גיאומטריה של קואורדינטות קרטזית היא שיטה מצוינת למיפוי מרחב תלת מימדי במערכת מספרית פשוטה וקלה להבנה. במערכת הקרטזית לחלל תלת מימדי, ישנם שלושה צירי קואורדינטות הניצבים זה לזה (צירים אורתוגונאליים) ונפגשים במקור.

שלושת הצירים מכונים בדרך כלל ציר ה- X, ציר Y וציר Z. כל נקודה במרחב תלת מימדי מיוצגת על ידי שלושה מספרים כ- (x, y, z). X מייצג את מרחק הנקודה מהמקור לאורך ציר ה- X, y הוא המרחק מהמקור לאורך ציר ה- Y, ​​ו- Z הוא המרחק מהמקור לאורך ציר ה- Z.

רובוטים קרטזיים (גנטרי)

רובוטים מכטרוניים המשתמשים בצירים לינאריים לתנועה נקראים רובוטים קרטזיים, רובוטים ליניאריים או רובוטים של גנטרי. רובוטים של Gantry נראים דומים למנופי Gantry ופועלים באופן דומה. אבל רובוטים של גנטרי אינם מוגבלים לפונקציות הרמה והנעה. הם יכולים להיות בעלי פונקציונליות בהתאמה אישית לפי הדרישה.

לרובוטים קרטזיים יש מבנה תקורה השולט בתנועה במישור האופקי וזרוע רובוטית המפעילה את התנועה אנכית. הם יכולים להיות מתוכננים לנוע בצירי XY או צירי XYZ. הזרוע הרובוטית מונחת על הפיגומים וניתן להזיז אותה במישור האופקי. לזרוע הרובוטית יש כלי אפקטור או מכונה המחוברים לקצה הזרוע בהתאם לפונקציה בה משתמשים בו.

למרות שרובוטים קרטזיים ורובוטים של גנטרי משמשים זה לזה, לרובוטים של גנטרי בדרך כלל יש שני ציר X ואילו לרובוטים הקרטזיים יהיו רק אחד אחד משני/שלוש הצירים (על פי התצורה).

 

איך הם מתפקדים?

רובוטים קרטזיים עוברים רק בתנועה לינארית, בדרך כלל דרך כונני סרוו -מוטוריים. המפעילים הליניאריים המשמשים יכולים להיות בצורות שונות על פי היישום הספציפי. מערכת ההנעה יכולה להיות מונעת חגורה, מונעת כבלים, מונעת בורג, מונעת פנאומטית, מונעת מתלה ופניון, או מונעת ליניארית-מוטורית. חלק מהיצרנים מספקים רובוטים קרטזיים המיוצרים מראש שניתן ליישם ללא כל שינויים. יצרנים אחרים מציעים רכיבים שונים כמודולים, ומאפשרים למשתמש ליישם שילוב של מודולים אלה בהתאם למקרה השימוש הספציפי שלהם.

הזרועות הרובוטיות עצמן יכולות להיות מצוידות ב"ראייה "או יכולות להיות" עיוורות "בפעולות. הם יכולים להיות מחוברים לחיישני אור או מצלמות כדי לזהות את האובייקטים לפני ביצוע פעולה. לדוגמה, ניתן להשתמש ברובוטים קרטזיים במעבדות כדי לבחור ולהזיז דגימות. ניתן להשתמש בראייה בעזרת מחשב כדי לזהות את צינור המבחן, פיפטות או מגלשות והזרוע יכולה לתפוס את האובייקט בהתאם לנתוני המיקום המועברים מהמצלמה.

היתרון של רובוטים קרטזיים על פני מערכות רובוטיות אחרות, כמו רובוטים של שישה צירים, הוא שקל מאוד לתכנת. בקר תנועה יחיד יכול להתמודד עם היגיון התנועה לרובוט קרטזיאני. לרובוטים יש רק תנועה לינארית, המאפשרת קלות שליטה. אין צורך במערך מורכב של PLCs ומיקרו -שבבים לבקרת התנועה של הרובוטים הקרטזיים. אותה תכונה עוזרת להקל על תכנות התנועה של הרובוט.

