबोट पर सभी अक्ष बंद-लूप नियंत्रण के अधीन होते हैं और उन्हें लगातार वजन बल की भरपाई करनी चाहिए।

कार्टेशियन हैंडलिंग सिस्टम के साथ, यह आमतौर पर केवल ऊर्ध्वाधर Z अक्ष होता है जिसे लगातार बल लगाने की आवश्यकता होती है। गुरुत्वाकर्षण बल के विरुद्ध वांछित स्थिति में प्रभावी भार को बनाए रखने के लिए इस बल की आवश्यकता होती है। यह वायवीय ड्राइव का उपयोग करके बहुत कुशलता से प्राप्त किया जा सकता है, क्योंकि ये अपने होल्डिंग चरणों में ऊर्जा की खपत नहीं करते हैं। वायवीय Z अक्षों का एक और लाभ उनका कम मृत भार है, जिसका अर्थ है कि X और Y अक्षों और उनके इलेक्ट्रिक मोटर के यांत्रिक घटकों के लिए छोटे आकार का उपयोग किया जा सकता है। कम प्रभावी भार से ऊर्जा की खपत में कमी आती है।

इलेक्ट्रिक अक्षों की खास ताकतें खास तौर पर लंबे रास्तों और उच्च चक्र दरों के मामले में सामने आती हैं। इसलिए, वे अक्सर एक्स और वाई अक्षों के लिए एक बहुत ही कुशल विकल्प होते हैं।

【निष्कर्ष】

कई मामलों में पारंपरिक रोबोट सिस्टम के बजाय कार्टेशियन हैंडलिंग सिस्टम का उपयोग करना अधिक कुशल और किफायती है। अनुप्रयोगों की एक बड़ी श्रृंखला के लिए, एक आदर्श कार्टेशियन हैंडलिंग सिस्टम को डिज़ाइन करना संभव है क्योंकि:

• प्रणालियों को इष्टतम पथ और गतिशील प्रतिक्रिया के संदर्भ में अनुप्रयोग की आवश्यकताओं के लिए कॉन्फ़िगर किया गया है, और लोड के लिए अनुकूलित किया गया है।

• उनकी यांत्रिक संरचना उन्हें प्रोग्राम करना आसान बनाती है: उदाहरण के लिए, ऊर्ध्वाधर गति के लिए केवल एक अक्ष को सक्रिय करने की आवश्यकता होती है।

• उनका इष्टतम यांत्रिक अनुकूलन उन्हें ऊर्जा कुशल बनाता है, उदाहरण के लिए, आराम करते समय ऊर्जा आपूर्ति बंद करके।

• कार्टेशियन हैंडलिंग प्रणालियाँ अनुप्रयोग के लिए स्थान-अनुकूलित हैं।

• मानक, बड़े पैमाने पर उत्पादित घटक कार्टेशियन हैंडलिंग सिस्टम को पारंपरिक औद्योगिक रोबोटों के लिए आकर्षक मूल्य वाला विकल्प बनाते हैं।

और अंतिम, लेकिन महत्वपूर्ण बात: कार्टेशियन हैंडलिंग प्रणालियों में, गतिकी को अनुप्रयोग और उसके बाह्य उपकरणों द्वारा परिभाषित किया जाता है, न कि इसके विपरीत।