भारी भार वहन क्षमता वाले स्वचालित गति मार्गदर्शन प्रणालियों की मांग में उल्लेखनीय वृद्धि देखी जा रही है। इसका एक कारण लचीले बहु-अक्षीय रोबोटों को लंबी पटरियों पर स्थापित करना है। इससे इंजीनियरों को रोबोट नियंत्रक के सातवें अक्ष का पूरा लाभ उठाते हुए कार्यक्षेत्र को काफी हद तक विस्तारित करने की सुविधा मिलती है। कई अनुप्रयोगों के लिए, एक रैखिक गति निर्देशित गैन्ट्री प्रणाली कम लागत में बहु-अक्षीय रोबोट के समान कार्य कर सकती है। इसके अतिरिक्त, इन गैन्ट्री प्रणालियों को मानक भारी-भरकम उप-असेंबली या घटकों से डिजाइन और अंतिम उपयोगकर्ताओं को आपूर्ति की जा सकती है और विशिष्ट अनुप्रयोग के अनुरूप बनाया जा सकता है। यहां पांच अत्यधिक विन्यास योग्य प्रणालियों पर एक नज़र है जिनका उपयोग परिष्कृत रोबोटों के स्थान पर कारखाने के स्वचालन के लिए गैन्ट्री कॉन्फ़िगरेशन में किया जा सकता है। आइए कुछ बुनियादी गैन्ट्री अवधारणाओं की समीक्षा से शुरुआत करें।

कम से मध्यम परिशुद्धता

फ़ैक्टरी स्वचालन में हमेशा उच्च स्तर की सटीकता की आवश्यकता नहीं होती है। कई मामलों में, कार्य में भारी उत्पाद और अजीब आकार की या असंतुलित सामग्री शामिल होती है। अधिकांश अनुप्रयोगों में उच्च दोहराव, लंबे समय तक संचालन और न्यूनतम रखरखाव के साथ टिकाऊपन की आवश्यकता होती है। अक्सर, सटीक स्थिति निर्धारण की आवश्यकता कम होती है। पिक एंड प्लेस अनुप्रयोगों में, डिब्बों को पैलेट पर रखते समय या उत्पादन कतार में अगली वस्तु को रखते समय कम सटीकता की आवश्यकता हो सकती है। सामग्री स्थानांतरण अनुप्रयोगों में, उत्पादों को एक क्षेत्र से दूसरे क्षेत्र में स्थानांतरित करने के लिए ओवरहेड रोबोटिक मैनिपुलेटर का उपयोग किया जा सकता है। XYZ गैन्ट्री रोबोट (Z-अक्ष ऊर्ध्वाधर दिशा को दर्शाता है) तीन-आयामी स्थान में कहीं भी सामग्री को स्थिति में ला सकते हैं और पुनः स्थिति में ला सकते हैं या किसी वर्कपीस के कई सतहों पर संचालन कर सकते हैं। स्प्रेइंग सिस्टम को रेलगाड़ी या हवाई जहाज के पंख को पेंट करने के लिए लंबी दूरी पर कम सटीकता की आवश्यकता हो सकती है।

हैवी ड्यूटी जेड-एक्सिस

किसी उत्पाद को स्थानांतरित करते समय, सबसे पहला काम उसे उठाना होता है। उत्पाद को उठाने-रखने के लिए उपयोग किए जाने वाले एंड-इफ़ेक्टर ग्रिपर के डिज़ाइन में विशेष सावधानी बरती जाती है। एक साधारण ऊर्ध्वाधर उठाने या नीचे करने वाली मशीन को Z-अक्ष प्रणाली कहा जा सकता है। वस्तु को उठाने और प्रणाली द्वारा सहारा देने के बाद, द्रव्यमान के त्वरण के कारण गति से अतिरिक्त भार उत्पन्न होता है। उच्च गति के दौरान काफी भार उत्पन्न हो सकता है। गति आमतौर पर आवश्यक दूरी पर चक्र समय के आधार पर निर्धारित की जाती है। भार की गणना द्रव्यमान के त्वरण (+ और -) के आधार पर की जाती है। सामान्य गैन्ट्री में गति 5 मीटर/सेकंड तक हो सकती है। इसलिए, अपेक्षित गति को संभालने के लिए उच्च भार क्षमता की आवश्यकता हो सकती है। इसके अतिरिक्त, जब कार्यभार की आवश्यकताएं गति प्रणाली की भार क्षमता का एक छोटा अनुपात होती हैं, तो अनुप्रयोग में लंबी सेवा जीवन को शामिल किया जा सकता है। एकल-अक्ष गति चरणों को विभिन्न गैन्ट्री विन्यासों में अन्य पोजिशनरों के साथ जोड़ा जा सकता है। अतिरिक्त गति प्रणालियों को जोड़ने से पहुंच और कार्यक्षमता बढ़ती है, और कार्यों को लंबी दूरी पर किया जा सकता है।

