線形位置決めシステムを設計する3つのステップ

デカルトロボットは、X、Y、Zのデカルト座標系に沿って2つまたは3つの軸で動作しますが、スカラと6軸ロボットはより広く認識されていますが、セミコンダクターの製造から木工用具まで、想像できるほぼすべての産業用途では、デカルトシステムは見つけることができます。そして、デカルト人が非常に広く展開されていることは驚くことではありません。一見無限の構成で利用でき、正確なアプリケーションパラメーターを満たすために簡単にカスタマイズされます。

デカルトロボットは伝統的にインテグレーターとエンドユーザーによって社内で設計および構築されてきましたが、ほとんどの線形アクチュエーターメーカーは、システムの構築と比較して、エンジニアリング、アセンブリ、スタートアップ時間を大幅に削減する事前に設計されたデカルトロボットを提供しています。事前に設計されたデカルトロボットを選択するときは、アプリケーションに最適なシステムを確実に取得するために、留意すべき3つのことを次に示します。

【オリエンテーション】

オリエンテーションは、多くの場合、アプリケーションによって決定され、重要な要素は、上または下から部品を処理する必要があるか、プロセスを行う必要があるかどうかです。また、システムが他の静止した部品や可動部品を妨げず、安全上の危険をもたらさないことを保証することも重要です。幸いなことに、アプリケーションとスペースの制限を満たすために、多くの異なるXYおよびXYZ構成でデカルトロボットが利用可能です。標準的な多軸方向には、アクチュエーターを直立または側面に取り付けるオプションもあります。一部のアクチュエーター（特にデュアルガイドレールを持つもの）は、側面に取り付けられたときにより高い剛性を持っているため、この設計の選択は剛性を念頭に置いて行われます。

最も外側の軸（xy構成のy、またはxyz構成のz）の場合、デザイナーは、キャリッジを移動するとベースが固定されるか、ベースの移動でキャリッジが固定されるかどうかを選択できます。キャリッジを修正してベースを移動する主な理由は干渉です。アクチュエーターが作業領域に突き出て、他のシステムやプロセスが移動している間に邪魔にならないように移動する必要がある場合、ベースを移動すると、アクチュエータのかなりの部分を撤回して空間を空けることができます。ただし、移動する質量と慣性が増加するため、ギアボックスとモーターのサイジングの場合は、これを考慮する必要があります。また、ケーブル管理は、モーターが移動するため、軸とともに移動できるように設計する必要があります。事前に設計されたシステムは、これらの問題を考慮に入れ、すべてのコンポーネントがデカルトシステムの正確な方向とレイアウトのために適切に設計およびサイズに設計およびサイズを確実にします。

【荷重、ストローク、スピード

これらの3つのアプリケーションパラメーターは、ほとんどのデカルトロボットが選択される基礎です。アプリケーションでは、特定の時間内に特定の距離を移動する必要があります。しかし、それらは相互依存しています。負荷が増加すると、最終的に最終的に速度が低下し始めます。そして、ストロークは、最も外側のアクチュエーターが片持ち切れになっている場合、またはアクチュエータがボールスクリュー駆動の場合は速度によって制限されます。これにより、サイジングはデカルトシステムの非常に複雑な仕事になります。

設計とサイジングのタスクを簡素化するために、デカルトロボットメーカーは通常、指定されたストロークの長さと方向に最大負荷と速度を与えるチャートまたはテーブルを提供します。ただし、一部のメーカーは、互いに独立した最大負荷、脳卒中、速度機能を述べています。公開された仕様が相互に排他的であるかどうか、または最大負荷、速度、およびストロークの仕様を一緒に達成できるかどうかを理解することが重要です。

【精度と精度】

線形アクチュエーターは、デカルトロボットの精度と精度の基礎です。アクチュエーターのタイプは、アルミニウムまたはスチールベースを備えています。ドライブメカニズムがベルト、ネジ、線形モーター、または空気圧であるかどうかは、精度と再現性の主な決定要因です。しかし、アクチュエーターがどのように取り付けられ、固定されているかは、ロボットの旅行の精度にも影響を及ぼします。アセンブリ中に精度に合わせてピン留めされたデカルトロボットは、一般に、固定されていないシステムよりも移動の精度が高く、その生涯にわたってこの精度をより適切に維持できるようになります。

あらゆる多軸システムでは、軸間の接続は完全に剛性ではなく、多数の変数が各軸の動作に影響します。これにより、旅行の精度と再現性が数学的に計算またはモデル化するのが難しくなります。デカルトシステムが必要な移動の正確性と再現性を満たすことを保証する最良のオプションは、同様の負荷、ストローク、速度でメーカーによってテストされたシステムを探すことです。ほとんどのデカルトロボットメーカーは、これをユーザーにとって重要な関心事として認識しており、さまざまなアプリケーションでのパフォーマンスに関する「実際の」データを提供するためにシステムをテストしました。

事前に設計されたデカルトロボットは、社内で設計および組み立てられたロボットよりも大幅な節約を提供します。多軸システムのサイズ、選択、注文、組み立て、起動、およびトラブルシューティングに必要な時間は数百時間になり、事前に設計されたシステムは、これをほんの数時間の選択と起動時間に減らします。また、メーカーの標準製品で利用可能な構成、ガイドタイプ、ドライブテクノロジーの範囲により、設計者とエンジニアは、アプリケーションが必要とするよりも多くの機能をパフォーマンスや支払いをする必要がないことを意味します。