SCARA 로봇과 관절형 로봇은 오늘날 시장에서 가장 잘 알려진 로봇 형태일 수 있지만, 최소한의 공간에서 대규모 작업을 수행하는 데에는 갠트리 로봇이 더 적합합니다.
갠트리 로봇(카르테시안 로봇이라고도 함)은 자동화 분야에서 거의 모든 곳에 사용되지만, 아직까지는 진지한 로봇으로 인정받지는 못하고 있습니다. 하지만 단순한 설계, 저렴한 비용, 확장성, 그리고 다양한 모터 및 제어 소프트웨어 솔루션 덕분에 이러한 상황이 변화하고 있습니다.
직교 갠트리 로봇의 장점:
- 거의 모든 길이의 3축 이상 이동 가능
- 확장 가능
- 기어박스와 모터는 동작 범위와 속도에 따라 크기를 정할 수 있습니다.
- 가벼운 하중부터 무거운 하중/매달린 하중까지 적합합니다.
- 선형 축 확장성 덕분에 유연하고 효율적입니다.
- 저렴한
사실: 직교 좌표계 설계 방식의 로봇은 일반적으로 가장 높은 정확도를 보여줍니다.
카르테시안 갠트리 로봇의 단점:
- 장애물 안이나 주변으로 손을 뻗는 동작을 변경할 수 없습니다.
- 선형 슬라이드 벨트 레일은 환경으로부터 밀봉하기가 쉽지 않습니다.
- 자립형이 아닙니다. 스탠드, 프레임 또는 기타 고정 장치가 필요합니다.
갠트리 시스템의 장점:
갠트리 로봇은 전체 작업 공간의 96%에 해당하는 입방형 작업 영역을 활용할 수 있습니다. 카르테시안 로봇은 세 개의 축을 가지고 있습니다. 이름에서 알 수 있듯이, 갠트리 크레인과 같은 대형 로봇은 일반적으로 견고한 구조물의 X축 또는 X/Y축 빔에 매달려 있습니다. 세 축의 좌표는 보통 X, Y, Z로 정의됩니다. 각 축은 서로 직각으로 배치되어 3자유도 운동을 가능하게 합니다. 갠트리 로봇은 양 끝단에 지지대가 있거나 두 번째 부재를 추가하여 더욱 다양한 형태로 제작될 수 있습니다. 팔형 로봇과 달리 갠트리 로봇은 세 축 모두에서 크기를 쉽게 확장할 수 있습니다. 갠트리 로봇은 방향 설정 요구 사항이 최소화되거나 로봇이 부품을 집어 올리기 전에 미리 배치할 수 있는 애플리케이션에 특히 적합합니다.
직교 좌표계 로봇과 갠트리 로봇은 모두 직사각형 또는 정육면체 형태의 작업 영역을 갖는 반면, 관절형 로봇은 사람 팔의 관절처럼 각 움직임에 한계가 있고 특정 호 모양의 동작 범위 내에서만 움직일 수 있습니다. 이러한 로봇의 사양은 동작 각도로 표시되며, 로봇 베이스의 중심과 각 축의 베어링을 기준으로 회전하면서 양의 동작 각도와 음의 동작 각도를 나타내는 큰 호 모양의 그래프로 표현됩니다. 흥미로운 점은 로봇이 작업 공간에 맞춰지는 것이 아니라 작업 공간 자체가 이러한 특이한 작업 영역에 맞춰 조정되어야 하는 경우가 많다는 것입니다.
견고하고 가벼운 구조 덕분에 카르테시안/갠트리 로봇은 매우 정확하고 반복성이 뛰어납니다. 또한 구조가 단순하여 프로그래밍이 직관적이며 새로운 자동화 시스템을 평가할 때 시각화하기 쉽습니다. 무엇보다 갠트리 로봇은 다양한 구성이 가능합니다. 모터와 기어박스부터 부품 및 재료까지 폭넓은 선택지를 제공하여 습하고 위험하며 오염된 환경에서도 작동할 수 있도록 설계되었습니다.
직교 좌표계 로봇은 비교적 단순한 설계와 직관적인 작동 방식으로 제조 분야에서 매우 선호됩니다. 각 축을 쉽게 교체할 수 있어 가동 중지 시간이 줄어들고 유지 보수 비용을 최소화할 수 있습니다. 또한 전체 시스템을 구성 요소로 분해하여 여러 개의 단축 로봇 작업에 활용할 수 있습니다. 무엇보다 중요한 것은 이러한 시스템이 다른 복잡한 로봇에 비해 가격이 저렴하다는 점입니다.
갠트리 시스템 적용 분야:
갠트리 로봇은 모든 축이 작업 영역 위에 위치하므로 머리 위 작업에 이상적입니다. 갠트리 로봇은 다음과 같은 다양한 엔드 이펙터를 고정하고 위치시키는 데 사용할 수 있습니다.
- 집회
- 분배 및 충전
- 체결 및 나사 조임
- 플라잉 나이프
- 카메라 위치 지정 및 스캔
- 절단 – 레이저 및 워터젯
- 일반 자동화
- 인덱싱 및 정렬
- 점검
- 적재 및 하역
- 자재 취급
- 포장, 팔레트 적재 및 단위화
- 픽앤플레이스 시스템
- 인쇄 및 플로팅
- 제품 운반용 리프트, 소형 화물 운반용 엘리베이터 및 일반 엘리베이터
- 분무
- 연극 자동화
- 영상 제작
- 용접
갠트리는 현대 산업의 진정한 핵심 장비라는 주장이 제기되어 왔습니다. 생각해 보세요… 전자 부품 조립이나 로봇 픽앤플레이스 시스템 등 수백만 대의 갠트리 로봇이 완제품 형태로 생산되어 판매되었습니다. 오늘날에도 선형 XYZ 갠트리는 정확성과 강성 덕분에 공작기계 좌표 측정 산업의 주력 장비로 자리 잡고 있습니다. 이러한 유형의 로봇은 특히 방향 설정 요구 사항이 최소화되거나 로봇이 부품을 집어 올리기 전에 미리 배치할 수 있는 애플리케이션에 적합합니다.
종종 간과되지만, 카르테시안 갠트리 로봇은 현대 자동화 산업의 필수적인 부분이며 유연성, 효율성 및 구현 용이성 덕분에 새로운 자동화 시스템을 구축할 때 항상 고려해야 할 장비입니다.
게시일: 2023년 10월 30일





