線形位置決めシステムの定義、設計、および構成。

直交ロボットの定義

直交ロボット（デカルト座標ロボット、またはリニアロボットとも呼ばれる）は、3つの主要な制御軸を持つ産業用ロボットです。これらの軸はすべて直線（回転ではなく直線上を移動）で、互いに直交しています。3つのスライド関節により、手首を上下、前後、そして前後に動かすことができます。3D空間において、非常に信頼性が高く、高精度です。また、ロボット座標系として、水平移動や容器の積み上げにも役立ちます。

直交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、まず関節トポロジの概念を理解する必要があります。移動対象は、リンクと関節の連続的なチェーンによって、直列マニピュレータのベースに結合されます。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底部に接続されます。直交座標ロボットの大部分は、直列リンクと並列リンクを組み合わせて使用​​します。一方、直交座標ロボットはすべて完全に並列接続されています。

次に自由度について考えてみましょう。直交座標系ロボットは、直動する直動関節Pで操作するため、通常、直線移動のT自由度のみを持つ構造物を操作します。一方、回転のR自由度も備えた直交座標系ロボットは少数です。

軸のレイアウトは、直交ロボットを構築するときに最初に決定する事項の 1 つです。これは、必要な動作を実現するだけでなく、デバイスの適切な剛性を確保するためにも必要であり、荷重運搬能力、移動精度、位置決め精度に影響する可能性があります。

直交座標系での移動を必要とするアプリケーションの中には、直交座標系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軸のストロークが長い場合や、直交座標系で各軸に大きなモーメントが生じる場合には、この傾向が顕著です。このような状況では、不要なたわみや振動を回避するために、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になる場合があります。

リニアレベルは、リニアベアリングと幾何学的に平行なリニアアクチュエータで構成され、通常、直交座標ロボットの各軸に使用されます。リニアアクチュエータは通常、モーメント負荷に耐えられるよう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、互いに直交する2つのリニアステージを積み重ねて構成されます。