एक्सजेड रोबोट:जब Z-अक्ष रैखिक गति स्टेज को गति के एक अतिरिक्त अनुप्रस्थ अक्ष पर लगाया जाता है, तो इसे XZ रोबोट कहा जा सकता है। यह कॉन्फ़िगरेशन किसी वस्तु को लंबवत उठा सकता है, सीधी रेखा में दूसरे स्थान पर ले जा सकता है और वस्तु को वहाँ रख सकता है। यह कॉन्फ़िगरेशन पिक-एंड-प्लेस या स्थानांतरण अनुप्रयोगों के लिए विशेष रूप से उपयोगी है। XZ रोबोट का सिरा एक आयताकार तल के भीतर कहीं भी स्थित और निर्धारित किया जा सकता है। कुछ मामलों में, X-अक्ष के लिए मुख्य माउंटिंग प्लेट Z-अक्ष के रैखिक गाइड बियरिंग को पकड़ सकती है और सभी आवश्यक पिनियन ड्राइव और स्वचालित लुब्रिकेटर घटकों को एकीकृत कर सकती है। इससे डिज़ाइन बहुत सरल हो जाता है और कुल गतिमान द्रव्यमान कम हो जाता है।

XYZ रोबोट और X-X'-YZ रोबोट गैन्ट्री:रोबोटिक गैन्ट्री सिस्टम का सबसे लचीला कॉन्फ़िगरेशन तीन अक्षों पर गति प्रदान करता है, जिससे त्रि-आयामी कार्य क्षेत्र में कहीं भी स्थिति निर्धारित की जा सकती है। XYZ कॉन्फ़िगरेशन का उपयोग कम होता है क्योंकि अक्षों के जुड़ाव बिंदु सीमित स्थान में आ जाते हैं। हालांकि, इस कॉन्फ़िगरेशन का उपयोग स्वचालित वेल्डिंग में व्यापक रूप से किया जाता है, जहां व्यापक गति सीमा होती है लेकिन कोई भारी भार नहीं होता। समानांतर X-अक्ष समाधान का उपयोग अधिक आम है, जहां Y-अक्ष दोनों सिरों पर समर्थित होता है। इस कॉन्फ़िगरेशन को X-X'-YZ गैन्ट्री (उच्चारण X, X-प्राइम) कहा जाता है। इस कॉन्फ़िगरेशन के उदाहरण CNC राउटर जैसी उत्पादन मशीनों में आसानी से देखे जा सकते हैं।

असीमित कस्टम डिज़ाइन कॉन्फ़िगरेशन: बड़े आकार के स्वचालित गति तंत्र के लिए कई डिज़ाइन संभव हैं। एक पूर्ण मल्टी-एक्सिस XYZ गैन्ट्री रोबोट को अलग-अलग लीनियर गाइड रेल और लीनियर बेयरिंग से कस्टम डिज़ाइन किया जा सकता है, जिससे इंजीनियर डिज़ाइन के प्रत्येक क्षेत्र के लिए सर्वोत्तम उत्पादों का चयन कर सकते हैं। मौजूदा उत्पाद श्रृंखलाएं मानकीकृत घटक और उप-असेंबली प्रदान करती हैं, जो सामान्य गैन्ट्री लेआउट का उपयोग करके कॉन्फ़िगरेशन और विकास को गति प्रदान करती हैं, साथ ही कस्टम डिज़ाइन बनाने की स्वतंत्रता भी देती हैं। यह पूर्व-निर्धारित या पूर्वनिर्मित उपकरणों के साथ संभव नहीं है जो कार्य को पूर्व-स्थापित सीमाओं के भीतर सीमित कर देते हैं।