直線位置決めシステムの定義、設計、および構成。

直交座標ロボットの定義

直交座標ロボット（リニアロボットとも呼ばれる）は、3つの主要な制御軸がすべて直線（回転ではなく直線に沿って移動する）で、互いに直交する産業用ロボットです。3つのスライドジョイントにより、手首を上下、前後、前後に動かすことができます。3次元空間において、非常に信頼性が高く、高精度です。また、ロボットの座標系として、水平方向の移動やビンの積み重ねにも役立ちます。

直交座標ロボットの設計と構成

直交座標ロボットの設計メカニズムを理解するには、まずジョイントトポロジーの概念を理解する必要があります。移動対象は、リンクとジョイントの連続したチェーンによって、直列マニピュレータのベースに接続されます。移動対象は、複数のチェーン（肢）によって並列マニピュレータの下部に接続されます。ほとんどの直交座標ロボットは、直列リンクと並列リンクを組み合わせたものを使用しています。一方、完全に並列接続された直交座標ロボットもあります。

次に考慮すべきは自由度です。直交座標ロボットは、直線運動を行う直動関節Pによって構造物を操作するため、一般的に直線並進自由度Tのみを持つ構造物を操作します。一方、回転自由度Rを持つ直交座標ロボットはごく少数です。

直交座標ロボットを製作する際に最初に決定すべき事項の一つが軸の配置です。これは、必要な動作を実現するためだけでなく、装置の十分な剛性を確保するためでもあり、剛性は耐荷重能力、移動精度、位置決め精度に影響を与える可能性があります。

デカルト座標系での移動が必要なアプリケーションの中には、デカルト座標系による方法よりもガントリーロボットの方が適しているものがあります。特に、Y軸の移動が長い場合や、デカルト座標系による方法では軸に大きなモーメントが発生する場合などがこれに該当します。このような状況では、不要なたわみや振動を避けるために、デュアルX軸またはデュアルY軸を備えたガントリー装置が必要となる場合があります。

直交座標ロボットの各軸には、通常、リニアアクチュエータとリニアベアリングが幾何学的に平行に配置されたリニアレベルが使用され、リニアアクチュエータは通常、モーメント荷重を後方に分散させるために間隔を空けて配置された2つのリニアベアリングの間に取り付けられます。XYテーブルは、互いに垂直な2つのリニアステージを積み重ねた構造になっています。