Le operazioni di produzione e imballaggio che utilizzano materiale manuale o operazioni di gestione delle parti possono trarre benefici immediati dall'automazione con robot cartesiani a lungo termine con utensili da fine del braccio personalizzati (EOAT) e capacità di rilevamento avanzate. Questi robot possono supportare una varietà di macchine per eseguire compiti altrimenti manuali come la cura della macchina o il trasferimento di parti a processo.

I robot cartesiani sono costituiti da due o più fasi di posizionamento lineare coordinate ... quindi potrebbe non essere la prima cosa che viene in mente se un ingegnere di design è nuovo per l'automazione. Molti equivalgono ai robot con la robotica del braccio articolato a sei assi che l'industria si applica sempre più ai pavimenti in fabbrica. Anche gli ingegneri di automazione esperti possono offrire robot cartesiani a breve seccatura ... focalizzando l'attenzione sui modelli a sei assi. Tuttavia ignorare i vantaggi di un sistema cartesiano a lungo termine può essere un errore costoso, specialmente nelle applicazioni che richiedono il robot a:

1. Tendi più macchine

2. Raggiungere lunghe lunghezze

3. Eseguire operazioni semplici e ripetitive.

Il problema con i robot a sei assi

Per una buona ragione, i robot di braccio articolati sono importanti in una miriade di impianti di produzione e imballaggio automatizzati ... specialmente nell'assemblaggio elettronico e nell'industria medica. Se dimensioni adeguate, tali bracci robotici possono gestire grandi payload con la flessibilità di eseguire molti compiti automatizzati comandati mediante programmazione (e integrate da modifiche agli utensili di fine braccio). Ma i robot a sei assi possono essere costosi e richiedono un'elevata densità dei robot. Quest'ultimo è un termine che indica che una struttura avrà probabilmente bisogno di un robot separato per ogni o due macchine da imballaggio. Naturalmente, esistono robot a sei assi più grandi e più costosi con tratti per servire più di un paio di macchine, ma anche queste sono soluzioni non ottimali perché costringono gli ingegneri vegetali a posizionare macchine intorno a un robot molto grande. I robot di braccio articolati richiedono anche la protezione della sicurezza; consumare un prezioso spazio per pavimenti; e programmazione e manutenzione da parte di dipendenti qualificati.

Il caso per i sistemi lineari cartesiani a viaggio lungo

I robot cartesiani superano le opzioni robotiche a sei assi in gran parte perché riducono la densità del robot richiesta. Dopotutto, un robot di trasferimento cartesiano a lungo travelt può prestare più macchine senza la necessità di riorganizzare le macchine attorno al robot.

Trasferisci i robot installati sopra le macchine che tendono non consumano spazio sul pavimento ... il che a sua volta riduce anche i requisiti di protezione della sicurezza. Inoltre i robot cartesiani richiedono poca programmazione e manutenzione dopo la configurazione iniziale.

Un avvertimento è che le capacità dei sistemi di robotica cartesiana variano ampiamente. In effetti, se gli ingegneri ricercano robot cartesiani online, troveranno molti sistemi più piccoli ottimizzati per le operazioni di scelta e per i macchinari di produzione o di montaggio. Si tratta di fasi essenzialmente lineari integrate in soluzioni cartesiane standard, molto diverse dai robot di trasferimento utili nelle operazioni più grandi e che devono soddisfare i seguenti parametri.

Viaggi lunghi:Qualsiasi robot acquistato per tendere più macchine di grandi dimensioni deve avere colpi a 50 piedi o più.

Trouching multiplo e utensili personalizzati:I robot di trasferimento a lungo sono efficaci al massimo se dotati di più carrelli da recitazione in modo indipendente per viaggiare sull'asse principale ... consentendo un determinato robot cartesiano la capacità di fare il lavoro di molti. L'ingrandimento di questa produttività è strumenti appositamente costruiti per gestire le merci in modo più efficace rispetto all'eoat out-the-shelf come il vuoto o le pinze per le dita. In molti casi, EOAT personalizzato può anche semplificare i progetti di sistemi di manipolazione dei materiali in combinazione con il robot cartesiano.

Architettura di controllo semplificata:Alcuni più recenti robot cartesiani evitano le architetture di controllo tradizionali basate su motori, unità e controller separati per i servomotori integrati (completi di serviri) per indicare la necessità di un mobile di controllo. Le più complesse applicazioni cartesiane-robot possono ancora richiedere un'architettura tradizionale ... ma i servomotori integrati gestiscono abilmente i requisiti di controllo del movimento punto-punto della maggior parte dei robot cartesiani. Quando un ingegnere di progettazione può utilizzare i servomotori integrati, quest'ultimo può aiutare a massimizzare il vantaggio in termini di costi di un'automazione a base di cartesiani.

