कार्टेशियन समन्वय ज्यामिति एक सरल, आसान-से-समझने वाले संख्यात्मक प्रणाली में तीन आयामी स्थान की मानचित्रण के लिए एक उत्कृष्ट विधि है। तीन-आयामी स्थान के लिए कार्टेशियन प्रणाली में, तीन समन्वय अक्ष हैं जो एक दूसरे के लंबवत हैं (ऑर्थोगोनल कुल्हाड़ियों) और मूल में मिलते हैं।

तीन अक्षों को आमतौर पर एक्स-अक्ष, वाई-अक्ष और जेड-अक्ष के रूप में संदर्भित किया जाता है। तीन-आयामी स्थान में किसी भी बिंदु को तीन संख्याओं (x, y, z) के रूप में दर्शाया गया है। X X- अक्ष के साथ मूल से बिंदु की दूरी का प्रतिनिधित्व करता है, y y- अक्ष के साथ मूल से दूरी है, और z z- अक्ष के साथ मूल से दूरी है।

कार्टेशियन (गैन्ट्री) रोबोट

आंदोलन के लिए रैखिक कुल्हाड़ियों का उपयोग करने वाले मेक्ट्रोनिक रोबोट को कार्टेशियन रोबोट, रैखिक रोबोट या गैन्ट्री रोबोट कहा जाता है। गैन्ट्री रोबोट गैन्ट्री क्रेन के समान दिखते हैं और समान रूप से काम करते हैं। लेकिन गैन्ट्री रोबोट उठाने और आगे बढ़ने वाले कार्यों तक सीमित नहीं हैं। आवश्यकता के अनुसार वे कस्टम कार्यक्षमता रख सकते हैं।

कार्टेशियन रोबोट में एक ओवरहेड संरचना होती है जो क्षैतिज विमान में गति को नियंत्रित करती है और एक रोबोटिक आर्म होती है जो गति को लंबवत रूप से सक्रिय करती है। उन्हें XY कुल्हाड़ियों या XYZ अक्षों में स्थानांतरित करने के लिए डिज़ाइन किया जा सकता है। रोबोटिक आर्म को मचान पर रखा जाता है और इसे क्षैतिज विमान में स्थानांतरित किया जा सकता है। रोबोटिक आर्म में एक इफ़ेक्टर या मशीन टूल होता है जो उस फ़ंक्शन के आधार पर हाथ के अंत से जुड़ा होता है जहां इसका उपयोग किया जाता है।

हालांकि कार्टेशियन रोबोट और गैन्ट्री रोबोट का उपयोग परस्पर उपयोग किया जाता है, गैन्ट्री रोबोट में आम तौर पर दो एक्स-एक्सेस होते हैं जबकि कार्टेशियन रोबोट में दो/तीन कुल्हाड़ियों में से केवल एक ही होता है (कॉन्फ़िगरेशन के अनुसार)।

 

वे कैसे कार्य करते हैं?

कार्टेशियन रोबोट केवल रैखिक गति के माध्यम से चलते हैं, आमतौर पर सर्वोमोटर ड्राइव के माध्यम से। उपयोग किए जाने वाले रैखिक एक्ट्यूएटर्स विशिष्ट अनुप्रयोग के अनुसार विभिन्न रूपों में हो सकते हैं। ड्राइव सिस्टम बेल्ट-चालित, केबल-चालित, स्क्रू-चालित, वायवीय-चालित, रैक-एंड-पिनियन-चालित, या रैखिक-मोटर-चालित हो सकता है। कुछ निर्माता पूरी तरह से पूर्व-निर्मित कार्टेशियन रोबोट प्रदान करते हैं जिन्हें बिना किसी संशोधन के लागू किया जा सकता है। अन्य निर्माता मॉड्यूल के रूप में विभिन्न घटकों की पेशकश करते हैं, जिससे उपयोगकर्ता को उनके विशिष्ट उपयोग मामले के अनुसार इन मॉड्यूल के संयोजन को लागू करने की अनुमति मिलती है।

रोबोटिक हथियार स्वयं "दृष्टि" से लैस हो सकते हैं या संचालन में "अंधा" हो सकते हैं। वे किसी क्रिया को निष्पादित करने से पहले वस्तुओं की पहचान करने के लिए लाइट सेंसर या कैमरों से जुड़े हो सकते हैं। उदाहरण के लिए, कार्टेशियन रोबोट का उपयोग प्रयोगशालाओं में नमूनों को लेने और स्थानांतरित करने के लिए किया जा सकता है। कंप्यूटर एडेड विज़न का उपयोग टेस्ट ट्यूब, पिपेट या स्लाइड को पहचानने के लिए किया जा सकता है और हाथ कैमरे से अवगत स्थिति डेटा के अनुसार ऑब्जेक्ट को हड़प सकता है।

छह-अक्ष रोबोट जैसे अन्य रोबोट सिस्टम पर कार्टेशियन रोबोट का लाभ यह है कि वे कार्यक्रम के लिए बहुत आसान हैं। एक एकल गति नियंत्रक एक कार्टेशियन रोबोट के लिए आंदोलन तर्क को संभाल सकता है। रोबोट में केवल रैखिक गति होती है, जिससे नियंत्रण में आसानी होती है। कार्टेशियन रोबोट के गति नियंत्रण के लिए पीएलसी और माइक्रोचिप्स के एक जटिल सरणी की आवश्यकता नहीं है। एक ही विशेषता रोबोट के आंदोलन को आसान बनाने में मदद करती है।

 

