3 שלבים לעיצוב מערכת המיקום הליניארית שלך

רובוטים קרטזיים פועלים בשניים או שלושה צירים לאורך מערכת הקואורדינטות הקרטזית של X, Y ו- Z. בעוד שסקרה ורובוטים של 6 צירים מוכרים יותר, ניתן למצוא מערכות קרטזיות כמעט בכל יישום תעשייתי שאפשר להעלות על הדעת, מייצור מוליכים למחצה ועד עבודות עץ צִיוּד. וזה לא מפתיע שקרטזיאנים נפרסים כל כך נרחבים. הם זמינים בתצורות בלתי מוגבלות לכאורה ומותאמות בקלות כדי לעמוד בפרמטרי היישום המדויקים.

בעוד שרובוטים קרטזיים תוכננו באופן מסורתי ונבנו בבית על ידי אינטגרטורים ומשתמשי קצה, רוב יצרני המפעילים הליניאריים מציעים כיום רובוטים קרטזיים מהונדסים המפחיתים משמעותית את ההנדסה, ההרכבה והפעלה בהשוואה לבניית מערכת מאפס. בבחירת רובוט קרטזיאני מהונדס מראש, הנה שלושה דברים שכדאי לזכור, כדי להבטיח שתקבל את המערכת המתאימה ביותר ליישום שלך.

【הִתמַצְאוּת】

התמצאות מוכתבת לרוב על ידי היישום, כאשר גורם מפתח הוא האם יש לטפל בחלקים, או שהתהליך צריך להתקיים, מלמעלה או מתחת. זה גם קריטי להבטיח שהמערכת לא תפריע לחלקים נייחים או נעים אחרים ואינה מהווה סכנה בטיחותית. למרבה המזל, רובוטים קרטזיים זמינים בתצורות רבות ושונות של XY ו- XYZ כדי לעמוד במגבלות היישום והמרחב. במסגרת האוריינטציות הרב-ציר הסטנדרטיות, ישנן גם אפשרויות להעלות את המפעילים זקופים או בצדדיהם. בחירה עיצובית זו נעשית בדרך כלל עם קשיחות, מכיוון שמפעילים מסוימים (במיוחד אלה עם מסילות מדריך כפולות) יש קשיחות גבוהה יותר כאשר הם מותקנים בצידיהם.

עבור הציר החיצוני ביותר (y בתצורת XY, או Z בתצורת XYZ), למעצב יש אפשרות לבחור אם הבסיס יתוקן עם הנעה של הכרכרה, או שהרכבה קבועה עם הבסיס נע. הסיבה העיקרית לתקן את הכרכרה ולהזיז את הבסיס היא הפרעה. אם המפעיל בולט לאזור עבודה וצריך לעבור מהדרך בעוד מערכות או תהליכים אחרים עוברים דרך, אז העברת הבסיס מאפשרת לחזור על חלק משמעותי מהמפעיל ולפנות את המרחב. עם זאת, זה מגדיל את המסה והאינרציה הנועזת, ולכן יש לקחת זאת בחשבון בעת ​​שינוי גודל תיבות הילוכים ומנועים. וצריך לתכנן ניהול כבלים כדי שיוכל לנוע עם הציר, מכיוון שהמנוע ינוע. מערכות מהונדסות מראש לוקחות בחשבון סוגיות אלה ומוודאות שכל הרכיבים מתוכננים ומוגדרים כראוי לצורך האוריינטציה והפריסה המדויקת של המערכת הקרטזית.

【עומס, שבץ ומהירות】

שלושת פרמטרי היישום הללו הם הבסיס עליהם נבחרים רוב הרובוטים הקרטזיים. יישום מחייב להעביר עומס מסוים למרחק ספציפי, תוך זמן נתון. אבל הם גם תלויים זה בזה - ככל שהעומס גדל, המהירות המרבית תתחיל בסופו של דבר לרדת. ושבץ מוגבל על ידי העומס אם המפעיל החיצוני ביותר הוא שלוחה, או לפי מהירות אם המפעיל מונע בורג כדור. זה הופך את הגודל למערכת קרטזית להתחייבות מורכבת מאוד.

כדי לפשט את משימות העיצוב והגודל, יצרני הרובוט הקרטזיים מספקים בדרך כלל תרשימים או שולחנות המעניקים את העומס והמהירות המרביים לאורכי שבץ מוחי מוגדרים. עם זאת, חלק מהיצרנים מציינים יכולות עומס, שבץ ומהירות מקסימליים שאינם תלויים זה בזה. חשוב להבין אם המפרטים שפורסמו הם בלעדיים הדדית, או אם ניתן להשיג את המפרט המרבי, המהירות והשבץ.

【דיוק ודיוק】

מפעילים לינאריים הם הבסיס לדיוק ודיוקו של הרובוט הקרטזי. סוג המפעיל - בין אם יש לו בסיס אלומיניום או פלדה, ובין אם מנגנון הכונן הוא חגורה, בורג, מנוע ליניארי או פנאומטי - הוא הקובע העיקרי של דיוק וחוזרות דיוק. אך לאופן בו המפעילים מורכבים ומודקים יחד משפיע גם על דיוק הנסיעות של הרובוט. לרובוט קרטזיאני המותאם לדיוק ומוצמד במהלך ההרכבה יהיה בדרך כלל דיוק נסיעות גבוה יותר מאשר מערכת שאינה מוצמדת, והיא תוכל לשמור יותר על דיוק זה במהלך חייו.

בכל מערכת רב-ציר, חיבורים בין צירים אינם נוקשים לחלוטין, ומשתנים רבים משפיעים על התנהגותו של כל ציר. זה מקשה על דיוק הנסיעות ואת יכולת ההחזרה לחישוב או מודל מתמטי. האפשרות הטובה ביותר להבטיח שמערכת קרטזית עומדת ברמת דיוק הנסיעות והדירות הנדרשת היא לחפש מערכות שנבדקו על ידי היצרן, עם עומסים, שבץ ומהירויות דומות. מרבית יצרני הרובוט הקרטזיים מכירים בכך כדאגה מרכזית למשתמשים, ובחנו את המערכות שלהם כדי לספק נתונים "בעולם האמיתי" על ביצועים ביישומים שונים.

רובוטים קרטזיים מהונדסים מראש מספקים חיסכון משמעותי על פני רובוטים המתוכננים ומורכבים פנימיים. הזמן הנדרש לגודל, לבחור, להזמין, להרכיב, להפעיל ולפתור בעיות מערכת רב-ציר יכול להיות מאות שעות, ומערכות מהונדסות מראש מצמצמות זאת לכמה שעות של בחירה וזמן הפעלה. ומגוון התצורות, סוגי המדריך וטכנולוגיות ההנעה הזמינות בהצעות הסטנדרטיות של היצרנים פירושו שמעצבים ומהנדסים אינם צריכים להתפשר על הביצועים או לשלם עבור יכולת רבה יותר ממה שהיישום דורש.