मैनुअल सामग्री या पार्ट्स हैंडलिंग संचालन का उपयोग करके विनिर्माण और पैकेजिंग संचालन, कस्टम एंड-ऑफ-आर्म टूलींग (ईओएटी) और उन्नत सेंसिंग क्षमताओं वाले लंबी यात्रा वाले कार्टेशियन रोबोट के साथ स्वचालन से तत्काल लाभ प्राप्त कर सकते हैं। ये रोबोट विभिन्न प्रकार की मशीनों का समर्थन कर सकते हैं अन्यथा मैन्युअल कार्य जैसे मशीन की देखभाल या प्रक्रिया में भागों को स्थानांतरित करना।

कार्टेशियन रोबोट में दो या दो से अधिक समन्वित रैखिक पोजिशनिंग चरण होते हैं ... इसलिए यदि कोई डिज़ाइन इंजीनियर स्वचालन में नया है तो यह पहली बात नहीं हो सकती है जो दिमाग में आती है। कई लोग रोबोट की तुलना छह-अक्ष आर्टिकुलेटेड-आर्म रोबोटिक्स से करते हैं जिसे उद्योग तेजी से कारखाने के फर्श पर लागू करता है। यहां तक ​​​​कि अनुभवी स्वचालन इंजीनियर भी कार्टेशियन रोबोटों को छोटा कर सकते हैं ... छह-अक्ष मॉडल पर ध्यान केंद्रित कर सकते हैं। फिर भी लंबी-यात्रा वाली कार्टेशियन प्रणाली के लाभों को नज़रअंदाज करना एक महंगी गलती हो सकती है - विशेष रूप से उन अनुप्रयोगों में जिनमें रोबोट की आवश्यकता होती है:

1. अनेक मशीनों की देखभाल करें

2. लंबी लंबाई तक पहुंचें

3. सरल और दोहराव वाले ऑपरेशन करें।

छह-अक्ष रोबोट के साथ समस्या

अच्छे कारण के लिए, आर्टिकुलेटेड आर्म रोबोट असंख्य स्वचालित विनिर्माण और पैकेजिंग सुविधाओं में प्रमुख हैं... विशेष रूप से इलेक्ट्रॉनिक्स असेंबली और चिकित्सा उद्योग में। उचित आकार के होने पर ऐसे रोबोटिक हथियार प्रोग्रामिंग द्वारा निर्देशित कई अलग-अलग स्वचालित कार्यों को करने के लचीलेपन के साथ बड़े पेलोड को संभाल सकते हैं (और एंड-ऑफ-आर्म टूलींग परिवर्तनों द्वारा पूरक)। लेकिन छह-अक्ष वाले रोबोट महंगे हो सकते हैं और उन्हें उच्च रोबोट घनत्व की आवश्यकता होती है। उत्तरार्द्ध एक शब्द है जो इंगित करता है कि किसी सुविधा को प्रत्येक एक या दो पैकेजिंग मशीनों के लिए एक अलग रोबोट की आवश्यकता होगी। बेशक, बड़े और अधिक महंगे छह-अक्ष वाले रोबोट मौजूद हैं जिनकी पहुंच एक से अधिक मशीनों तक होती है, लेकिन ये भी उप-इष्टतम समाधान हैं क्योंकि वे प्लांट इंजीनियरों को एक बहुत बड़े रोबोट के आसपास मशीनों को रखने के लिए मजबूर करते हैं। आर्टिकुलेटेड आर्म रोबोटों को भी सुरक्षा सुरक्षा की आवश्यकता होती है; मूल्यवान फर्श स्थान का उपभोग करें; और कुशल कर्मचारियों द्वारा प्रोग्रामिंग और रखरखाव।

लंबी-यात्रा वाली कार्टेशियन रैखिक प्रणालियों का मामला

कार्टेशियन रोबोट बड़े पैमाने पर छह-अक्ष रोबोटिक विकल्पों से बेहतर प्रदर्शन करते हैं क्योंकि वे आवश्यक रोबोट घनत्व को कम करते हैं। आख़िरकार, एक लंबी-यात्रा वाला कार्टेशियन ट्रांसफ़र रोबोट रोबोट के चारों ओर मशीनों को पुनर्व्यवस्थित करने की आवश्यकता के बिना कई मशीनों का प्रबंधन कर सकता है।

मशीनों के ऊपर स्थापित ट्रांसफ़र रोबोट फर्श पर कोई जगह नहीं लेते... जिसके परिणामस्वरूप सुरक्षा-सुरक्षा की आवश्यकताएं भी कम हो जाती हैं। प्लस कार्टेशियन रोबोट को प्रारंभिक सेटअप के बाद कम प्रोग्रामिंग और रखरखाव की आवश्यकता होती है।

