פעולות ייצור ואריזה באמצעות חומר ידני או פעולות טיפול בחלקים יכולים לקצור יתרונות מיידיים מאוטומציה עם רובוטים קרטזיים ארוכי נסיעה בעלי יכולות סיום-זרוע בהתאמה אישית (EOAT) ויכולות חישה מתקדמות. רובוטים אלה יכולים לתמוך במגוון מכונות לביצוע משימות ידניות אחרת כמו נטיית מכונות או העברת חלקים בתהליך.

רובוטים קרטזיים מורכבים משני שלבי מיקום לינאריים מתואמים או יותר מתואמים ... אז אולי לא הדבר הראשון שעולה בראש אם מהנדס עיצוב חדש באוטומציה. רבים משווים בין רובוטים לרובוטיקה עם שישה צירים המפורקים-זרוע, אשר התעשייה חלה יותר ויותר על רצפות מפעל. אפילו מהנדסי אוטומציה מנוסים עשויים להעניק לרובוטים קרטזיים קצרים ... למקד את תשומת הלב בדגמים של שישה ציר. עם זאת, התעלמות מהיתרונות של מערכת קרטזית עם נסיעה ארוכה יכולה להיות טעות יקרה-במיוחד ביישומים הדורשים את הרובוט ל:

1. נטול מכונות מרובות

2. להגיע לאורכים ארוכים

3. בצע פעולות פשוטות וחוזרות על עצמן.

הבעיה עם רובוטים של שישה ציר

לא בכדי, רובוטים של ARM מבולבלים בולטים במתקני ייצור ואריזה אוטומטיים שלל ... במיוחד בהרכבת האלקטרוניקה ובתעשייה הרפואית. כאשר בזרועות רובוטיות כאלה בגודל כראוי יכולות להתמודד עם עומסים גדולים עם הגמישות לבצע משימות אוטומטיות רבות ושונות בפיקוד על ידי תכנות (ומשלימות על ידי שינויים בכלי סיום הזרוע). אבל רובוטים של שישה ציר יכולים להיות יקרים ודורשים צפיפות רובוט גבוהה. האחרון הוא מונח המציין מתקן ככל הנראה יזדקק לרובוט נפרד לכל מכונות אריזה או שתיים. כמובן, קיימים רובוטים גדולים ויקרים יותר עם שישה צירים עם טווח רווחים לשרת יותר ממכונות זוגיות, אך אפילו אלה הם פתרונות תת-אופטימליים מכיוון שהם מכריחים מהנדסי מפעלים למקם מכונות סביב רובוט אחד גדול מאוד. רובוטים זרועות מנוסחים מחייבים גם שמירה על בטיחות; לצרוך שטח רצפה יקר; ותכנות ותחזוקה על ידי עובדים מיומנים.

המקרה למערכות ליניאריות קרטזיות ארוכות נסיעה

הרובוטים הקרטזיים עולים על ביצועים גדולים יותר של אפשרויות רובוטיות עם שישה צירים מכיוון שהם מצמצמים את צפיפות הרובוט הנדרשת. אחרי הכל, רובוט העברה קרטזיאני עם נסיעה ארוכה יכול לטפל במכונות מרובות שנסע את הצורך בסידור מחדש של מכונות סביב הרובוט.

רובוטים העברה המותקנים מעל המכונות שהם נוטים לצרוך שטח רצפה ... מה שמצמצם בתורו גם את דרישות שמירת הבטיחות. פלוס רובוטים קרטזיים דורשים תכנות ותחזוקה מועטה לאחר ההתקנה הראשונית.

הערת אזהרה אחת היא שהיכולות של מערכות הרובוטיקה הקרטזיות משתנות באופן נרחב. למעשה, אם המהנדסים יחקו את הרובוטים הקרטזיים באופן מקוון, הם ימצאו מערכות קטנות יותר המותאמות להפעלת איסוף ומכונות על מכונות ייצור או הרכבה. אלה הם שלבים ליניאריים בעיקרם המובנים בפתרונות קרטזיים מחוץ למדף-שונים מאוד מרובבי ההעברה המועילים בפעולות גדולות יותר וצריכים לספק את הפרמטרים הבאים.

מסעות ארוכים:כל רובוט שנרכש כדי לטפל במספר מכונות גדולות חייב להיות שבץ מוחי לגובה של מטר ומעלה.

ריבוי מרובה וכלים סוף זרועות מותאמים אישית:רובוטים העברה ארוכים יעילים בצורה מקסימאלית כאשר מצוידים במספר כרכרות הפועלות באופן עצמאי לטייל בציר הראשי ... מאפשר לרובוט קרטזי נתון את היכולת לבצע את עבודתם של רבים. הגדלת התפוקה הזו היא כלי שנבנה למטרה לטיפול בסחורות בצורה יעילה יותר מאשר EOAT מהמדף כמו ואקום או תפס אצבעות. במקרים רבים, EoAT מותאם אישית יכול גם לפשט את העיצובים של מערכות טיפול בחומרים העובדות בשילוב עם הרובוט הקרטזי.

