産業用ロボットを考えるとき、何が思い浮かびますか？

自動車会社のコマーシャルとロボットダンスシーケンスのおかげで、このような関節ロボットは広く認識されています。 SCARA（選択的コンプライアンスの連結ロボットアーム）ロボットは、1980年代初頭以降の工場での採用と拡散により、よく認識されています。これらの両方 - 明確なロボットとスカラロボット - は、線形と回転の動きを組み合わせて、複雑なタスクの操作性をもたらします。関節ロボットは、6つの動きの軸を備えた人間の腕に類似しています。3つの翻訳（線形）と3つの回転（肩、肘、手首を考えてください）。スカラロボットには、X、Y、Z、およびThetaの4つの動きの軸があります（肩が固定されている場合は、腕のようにやや似ています）。

大衆文化ではあまり一般的ではありませんが、パッケージングから半導体製造に至るまでの産業用途では遍在しています。これは、デカルトロボットです。その名前が示すように、これらのロボットは、腕の終わりのツールのためのシータ軸を含めることができますが、3つのデカルト軸（x、y、z）で動作します。明確なロボットやスカーラのロボットよりも「セクシー」ではありませんが、デカルトロボットははるかに汎用性が高く、サイズの荷重容量が高く、多くの場合、精度が向上しています。また、進化する製品またはアプリケーションの要件に合わせて、比較的少ない再構成で軸をアップグレードまたは変更できるため、非常に適応性があります。

ただし、デカルトロボットは、本質的に片持ち設計によって制約されており、負荷容量を制限しています。これは、最も外側の（YまたはZ）軸の長さが長く、支持軸に大きなモーメント負荷を引き起こす場合に特に当てはまります。長いストロークと高負荷が必要な場合、ガントリーロボットが最良のソリューションです。

デカルトからガントリーへ：

ガントリーロボットは、デカルトロボットの修正スタイルであり、カルテシアンに見られる単一のベース軸ではなく、2つのX（またはベース）軸を使用しています。追加のX軸（および時には追加のYおよびZ軸）により、ロボットはより大きな負荷と力を処理することができ、重いペイロードや部品の荷重と荷降ろしの選択と場所に最適です。各軸は、OEMまたはインテグレーターによって組み立てられた「自家製の」アクチュエーターであろうと、線形モーション会社の事前に組み立てられたアクチュエーターであろうと、線形アクチュエーターに基づいています。これは、高速、長いストローク、重いペイロード、および高い位置決めの精度の任意の組み合わせを可能にするためのほぼ無限のオプションがあることを意味します。過酷な環境または低ノイズの特別な要件は簡単に組み込まれており、アプリケーションが同時に独立したプロセスを必要とする場合、複数のキャリアを使用して線形モーターで水平軸を構築できます。

ガントリーロボットは通常、作業エリアに取り付けられます（したがって、共通の用語「オーバーヘッドガントリー」）が、太陽電池とモジュールの場合のように、部品が上からの取り扱いに適していない場合、ガントリーは部品の下から動作するように構成できます。ガントリーロボットは通常、非常に大きなシステムと考えられていますが、デスクトップサイズのマシンにも適しています。ガントリーロボットには、y軸とz軸によって提示されるモーメント荷重、および動作ペイロードがx軸上の力として解決されるためです。これにより、システムの剛性が大幅に向上し、ほとんどの場合、軸は同様のデカルトロボットよりも長いストロークの長さと高速を持つことができます。

2つの軸が並行している場合、2つの軸がモーターによって駆動されるのは一般的です。これは、2つの間のわずかに皮の外れた動きに起因する結合を防ぐためです。両方の軸を駆動する代わりに、接続するシャフトまたはトルクチューブを使用して、モーターパワーを2番目の軸に伝達します。場合によっては、2番目の軸は「アイドラー」またはフォロワーであり、負荷をサポートするための線形ガイドで構成されますが、ドライブメカニズムはありません。 2番目の軸を駆動するかどうか、どのように駆動するかの決定は、2つの軸間の距離、加速度、およびそれらの間の接続の剛性に依存します。一対の軸で1つだけを運転すると、システムのコストと複雑さも削減されます。

デカルトまたはガントリーのロボットのサイジングは、スカラまたは明確なロボットのサイジングよりも複雑です（通常、リーチ、速度、精度の3つのパラメーターで指定されています）が、メーカーは、レクストロスの等式化された構成やアデプトリインモーダーなどの事前に構成されたシステムやオンラインツールを導入することにより、過去数年にわたってプロセスを容易にしました。これらのツールを使用すると、ユーザーは軸の方向とサイズを指定し、基本的なストローク、負荷、速度パラメーターを指定できます。ダウンロード可能なCADファイルは、デカルトおよびガントリーのロボットメーカーからの標準的な提供でもあり、スカラや明確なロボットと同じように、デザインやワークフローのレイアウトに簡単に統合できます。明確なロボットとスカラロボットは簡単に認識されますが、ガントリーのデザインは、ロード、スピードの範囲内で普及しています。単語、ガントリーロボットは、ペイロードとストロークの最高の組み合わせを提供します。