एक चेतावनी यह है कि कार्टेशियन रोबोटिक्स सिस्टम की क्षमताएं व्यापक रूप से भिन्न होती हैं। वास्तव में, यदि इंजीनियर कार्टेशियन रोबोटों पर ऑनलाइन शोध करते हैं, तो उन्हें उत्पादन या असेंबली मशीनरी पर पिक-एंड-प्लेस संचालन के लिए अनुकूलित कई छोटे सिस्टम मिलेंगे। ये अनिवार्य रूप से ऑफ-द-शेल्फ कार्टेशियन समाधानों में निर्मित रैखिक चरण हैं - बड़े संचालन में उपयोगी ट्रांसफर रोबोट से बहुत अलग हैं और निम्नलिखित मापदंडों को पूरा करने की आवश्यकता है।

लंबी यात्राएँ:कई बड़ी मशीनों को चलाने के लिए खरीदे गए किसी भी रोबोट की गति 50 फीट या उससे अधिक होनी चाहिए।

मल्टीपल कैरिज और कस्टम एंड-ऑफ-आर्म टूलींग:लंबे स्थानांतरण वाले रोबोट तब अधिकतम प्रभावी होते हैं जब मुख्य धुरी पर यात्रा करने के लिए कई स्वतंत्र रूप से कार्य करने वाली गाड़ियों से सुसज्जित होते हैं ... जो किसी दिए गए कार्टेशियन रोबोट को कई लोगों का काम करने की क्षमता प्रदान करता है। इस उत्पादकता को बढ़ाना वैक्यूम या फिंगर ग्रिपर्स जैसे ऑफ-द-शेल्फ ईओएटी की तुलना में सामानों को अधिक प्रभावी ढंग से संभालने के उद्देश्य से निर्मित टूलिंग है। कई मामलों में, कस्टम ईओएटी कार्टेशियन रोबोट के साथ मिलकर काम करने वाली सामग्री हैंडलिंग प्रणालियों के डिजाइन को भी सरल बना सकता है।

सरलीकृत नियंत्रण वास्तुकला:कुछ नए कार्टेशियन रोबोट नियंत्रण कैबिनेट की आवश्यकता को समाप्त करने के लिए एकीकृत सर्वोमोटर्स (सर्वोड्राइव के साथ पूर्ण) के लिए अलग-अलग मोटर, ड्राइव और नियंत्रकों पर आधारित पारंपरिक नियंत्रण आर्किटेक्चर को छोड़ देते हैं। सबसे जटिल कार्टेशियन-रोबोट अनुप्रयोग अभी भी पारंपरिक वास्तुकला की मांग कर सकते हैं... लेकिन एकीकृत सर्वोमोटर्स अधिकांश कार्टेशियन रोबोटों की पॉइंट-टू-पॉइंट गति नियंत्रण आवश्यकताओं को चतुराई से संभालते हैं। जब एक डिज़ाइन इंजीनियर एकीकृत सर्वोमोटर्स का उपयोग कर सकता है, तो बाद वाला कार्टेशियन-आधारित स्वचालन के लागत लाभ को अधिकतम करने में मदद कर सकता है।

चयनात्मक उपयोग:क्योंकि कार्टेशियन रोबोट उन मशीनों के ऊपर या पीछे लगे होते हैं, जिन्हें वे इस्तेमाल करते हैं, वे उपयोगकर्ताओं को जरूरत पड़ने पर मशीनों को मैन्युअल रूप से चलाने की भी अनुमति देते हैं - उदाहरण के लिए, एक विशेष आकार के थोड़े समय के लिए। फर्श पर लगे छह-अक्ष वाले रोबोट के साथ यह चयनात्मक उपयोग कठिन है जो मशीनों तक पहुंच को अवरुद्ध कर सकता है।

विशिष्ट कार्टेशियन-रोबोट उदाहरण

कुछ कार्टेशियन रोबोट 4 मीटर/सेकंड की गति प्रदान करते हुए भी 50 फीट से अधिक की दूरी तय करते हैं। मानक गाड़ियों में दोहरी-बेल्ट ड्राइव तकनीक शामिल हो सकती है; कुछ अन्य गाड़ियों में एक ऊपरी ड्राइव बेल्ट होती है जो लगातार अंदर घूमती रहती है। उत्तरार्द्ध उल्टे या ब्रैकट व्यवस्था में बेल्ट शिथिलता को रोकता है और कई स्वतंत्र गाड़ियों को एक अक्ष पर एक साथ संचालित करने की अनुमति देता है।

लंबे बेल्ट कार्टेशियन रोबोट डिज़ाइन को जटिल बनाते हैं, क्योंकि वे ड्राइवलाइन की कठोरता को कम करते हैं (जो बदले में प्रदर्शन को ख़राब करते हैं)। ऐसा इसलिए है क्योंकि लंबी बेल्टों पर दिए गए तनाव मान को बनाए रखना चुनौतीपूर्ण है... और (मामले को बदतर बनाते हुए) बेल्ट तनाव असममित और परिवर्तनशील है। यह समस्या लंबी रीसर्क्युलेटिंग बेल्ट को सटीक स्थिति के लिए खराब प्रदर्शन करने वाला, बारीक और महंगा विकल्प बनाती है।

