प्रयोगशाला उपयोग जैसे पिक-एंड-प्लेस अनुप्रयोग, कैंटिलीवर निर्माण से लाभान्वित होते हैं क्योंकि घटक आसानी से सुलभ होते हैं। गैंट्री रोबोट कार्टेशियन निर्देशांक रोबोट हैं जिनके दोनों सिरों पर क्षैतिज सदस्य समर्थित होते हैं; शारीरिक रूप से, वे गैंट्री क्रेन के समान होते हैं, जो जरूरी नहीं कि रोबोट हों। गैंट्री रोबोट अक्सर विशालकाय होते हैं और भारी भार उठाने में सक्षम होते हैं।

गैन्ट्री और कार्टेशियन रोबोट के बीच अंतर

कार्टेशियन रोबोट में प्रत्येक अक्ष पर एक रैखिक एक्ट्यूएटर होता है, जबकि गैंट्री रोबोट में दो आधार (X) अक्ष और एक दूसरा (Y) अक्ष होता है जो उन्हें फैलाता है। यह डिज़ाइन दूसरे अक्ष को कैंटिलीवर होने से रोकता है (जिस पर बाद में और अधिक) और कार्टेशियन रोबोट की तुलना में गैंट्री में स्ट्रोक की लंबाई और अधिक पेलोड बनाता है।

कार्टेशियन रोबोट में सबसे आम दोहरे निर्देशित डिजाइन का उपयोग करते हैं क्योंकि यह ओवरहंग (क्षण) लोड के लिए बेहतर सुरक्षा प्रदान करता है; हालाँकि, दोहरे रैखिक गाइड वाले अक्षों में एकल अक्ष वाले अक्षों की तुलना में अधिक फ़ुट प्रिंट होता है, तुलनात्मक रूप से दोहरे-गाइड सिस्टम आम तौर पर छोटे (ऊर्ध्वाधर दिशा में) होते हैं और मशीन के अन्य क्षेत्रों के साथ बातचीत को समाप्त कर सकते हैं। तर्क यह है कि आपके द्वारा चुने गए अक्षों का न केवल कार्टेशियन सिस्टम की दक्षता पर बल्कि समग्र पदचिह्न पर भी प्रभाव पड़ता है।

कार्टेशियन रोबोट एक्ट्यूएटर्स

यदि कार्टेशियन तंत्र सबसे अच्छा विकल्प है, तो अगला डिज़ाइन कारक आमतौर पर एक्ट्यूएटर नियंत्रण इकाई है, जो बोल्ट, स्क्रू या वायवीय-संचालित प्रणाली हो सकती है। रैखिक एक्ट्यूएटर आमतौर पर ड्राइव सिस्टम के आधार पर एकल या दोहरे रैखिक गाइड के साथ उपलब्ध होते हैं।

केबल नियंत्रण और प्रबंधन

केबल नियंत्रण इस रोबोट डिज़ाइन की एक और ज़रूरी विशेषता है जिसे अक्सर शुरुआती चरणों में अनदेखा कर दिया जाता है (या योजना के बाद के चरणों में टाल दिया जाता है)। नियंत्रण, वायु (वायवीय अक्षों के लिए), एनकोडर इनपुट (सर्वो-चालित कार्टेशियन के लिए), सेंसर और अन्य विद्युत उपकरणों के लिए, प्रत्येक अक्ष में कई केबल शामिल होते हैं।

जब सिस्टम और घटकों को औद्योगिक इंटरनेट ऑफ थिंग्स (IIoT) के माध्यम से जोड़ा जाता है, तो उन्हें जोड़ने के लिए उपयोग की जाने वाली विधियां और उपकरण बहुत अधिक महत्वपूर्ण हो जाते हैं और इन ट्यूबों, तारों और कनेक्टरों को उचित तरीके से रूट किया जाना चाहिए और अन्य डिवाइस घटकों के साथ हस्तक्षेप से अनावश्यक लचीलेपन या व्यवधान से समय से पहले थकान से बचने के लिए बनाए रखा जाना चाहिए।