Uso selettivo:Poiché i robot cartesiani montano sopra o dietro le macchine che tendono, consentono anche agli utenti di eseguire le macchine manualmente quando necessario, ad esempio, per una breve durata di dimensioni speciali. Questo uso selettivo è difficile con robot a sei assi montati sul pavimento che possono bloccare l'accesso alle macchine.

Esempio specifico di robot cartesiano

Alcuni robot cartesiani offrono colpi superiori a 50 piedi anche mentre forniscono velocità a 4 m/sec. Le carrozze standard potrebbero includere una tecnologia di guida a doppia cintura; Alcune altre carrozze contengono una cinghia di trasmissione superiore che si diffonde continuamente all'interno. Quest'ultimo impedisce l'abbassamento della cintura in accordi invertiti o a sbalzo e consente a più carrozze indipendenti di operare contemporaneamente su un asse.

Le cinture lunghe complicano il design dei robot cartesiani, mentre degradano la rigidità della trasmissione (che a sua volta degrada le prestazioni). Questo perché mantenere un determinato valore di tensione sulle cinture lunghe è impegnativo ... e (peggiorare le cose) la tensione della cinghia è asimmetrica e variabile. Il problema rende lunghe cinture di ricircolo una scelta poco performante, pinky e costosa per un posizionamento accurato.

Al contrario, gli stadi lineari motori motori mantengono le lunghezze della cintura corte e strette e alloggiate all'interno del carrello in modo che possano rispondere ai controlli informati degli encoder. La precisione viene mantenuta indipendentemente dalla lunghezza del sistema di trasferimento cartesiano ... se 4 m o 40 m.

Esempio di applicazione nel settore dell'imballaggio

Le unità di trasferimento di robot cartesiane a lungo termine funzionano nelle applicazioni di alimentazione, cartone e formazione del vassoio e possono gestire operazioni di palletalizzazione e de-defalletizzazione.

Prendi in considerazione la produzione di imballaggi. In una recente domanda per una società di imballaggi agricoli nella Central Valley della California, un produttore ha fornito robot di trasferimento a lungo termine per integrare senza soluzione di continuità con il sistema esistente del vassoio iPak. Ogni robot tende fino a quattro macchine alla volta, riempiendole con fogli di cartone ondulato. I robot a cavalletto a tre assi si basano su stadi seriatori lineari a cinghia pesante per lunghezze di viaggio illimitate, carrozze in movimento indipendente e la capacità di montare il palcoscenico in qualsiasi orientamento. L'asse più lungo su uno di questi robot corre sulla riva dei formatori del vassoio con un tratto superiore a 50 piedi.

Per consegnare fogli di cartone ondulato nelle quattro macchine per la formazione del vassoio, un robot prende prima un carico di cartone da un dock personalizzato contiene pallet ondulati di cartone. Il robot offre quindi un carico di cartone a ciascun vassoio ex. Grazie alla sua velocità (a 4 m/sec) il robot può facilmente ritmo quattro formatori del vassoio, anche con un'uscita a 35 vassoi al minuto.

La protezione della sicurezza utilizza cancelli e sensori scorrevoli aerei che si alzano dalle macchine tendete per recuperare il robot secondo necessità per una soluzione che è meno costosa di quella per i robot a sei assi montati sul pavimento.

In questo sistema sono inclusi anche tutti i controlli e l'eoat personalizzato in grado di lavorare con pile di fogli ondulati che variano in modo imprevedibilmente in altezza e peso. Gli strumenti possono gestire i payload a 50 kg di SANS. La soluzione allevia gli operatori che una volta dovevano sollevare fasci di cartone dai pallet e sporgersi per metterli nelle macchine di formazione. L'automazione di queste attività ha liberato il personale per concentrarsi su un lavoro meno estenuante. I robot di trasferimento di lotte sono solo un esempio di ciò che è possibile con i sistemi robot cartesiani in impostazioni di imballaggio. Alcuni fornitori hanno anche sviluppato sistemi pallettizzanti e de -dedicanti basati su approcci cartesiani simili. Tutti questi robot impiegano tre fasi lineari dotate di sensori, controlli e utensili di fine del braccio per l'automazione del packaging massimo ed efficiente.