इसके विपरीत, चलती-मोटर रैखिक चरण बेल्ट की लंबाई को छोटा और कड़ा रखते हैं और गाड़ी के भीतर रखे जाते हैं ताकि वे एनकोडर-सूचित नियंत्रणों का जवाब दे सकें। कार्टेशियन ट्रांसफर-सिस्टम की लंबाई की परवाह किए बिना सटीकता बनाए रखी जाती है...चाहे 4 मीटर हो या 40 मीटर।

पैकेजिंग उद्योग में अनुप्रयोग उदाहरण

लंबी-यात्रा वाली कार्टेशियन रोबोट ट्रांसफर इकाइयां फीडिंग, कार्टनिंग और ट्रे-फॉर्मिंग अनुप्रयोगों में काम करती हैं और पैलेटाइज़िंग और डिपैलेटाइज़िंग कार्यों को संभाल सकती हैं।

उत्पाद पैकेजिंग पर विचार करें. कैलिफ़ोर्निया की सेंट्रल वैली में एक कृषि पैकेजिंग कंपनी के लिए हालिया एप्लिकेशन में, एक निर्माता ने मौजूदा आईपीएके ट्रे-फॉर्मर सिस्टम के साथ निर्बाध रूप से एकीकृत करने के लिए लंबी यात्रा वाले ट्रांसफर रोबोट की आपूर्ति की। प्रत्येक रोबोट एक समय में चार मशीनों की देखभाल करता है, और उन्हें नालीदार कार्डबोर्ड की खड़ी शीटों से भर देता है। तीन-अक्ष गैन्ट्री रोबोट असीमित यात्रा लंबाई, स्वतंत्र रूप से चलती गाड़ियों और किसी भी अभिविन्यास में मंच को माउंट करने की क्षमता के लिए हेवी-ड्यूटी बेल्ट-चालित रैखिक सर्वोमोटर चरणों पर आधारित हैं। ऐसे एक रोबोट की सबसे लंबी धुरी 50 फीट से अधिक के स्ट्रोक के साथ ट्रे फॉर्मर्स के किनारे पर चलती है।

चार ट्रे बनाने वाली मशीनों में नालीदार कार्डबोर्ड की शीट देने के लिए, एक रोबोट पहले कस्टम-निर्मित डॉक से कार्डबोर्ड का एक भार उठाता है, जिसमें नालीदार कार्डबोर्ड-शीट पैलेट होते हैं। इसके बाद रोबोट प्रत्येक ट्रे में एक कार्डबोर्ड लोड वितरित करता है। इसकी गति (4 मीटर/सेकेंड) की बदौलत रोबोट चार ट्रे फॉर्मर्स को आसानी से गति दे सकता है - यहां तक ​​कि 35 ट्रे प्रति मिनट के आउटपुट पर भी।

सुरक्षा गार्डिंग में ओवरहेड स्लाइडिंग गेट्स और सेंसर का उपयोग किया जाता है जो रोबोट की बाड़ लगाने के लिए टेंडेड मशीनों से उठते हैं, जो एक ऐसे समाधान के लिए आवश्यक है जो फर्श पर लगे छह-अक्ष रोबोट की तुलना में कम महंगा है।

इस प्रणाली में सभी नियंत्रण और कस्टम ईओएटी भी शामिल हैं जो नालीदार चादरों के ढेर के साथ काम करने में सक्षम हैं जो ऊंचाई और वजन में अप्रत्याशित रूप से भिन्न होते हैं। टूलींग बिना किसी समस्या के 50 किलोग्राम तक के पेलोड को संभाल सकता है। यह समाधान उन ऑपरेटरों को राहत देता है जिन्हें एक बार कार्डबोर्ड बंडलों को पैलेट से उठाना पड़ता था और उन्हें बनाने वाली मशीनों में डालने के लिए झुकना पड़ता था। इन कार्यों को स्वचालित करने से कर्मियों को कम कठिन काम पर ध्यान केंद्रित करने की छूट मिल गई है। बड़े ट्रांसफर रोबोट पैकेजिंग सेटिंग्स में कार्टेशियन रोबोट सिस्टम के साथ क्या संभव है इसका सिर्फ एक उदाहरण है। कुछ आपूर्तिकर्ताओं ने समान कार्टेशियन दृष्टिकोण के आधार पर पैलेटाइजिंग और डिपैलेटाइजिंग सिस्टम भी विकसित किए हैं। ऐसे सभी रोबोट अधिकतम प्रभावी और कुशल पैकेजिंग स्वचालन के लिए सेंसर, नियंत्रण और एंड-ऑफ-आर्म टूलींग से सुसज्जित तीन रैखिक चरणों का उपयोग करते हैं।