システム構成、ケーブル管理、コントロール。

アプリケーションがデカルトロボットを必要とする場合、あなたが引き受ける統合のレベルに応じて、さまざまなオプションがあります。また、メーカーが製品範囲を拡大してパフォーマンス基準に合わせて製品範囲を拡大するにつれて、事前に設計されたデカルトロボットがより広く採用されていますが、一部のアプリケーションは、たとえば、特別な環境条件を満たしたり、非常に専門的なパフォーマンス要件を満たすために独自のデカルトシステムを構築する必要があります。

しかし、「独自のビルド」は必ずしも「ゼロからビルド」を意味するわけではありません。適切なケース：デカルトロボットの主要なコンポーネントである線形アクチュエーター - は、多数の構成で利用可能であるため、アクチュエーターをゼロから構築する必要はほとんどありません。また、多くの線形アクチュエーターメーカーは、接続キットと取り付けブラケットを提供し、カタログスペックアクチュエーターから独自のデカルトシステムを比較的単純なエクササイズにします。

ただし、基本的なレイアウトを決定し、適切な線形アクチュエーターを選択することは、最初のステップにすぎません。アプリケーション要件に合わせて実行されない、または予想されるフットプリントに適合しないデカルトシステムで終わることを避けるため、特に設計段階では、次の考慮事項を念頭に置いてください。

システム構成

デカルトロボットを設計する際に最初に指定することの1つは、必要な動きを達成するためだけでなく、システムに十分な剛性を確保するために、軸の構成です。実際、特にY軸が長いストロークを必要とする場合、またはデカルト配置が軸の1つに大きなモーメント荷重をかける場合、デカルト座標の動きを必要とするアプリケーションは、デカルトシステムよりもガントリーロボットの方が適しています。これらの場合、ガントリーシステムのデュアルXまたはデュアルy軸は、過度のたわみや振動を防ぐために必要になる場合があります。

デカルトシステムが最良のソリューションである場合、次の設計オプションは通常、アクチュエーターのドライブユニットです。最も一般的な選択肢は、ベルト、ネジ、または空気圧駆動型システムです。また、ドライブシステムに関係なく、線形アクチュエーターは通常、単一の線形ガイドまたはデュアル線形ガイドのいずれかで提供されます。

デカルトロボットの大部分はデュアルガイド構成を使用しています。これは、オーバーハング（モーメント）の負荷をよりよくサポートするためですが、デュアル線形ガイドを備えた軸は、単一の線形ガイドを持つ軸よりも広いフットプリントを持つでしょう。一方、デュアルガイドシステムはしばしば短く（垂直方向）、マシンの他の部分との干渉を防ぐことができます。ポイントは、選択した軸のタイプが、デカルトシステムのパフォーマンスだけでなく、フットプリント全体にも影響することです。

ケーブル管理

初期段階で見落とされることが多いデザートロボットデザインのもう1つの重要な側面（または、単に設計の後期に延期される）は、ケーブル管理です。各軸には、電力、空気（空気圧軸用）、エンコーダーフィードバック（サーボ駆動型のカルテシアン用）、センサー、およびその他の電気部品に複数のケーブルが必要です。また、システムとコンポーネントが産業用インターネット（IIOT）に統合されると、それらを接続するための方法とツールがさらに重要になります。これらのケーブル、ワイヤ、コネクタはすべて、システムの他の部分との干渉のために過度の曲げまたは損傷のために早期疲労を経験しないように慎重にルーティングして管理する必要があります。

軸は独立して互いに同期して移動できるため、デカルト（およびスカラと6軸）のロボットにより、この接続性がさらに困難になります。しかし、ケーブル管理の複雑さを軽減するのに役立つことの1つは、必要なケーブルの数を減らすコンポーネントを使用することです。たとえば、電源とフィードバックを単一のケーブルに統合するモーター、または統合されたモータードライブの組み合わせです。

コントロールの種類とネットワークプロトコルは、必要なケーブルの種類と量、およびケーブル管理の複雑さにも影響します。また、ケーブル管理システム（ケーブルキャリア、トレイ、またはハウジング）がシステム全体の寸法に影響を与えることを忘れないでください。そのため、ケーブル管理システムとロボットとマシンの他の部分との干渉を確認することが重要です。

コントロール

デカルトロボットは、ポイントツーポイントの動きのための頼りになるソリューションですが、複雑な補間された動きや輪郭のある動きを生成することもできます。必要な動きの種類は、どの制御システム、ネットワーキングプロトコル、HMI、およびその他のモーションコンポーネントがシステムに最適かを判断するのに役立ちます。そして、これらのコンポーネントは、ほとんどの場合、デカルトロボットの軸とは別に収容されていますが、モーター、ケーブル、およびその他の軸上の電気コンポーネントが必要なものに影響を与えます。また、これらの軸上のコンポーネントは、構成とケーブル管理という最初の2つの設計上の考慮事項で役割を果たします。

したがって、設計プロセスは「フルカルル」になり、電気ハードウェアとソフトウェアに接続された一連の機械コンポーネントではなく、統合された電気機械単位としてデカルトロボットを設計することの重要性を繰り返します。