מערכות הנחיית תנועה אוטומטיות עם יכולות עומס כבדות חוות עלייה משמעותית בביקוש. אחת הסיבות לכך נעה סביב התקנת רובוטים גמישים מרובי צירים על גבי מסילות ארוכות. זה מאפשר למהנדסים להרחיב מאוד את מעטפת העבודה תוך ניצול מלא של הציר השביעי של בקר רובוט. עבור יישומים רבים, מערכת גב מונחית תנועה ליניארית יכולה לבצע את אותן משימות כמו רובוט רב צירי תוך עלות נמוכה יותר. בנוסף, ניתן לתכנן ולספק מערכות גג אלו למשתמשי קצה מתת-מכלולים כבדים סטנדרטיים או רכיבים וניתן להתאים אותם ליישום הספציפי. הנה מבט על חמש מערכות ניתנות להגדרה גבוהה שניתן להשתמש בהן בתצורות גג עבור אוטומציה של רצפת המפעל במקום רובוטים מתוחכמים. בואו נתחיל בסקירת כמה מהמושגים הבסיסיים של הגנטר.

דיוק נמוך עד בינוני

אוטומציה במפעל לא תמיד דורשת רמה גבוהה של דיוק. במקרים רבים המשימה כוללת מוצרים כבדים וחומרים בעלי צורה מביכה או לא מאוזנת. רוב היישומים דורשים חזרות גבוהות, זמן פעולה ממושך ועמידות לאורך זמן עם תחזוקה מינימלית. לעתים קרובות, הדרישה למיצוב מדויק נמוכה. יישומי בחירה ומקום עשויים לדרוש דיוק נמוך בעת ביצוע משטחים של משטחים או הצבת הפריט הבא בתור הייצור. יישומי העברת חומרים עשויים לכלול העברת מוצרים עם מניפולטור רובוטי עילי מאזור אחד לאחר. רובוטי גב XYZ (ציר ה-Z מתייחס לכיוון האנכי) יכולים למקם ולמקם מחדש חומרים בכל מקום בתוך חלל תלת מימדי או לאפשר פעולות על פניים רבים של פריט עבודה. מערכות ריסוס עשויות לדרוש דיוק נמוך לאורך מרחקים ארוכים כדי לצבוע קרון רכבת או כנף מטוס.

Heavy Duty ציר Z

בעת העברת מוצר, הצו הראשון של העסק הוא הרמת העומס הזה. זהירות רבה נלקחת לעתים קרובות בעיצוב של תפסני קצה המשמשים למניפולציה של המוצר. ניתן להפנות מכונת הרמה או הורדה אנכית פשוטה למערכת ציר Z. לאחר שהפריט יורם ונתמך על ידי המערכת, כל תנועה תיצור עומסים נוספים עקב האצות של המסה. עומסים משמעותיים עשויים להיווצר במהלך תנועה במהירות גבוהה. המהירות נקבעת בדרך כלל על סמך זמן המחזור על המרחק הנדרש. עומסים מחושבים על סמך התאוצה (+ ו-) של המסה. המהירויות בגבלים טיפוסיות מתרחבות עד 5m/s.לכן, ייתכן שתידרש קיבולת עומס כבדה כדי להכיל את התנועה הצפויה. בנוסף, ניתן לעצב חיי שירות ארוכים לתוך היישום כאשר דרישות עומס העבודה הן יחס קטן בין קיבולת העומס של מערכות התנועה. ניתן לשלב שלבי תנועה בציר אחד עם מנחים אחרים בתצורות דלתות שונות. חיבור מערכות תנועה נוספות מוסיפה טווח הגעה ופונקציונליות, וניתן לבצע משימות למרחקים ארוכים יותר.

רובוט XZ:כאשר שלב תנועה ליניארי בציר Z מותקן על ציר תנועה רוחבי נוסף, ניתן להתייחס אליו כאל רובוט XZ. תצורה זו יכולה להרים אובייקט אנכית, לעבור למקום אחר בקו ישר ולהציב את האובייקט שם. תצורה זו שימושית במיוחד עבור יישומי בחירה ומקום או העברה. קצה הרובוט XZ יכול למקם ולמקם בכל מקום בתוך מישור מלבני. במקרים מסוימים לוחית ההרכבה הראשית של ציר ה-X יכולה להחזיק את מיסבי ההובלה הליניאריים לציר ה-Z ולשלב את כל כונן הגלגלים והסיכה האוטומטיים הדרושים רכיבים. זה מאוד מפשט את העיצוב ומפחית את המסה הנעה הכוללת.

רובוט XYZ ו-X-X'-YZ רובוט:התצורה הגמישה ביותר של מערכת גבונים רובוטית מספקת שלושה צירי תנועה כדי לאפשר מיקום בכל מקום בתוך אזור עבודה תלת מימדי. זה פחות נפוץ לקבל תצורת XYZ מכיוון שנקודות החיבור של הציר הופכות מוגבלות למרחב. עם זאת, תצורה זו נמצאת בשימוש נרחב בריתוך אוטומטי שבו יש טווחי נסיעה גדולים אך ללא עומסים גדולים. הרבה יותר נפוץ לפתרון ציר X מקביל שבו ציר Y נתמך בשני הקצוות. תצורה זו נקראת גאנטרי X-X'-YZ (מבוטא X, X-prime). קל למצוא דוגמאות לתצורה זו במכונות ייצור כגון נתבי CNC.

תצורות עיצוב מותאמות אישית ללא הגבלה: ישנם עיצובים אפשריים רבים עבור מערכת תנועה אוטומטית בפורמט גדול. ניתן לעצב רובוט גנטי XYZ שלם בהתאמה אישית ממסילות ההובלה הליניאריות והמיסבים הליניאריים, מה שמאפשר למהנדסים לבחור את המוצרים הטובים ביותר עבור כל אזור בתכנון. קווי מוצרים קיימים מספקים רכיבים ותתי מכלולים סטנדרטיים, המזרזים את התצורה והפיתוח על ידי שימוש בפריסות גב נפוצות תוך מתן החופש ליצור עיצוב מותאם אישית. זה לא אפשרי עם ציוד מוגדר מראש או שנעשה מראש המגביל עבודה במגבלות שנקבעו בעבר.