विशेषताओं और लाभ

कार्टेशियन रोबोट में उनके समान छह-अक्ष रोबोट की तुलना में अधिक पेलोड ले जाने की क्षमता होती है। यह, रैखिक रोबोटों के लिए कम लागत और प्रोग्रामिंग में आसानी के साथ संयुक्त, उन्हें विभिन्न प्रकार के औद्योगिक अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाता है। गैन्ट्री रोबोट, जो अनिवार्य रूप से मचान के साथ कार्टेशियन रोबोट हैं, और भी अधिक पेलोड ले जा सकते हैं। रैखिक रोबोट के लिए आंदोलन की सीमा को मौजूदा तंत्र में संगत मॉड्यूल जोड़कर बढ़ाया जा सकता है। कार्टेशियन रोबोट में यह मॉड्यूलरिटी उन्हें बहुत अधिक बहुमुखी बनाती है और एक औद्योगिक सेटिंग में एक लंबा जीवन है।

कार्टेशियन रोबोट अपने रोटरी समकक्षों की तुलना में उच्च स्तर की सटीकता और सटीकता का प्रदर्शन करते हैं। यह इस तथ्य के कारण है कि उनके पास केवल रैखिक गति है और रोटरी गति को समायोजित करने की आवश्यकता नहीं है। कार्टेशियन रोबोट में माइक्रोमीटर (माइक्रोन) की सीमा में सहिष्णुता हो सकती है, जबकि छह-अक्ष रोबोटों में आम तौर पर मिलीमीटर (मिमी) की सीमा में सहिष्णुता होती है।

 

कार्टेशियन रोबोट के लिए आवेदन

बहुमुखी प्रतिभा, कम लागत, और प्रोग्रामिंग की आसानी कार्टेशियन रोबोट को औद्योगिक सेटिंग्स में कई अनुप्रयोगों के लिए व्यवहार्य बनाती है। आइए हम उनमें से कुछ पर एक नज़र डालें।

• उठाओ और जगह:रोबोटिक आर्म को एक हिंडोला या कन्वेयर बेल्ट से विभिन्न घटकों की पहचान करने के लिए विज़न डिवाइस की कुछ भिन्नता के साथ फिट किया गया है। हाथ इन वस्तुओं को चुन सकता है और उन्हें अलग -अलग डिब्बे में छाँट सकता है। पिकिंग और सोरिंग एक एकल रोबोटिक आर्म द्वारा की जा सकती है।
• प्रोसेस-टू-प्रोसेस ट्रांसफर:एक उत्पादन लाइन में ऐसे उदाहरण होंगे जहां प्रक्रिया में माल को एक स्थान से दूसरे स्थान पर स्थानांतरित करने की आवश्यकता होती है। यह दोहरे-ड्राइव रैखिक रोबोटों का उपयोग करके किया जा सकता है। उन्हें बाकी प्रक्रिया के आधार पर विज़न सिस्टम या टाइम-सिंक्रनाइज़ेशन के साथ इस्तेमाल किया जा सकता है।
• असेंबलिंग प्रणाली:जब किसी उत्पाद के कुछ हिस्सों को इकट्ठा करने के लिए समान चरणों को बार -बार दोहराया जाना चाहिए, तो कार्यों को स्वचालित करने के लिए रैखिक रोबोट का उपयोग किया जा सकता है।
• चिपकने वाले और सीलेंट का अनुप्रयोग:कई उत्पादन प्रक्रियाओं में भागों के बीच चिपकने या सीलेंट के अनुप्रयोग को शामिल किया जाता है। इसका उपयोग बड़े ऑटोमोबाइल विनिर्माण में छोटे इलेक्ट्रॉनिक गैजेट उत्पादन के लिए किया जाता है। चिपकने वाले और सीलेंट को बहुत सटीक मात्रा और सही स्थान पर लागू किया जाना है। रैखिक रोबोट के रोबोट आर्म को एक उच्च-सटीक द्रव डिस्पेंसर के साथ जोड़ा जा सकता है और चिपकने वाले और सीलेंट को उच्च सटीकता के साथ लागू किया जा सकता है।
• पैलेटाइजिंग और डिपलेटाइजिंग:पैकिंग आसानी से माल परिवहन के लिए पैलेट का उपयोग करता है। कार्टेशियन रोबोट का उपयोग दोनों को पैलेट पर उत्पादों को रखने और उन्हें पैलेट से लेने के लिए किया जा सकता है।
• CNC मशीन टूलिंग:इंजीनियरिंग डिज़ाइन सॉफ्टवेयर में किए गए डिजाइन के अनुसार उत्पाद बनाने के लिए कंप्यूटर न्यूमेरिक कंट्रोल-आधारित मशीनों का उपयोग किया जाता है। सीएनसी मशीनें व्यापक रूप से रैखिक रोबोट का उपयोग रोबोट हथियारों से जुड़े विभिन्न उपकरणों के साथ करती हैं।
• सटीक स्पॉट वेल्डिंग:कुछ विनिर्माण प्रक्रियाओं में विशेष वेल्डिंग की आवश्यकता होती है। वेल्डिंग हथियारों के साथ रैखिक रोबोट काम की सतह पर सटीक स्थानों में सटीक वेल्ड प्राप्त कर सकते हैं। माइक्रोमीटर (μM) रेंज में सहिष्णुता का उच्च स्तर ऐसे अनुप्रयोगों में सहायक है।

रैखिक रोबोट के लिए कई और औद्योगिक अनुप्रयोग हैं। इनमें डिस्पेंसिंग एजेंट, असेंबलर और टेस्टर बेस मशीन, सम्मिलन इकाइयाँ, स्टैकिंग डिवाइस, सीलिंग ऑटोमेशन, मटेरियल हैंडलिंग, स्टोरिंग और रिट्रीटिंग, कटिंग, स्क्रिबिंग और सॉर्टिंग शामिल हैं।