आवश्यक केबलों का प्रकार और मात्रा, साथ ही केबल प्रबंधन की परिष्कृतता, सभी नियंत्रण और नेटवर्क प्रोटोकॉल के प्रकार द्वारा निर्धारित किए जाते हैं। ध्यान दें कि केबल प्रबंधन प्रणाली के केबल वाहक, ट्रे या आवास पूरे सिस्टम के माप को प्रभावित करेंगे, इसलिए सुनिश्चित करें कि केबलिंग सिस्टम और बाकी रोबोट घटकों के साथ कोई संघर्ष न हो।

कार्टेशियन रोबोट नियंत्रण

कार्टेशियन रोबोट पॉइंट-टू-पॉइंट मूवमेंट करने के लिए पसंदीदा तरीका है, लेकिन वे जटिल इंटरपोलेटेड और कंटूरेड मोशन भी कर सकते हैं। आवश्यक गति का प्रकार सिस्टम के लिए सबसे अच्छा नियंत्रण उपकरण, नेटवर्किंग प्रोटोकॉल, एचएमआई और अन्य गति घटकों को निर्दिष्ट करेगा।

हालांकि ये घटक रोबोट की धुरी से स्वतंत्र रूप से स्थित हैं, लेकिन अधिकांश भाग के लिए, इनका मोटर, तार और अन्य आवश्यक ऑन-एक्सिस विद्युत घटकों पर प्रभाव पड़ेगा। ये ऑन-एक्सिस तत्व पहले दो डिज़ाइन विचारों, पोजिशनिंग और केबल नियंत्रण को प्रभावित करेंगे।

परिणामस्वरूप, डिजाइन प्रक्रिया पूर्ण चक्र में आ जाती है, तथा विद्युत हार्डवेयर और सॉफ्टवेयर से जुड़े यांत्रिक भागों के एक सेट के बजाय एक अंतःसंबंधित विद्युत-यांत्रिक उपकरण के रूप में कार्टेशियन रोबोट के निर्माण के महत्व पर बल दिया जाता है।

कार्टेशियन रोबोट कार्य लिफाफा

विभिन्न रोबोट विन्यास अलग-अलग कार्य लिफ़ाफ़े के आकार बनाते हैं। किसी विशिष्ट अनुप्रयोग के लिए रोबोट चुनते समय यह कार्य लिफ़ाफ़ा महत्वपूर्ण होता है क्योंकि यह मैनिपुलेटर और अंतिम प्रभावक के कार्य क्षेत्र को निर्दिष्ट करता है। कई उद्देश्यों के लिए, रोबोट के कार्य लिफ़ाफ़े का अध्ययन करते समय सावधानी बरतनी चाहिए:

1. वर्किंग एनवेलप वह कार्य की मात्रा है जिसे रोबोटिक आर्म के अंत में एक बिंदु द्वारा पूरा किया जा सकता है, जो आम तौर पर एंड-इफ़ेक्टर्स माउंटिंग व्यवस्था के बीच में होता है। इसमें एंड-इफ़ेक्टर के स्वामित्व वाला कोई उपकरण या वर्कपीस नहीं होता है।

2. कभी-कभी ऑपरेटिंग लिफ़ाफ़े के अंदर ऐसे स्थान होते हैं जहाँ रोबोट का हाथ प्रवेश नहीं कर सकता। डेड ज़ोन विशिष्ट क्षेत्रों को दिया गया नाम है।
उल्लिखित अधिकतम पेलोड क्षमता केवल ऐसी भुजा लम्बाई पर ही प्राप्त की जा सकती है, जो अधिकतम पहुंच तक पहुंच भी सकती है और नहीं भी।

3. कार्टेशियन विन्यास का संचालन आवरण एक आयताकार प्रिज्म है। कार्य आवरण के अंदर, कोई मृत क्षेत्र नहीं है, और रोबोट पूरे कार्य आयतन पर पूर्ण पेलोड को नियंत्रित कर सकता है।