 

מאפיינים ויתרונות

לרובוטים קרטזיים יש יכולת נשיאה גבוהה יותר של מטען בהשוואה לרובוטים המקבילים לשישה צירים. זה, בשילוב עם העלות הנמוכה יותר וקלות התכנות לרובוטים לינאריים, הופך אותם למתאימים למגוון גדול של יישומים תעשייתיים. רובוטים של Gantry, שהם בעיקר רובוטים קרטזיים עם פיגומים תומכים, יכולים לשאת עומסים גבוהים עוד יותר. ניתן להרחיב את מגוון התנועה לרובוטים לינאריים על ידי הוספת מודולים תואמים למנגנון הקיים. מודולריות זו ברובוטים קרטזיים הופכת אותם למגוונים בהרבה ויש להם חיים ארוכים יותר בסביבה תעשייתית.

רובוטים קרטזיים מציגים גם רמה גבוהה של דיוק ודיוק בהשוואה לעמיתיהם הסיבוביים. זה נובע מהעובדה שיש להם רק תנועה לינארית ואין צורך להתאים לתנועה סיבובית. לרובוטים קרטזיים יכולים להיות סובלנות בטווח המיקרומטר (מיקרומטר), ואילו לרובוטים של שישה ציר בדרך כלל סובלנות בטווח המילימטרים (מ"מ).

 

יישומים לרובוטים קרטזיים

הרבגוניות, העלות הנמוכה וקלות התכנות הופכים את הרובוטים הקרטזיים לרמיניים ליישומים רבים במסגרות תעשייתיות. בואו נסתכל על כמה מהם.

• בחר ומקום:הזרוע הרובוטית מצוידת עם וריאציה מסוימת של מכשיר ראייה כדי לזהות רכיבים שונים מקרוסלה או מסוע. הזרוע יכולה לבחור חפצים אלה ולמיין אותם לפחים שונים. קטיף וסילוק יכול להיעשות על ידי זרוע רובוטית יחידה.
• העברת תהליכים לתהליך:בקו ייצור יהיו מקרים שבהם יש להעביר סחורות בתהליך ממיקום למקום אחר. זה יכול להיעשות באמצעות רובוטים לינאריים כפולים. ניתן להשתמש בהם עם מערכות ראייה או סינכרון זמן בהתאם לשאר התהליך.
• מערכת הרכבה:כאשר יש לחזור על אותם צעדים שוב ושוב כדי להרכיב את חלקי המוצר, ניתן להשתמש ברובוטים ליניאריים כדי להפוך את המשימות אוטומטיות.
• יישום דבקים וחומרי איטום:תהליכי ייצור רבים כוללים יישום דבקים או חומרי איטום בין חלקים. הוא משמש בייצור רכב גדול לייצור גאדג'טים אלקטרוניים קטנים. יש ליישם דבקים וחומרי איטום בכמויות מדויקות מאוד ובמיקום הנכון. ניתן לחבר את הזרוע הרובוטית של הרובוט הליניארי למתקן נוזלים דיוק גבוה וניתן ליישם דבקים וחומרי איטום ברמת דיוק גבוהה.
• משטחים ומפליגים:אריזה משתמשת במשטחים כדי להעביר סחורות בקלות. ניתן להשתמש ברובוטים קרטזיים כדי לאוטומציה של שני הצבת מוצרים על משטחים ולקיחתם ממשטחים.
• כלי מכונות CNC:מכונות מבוססות פקדים מספריים מחשב משמשים ליצירת מוצרים על פי עיצובים המיוצרים בתוכנת עיצוב הנדסית. מכונות CNC משתמשות ברובוטים ליניאריים באופן נרחב עם כלים שונים המחוברים לזרועות הרובוטיות.
• ריתוך נקודה מדויקת:ריתוך מיוחד נדרש בתהליכי ייצור מסוימים. רובוטים לינאריים עם זרועות ריתוך יכולים להשיג ריתוכים מדויקים במקומות מדויקים על פני העבודה. רמת הסובלנות הגבוהה בטווח המיקרומטר (מיקרומטר) מועילה ביישומים כאלה.

יש הרבה יותר יישומים תעשייתיים לרובוטים לינאריים. אלה כוללים סוכני מחלקה, מכונות בסיס הרכבה ובוחן, יחידות הכניסה, מכשירי ערמה, אוטומציה לאיטום, טיפול בחומרים, אחסון ואחזור, חיתוך, סופרים ומיון.