3 שלבים לעיצוב מערכת המיקום הליניארית שלך

רובוטים קרטזיאניים פועלים בשניים או שלושה צירים לאורך מערכת הקואורדינטות הקרטזית של X, Y ו-Z. בעוד רובוטים קרטזיאניים זוכים להכרה רחבה יותר, ניתן למצוא מערכות קרטזיות כמעט בכל יישום תעשייתי שניתן להעלות על הדעת, מייצור מוליכים למחצה ועד לעיבוד עץ צִיוּד. וזה לא מפתיע שהקרטזיאנים פרוסים בצורה כה רחבה. הם זמינים בתצורות בלתי מוגבלות לכאורה ומותאמים בקלות כדי לעמוד בפרמטרים המדויקים של היישום.

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

【הִתמַצְאוּת】

ההתמצאות מוכתבת לרוב על ידי האפליקציה, כאשר גורם מפתח הוא האם צריך לטפל בחלקים, או שהתהליך צריך להתרחש, מלמעלה או מלמטה. זה גם קריטי להבטיח שהמערכת לא תפריע לחלקים נייחים או נעים אחרים ואינה מהווה סכנה בטיחותית. למרבה המזל, רובוטים קרטזיאניים זמינים בתצורות XY ו-XYZ רבות ושונות כדי לעמוד במגבלות יישומים ושטח. בתוך הכיוונים הרב-ציריים הסטנדרטיים, ישנן גם אפשרויות להרכבת המפעילים זקופים או על הצדדים שלהם. בחירת עיצוב זו נעשית בדרך כלל מתוך מחשבה על קשיחות, מכיוון שחלק מהמפעילים (במיוחד אלו עם מסילות הדרכה כפולות) הם בעלי קשיחות גבוהה יותר כשהם מורכבים על הצדדים.

עבור הציר החיצוני ביותר (Y בתצורת XY, או Z בתצורת XYZ), למעצב יש בחירה אם הבסיס יהיה קבוע כשהכרכרה נעה, או הכרכרה קבועה כשהבסיס נע. הסיבה העיקרית לתקן את הגררה ולהזיז את הבסיס היא הפרעה. אם המפעיל בולט לתוך אזור עבודה וצריך לנוע מהדרך בזמן שמערכות או תהליכים אחרים עוברים, אז הזזת הבסיס מאפשרת להחזיר חלק ניכר מהמפעיל ולפנות את החלל. עם זאת, זה מגדיל את המסה הנעה ואת האינרציה, ולכן יש לקחת זאת בחשבון בעת ​​שינוי גודל של תיבות הילוכים ומנועים. וניהול הכבלים צריך להיות מתוכנן כך שהוא יוכל לנוע עם הציר, מכיוון שהמנוע ינוע. מערכות מהונדסות מראש לוקחות בחשבון בעיות אלו ומבטיחות שכל הרכיבים מתוכננים וגודלם כראוי עבור הכיוון והפריסה המדויקת של המערכת הקרטזיאנית.

【עומס, מהלך ומהירות】

שלושת פרמטרי היישום הללו הם הבסיס שעל פיו נבחרים רוב הרובוטים הקרטזיים. אפליקציה דורשת להעביר עומס מסוים למרחק מסוים, תוך זמן נתון. אבל הם גם תלויים זה בזה - ככל שהעומס גדל, המהירות המרבית תתחיל בסופו של דבר לרדת. ופעולה מוגבלת על ידי העומס אם המפעיל החיצוני ביותר הוא שלוחה, או על ידי מהירות אם המפעיל מונע בבורג. זה הופך את גודל המערכת הקרטזיאנית למשימה מורכבת מאוד.

כדי לפשט את משימות העיצוב והגודל, יצרני רובוטים קרטזיאניים מספקים בדרך כלל תרשימים או טבלאות המעניקים את העומס והמהירות המקסימליים עבור אורכי מהלך וכיוונים מוגדרים. עם זאת, חלק מהיצרנים מציינים יכולות עומס מרבי, מהלך ומהירות שאינן תלויות זו בזו. חשוב להבין אם מפרטים שפורסמו סותרים זה את זה, או אם ניתן להשיג את מפרטי העומס, המהירות והמהלכים המקסימליים ביחד.

【דיוק ודיוק】

מפעילים ליניאריים הם הבסיס לדיוק והדיוק של רובוט קרטזיאני. סוג המפעיל - בין אם יש לו בסיס אלומיניום או פלדה, ובין אם מנגנון ההנעה הוא רצועה, בורג, מנוע ליניארי או פנאומטי - הוא הקובע העיקרי של דיוק וחזרה. אבל לאופן ההרכבה והחיבור של המפעילים זה לזה יש השפעה גם על דיוק הנסיעה של הרובוט. רובוט קרטזיאני מיושר ומוחזק בזמן ההרכבה יהיה בדרך כלל בעל דיוק נסיעה גבוה יותר מאשר מערכת שאינה מוצמדת, והוא יוכל לשמור טוב יותר על דיוק זה לאורך חייו.

בכל מערכת מרובת צירים, החיבורים בין הצירים אינם נוקשים לחלוטין, ומשתנים רבים משפיעים על ההתנהגות של כל ציר. זה מקשה על חישוב או מודל מתמטי של דיוק הנסיעה והחזרה. האפשרות הטובה ביותר להבטיח שמערכת קרטזיאנית עומדת במידת הדיוק והחזרה הנדרשות בנסיעה היא לחפש מערכות שנבדקו על ידי היצרן, עם עומסים, מהלכים ומהירויות דומות. רוב יצרני הרובוטים הקרטזיניים מכירים בכך כדאגה מרכזית למשתמשים, ובדקו את המערכות שלהם על מנת לספק נתונים "בעולם האמיתי" על ביצועים ביישומים שונים.

רובוטים קרטזיאניים מהונדסים מראש מספקים חיסכון משמעותי על פני רובוטים שמתוכננים ומורכבים בבית. הזמן הנדרש לגודל, בחירה, הזמנה, הרכבה, הפעלה ופתרון תקלות של מערכת מרובת צירים יכול להיות מאות שעות, ומערכות שהונדסו מראש מצמצמות זאת למספר שעות בלבד של בחירה וזמן הפעלה. ומגוון התצורות, סוגי המדריכים וטכנולוגיות ההנעה הזמינות בהיצע הסטנדרטי של היצרנים פירושו שמעצבים ומהנדסים לא צריכים להתפשר על ביצועים או לשלם עבור יותר יכולת ממה שהאפליקציה דורשת.