ארכיטקטורת בקרה מפושטת:כמה רובוטים קרטזיים חדשים יותר מתנערים מאדריכלות בקרה מסורתית המבוססות על מנועים, כוננים ובקרים נפרדים עבור סרוו -מוטורים משולבים (שלמים עם ServoDrives) כדי לגייס את הצורך בארון בקרה. היישומים המורכבים ביותר של קרטזיאן-רובוט עשויים עדיין לדרוש ארכיטקטורה מסורתית ... אך סרוו-מוטורים משולבים מטפלים באדיבות בדרישות בקרת התנועה הנקודה לנקודה של מרבית הרובוטים הקרטזיים. כאשר מהנדס תכנון יכול להשתמש בסרוויטורים משולבים, האחרון יכול לעזור למקסם את היתרון עלות של אוטומציה מבוססת קרטזיה.

שימוש סלקטיבי:מכיוון שרובוטים קרטזיים עולים מעל או מאחורי המכונות שהם נוטים, הם גם מאפשרים למשתמשים להריץ את המכונות באופן ידני בעת הצורך - למשל, לטווח קצר בגודל מיוחד. שימוש סלקטיבי זה קשה עם רובוטים עם שישה צירים המותקנים ברצפה שיכולים לחסום גישה למכונות.

דוגמה ספציפית לקרטזית-רובוט

כמה רובוטים קרטזיים מציעים משיכות העולות על 50 רגל אפילו תוך מתן מהירויות ל -4 מ 'לשנייה. כרכרות סטנדרטיות עשויות לכלול טכנולוגיית כונן חגורה כפולה; כמה כרכרות אחרות מכילות חגורת כונן עליונה המתולתלת ברציפות בפנים. זה האחרון מונע שקיעת חגורה בסידורים הפוכים או שלוחה ומאפשרת לכרכרות עצמאיות מרובות לפעול במקביל על ציר.

חגורות ארוכות מסבכות את עיצוב הרובוט הקרטזיאני, מכיוון שהן משפילות את קשיחות ההינע (אשר בתורו משפילה את הביצועים). הסיבה לכך היא ששמירה על ערך מתח נתון על חגורות ארוכות זה מאתגר ... ו (מחמיר את העניינים) מתח החגורה הוא לא סימטרי ומשתנה. הנושא הופך את החגורות המחזוריות ארוכות לבחירה בלתי -מתפקדת, ספינה ויקרה למיצוב מדויק.

לעומת זאת, שלבים לינאריים נעים-מוטוריים שומרים על אורכי החגורה קצרים והדוקים ושוכנים בתוך העגלה כך שיוכלו להגיב לבקרות מושכלות מקודדים. הדיוק נשמר ללא קשר לאורך מערכת ההעברה הקרטזית ... בין אם 4 מ 'או 40 מ'.

דוגמא ליישום בענף האריזה

יחידות העברת רובוט קרטזיות ארוכות נסיעה עובדות ביישומים האכלה, קרטון ויוצרות מגשים ויכולות להתמודד עם פעולות משטניות ומפליזות.

שקול לייצר אריזות. באפליקציה שפורסמה לאחרונה לחברת אריזות חקלאיות בעמק המרכזי בקליפורניה, יצרנית אחת סיפקה רובוטים להעברת מסע ארוך כדי להשתלב בצורה חלקה במערכת הקיימת של מגש IPAK. כל רובוט נוטה עד ארבע מכונות בכל פעם וממלא אותן בגיליונות מוערמים של קרטון גלי. הרובוטים של התלת-צירים מבוססים על שלבי סרוו-מוטוריים ליניאריים מונעים על חגורה כבדים, לאורכי נסיעה ללא גבולות, כרכרות נעות באופן עצמאי ויכולת לעלות על הבמה בכל כיוון. הציר הארוך ביותר ברובוט אחד כזה עובר מעל גדת המגדלים עם שבץ מוחי העולה על 50 רגל.

כדי לספק גיליונות של קרטון גלי לארבע המכונות היוצרות מגשים, רובוט בוחר תחילה עומס של קרטון ממעגן שנבנה בהתאמה אישית מחזיק משטחי גיליון קרטון גלי. לאחר מכן הרובוט מספק עומס קרטון לכל מגש לשעבר. תודה למהירותו (ל -4 מ 'לשנייה) הרובוט יכול בקלות לקצב ארבעה מגשים - אפילו בפלט ל -35 מגשים לדקה.

שמירה על בטיחות משתמשת בשערים וחיישני הזזה תקורה העולים ממכונות נטו כדי לגדר את הרובוט לפי הצורך לפיתרון שהוא פחות יקר מזה של רובוטים עם שישה ציר המותקנים על רצפה.

במערכת זו כלולים גם כל הפקדים וה- EOAT המותאמים אישית המסוגלים לעבוד עם ערימות של גיליונות גלי המשתנים באופן בלתי צפוי בגובה ובמשקל. הכלי יכול להתמודד עם עומסי המשא לגיליון SANS של 50 ק"ג. הפיתרון מקל על מפעילים שנאלצו פעם להרים צרורות קרטון ממשטחים ולהישען כדי להכניס אותם למכונות היוצרות. אוטומציה של משימות אלה שיחררה כוח אדם להתמקד בעבודות פחות מפרכות. רובוטים העברה גדולים הם רק דוגמא אחת למה שאפשר עם מערכות רובוט קרטזיות בהגדרות אריזה. חלק מהספקים פיתחו גם מערכות משטחים ומפליזות על בסיס גישות קרטזיות דומות. כל הרובוטים מסוג זה מעסיקים שלושה שלבים ליניאריים המצוידים בחיישנים, בקרות וכלים סוף זרוע לאוטומציה של אריזה יעילה ויעילה.