맞춤화 및 다양성

직렬 운동학으로서의 데카르트 핸들링 시스템에는 직선 운동을 위한 주축과 회전을 위한 보조 축이 있습니다. 시스템은 가이드, 지원 및 구동 역할을 동시에 수행하며 핸들링 시스템 구조에 관계없이 애플리케이션의 전체 시스템에 통합되어야 합니다.

【표준 장착 위치】

모든 데카르트 핸들링 시스템은 공간의 어느 위치에나 설치할 수 있습니다. 이를 통해 기계 시스템을 적용 조건에 이상적으로 적용할 수 있습니다. 다음은 보다 일반적인 디자인 중 일부를 살펴보겠습니다.

2차원 – 이러한 데카르트 핸들링 시스템은 수직면에서 이동하는 캔틸레버 및 선형 갠트리 범주와 수평면에서 이동하는 평면 표면 갠트리 범주로 구분됩니다.

2D 캔틸레버는 수평 축(Y)과 전면에 장착된 수직 드라이브(Z)로 구성됩니다.

선형 갠트리는 왼쪽과 오른쪽 양쪽 끝이 고정된 수평축(Y)입니다. 수직 축(Z)은 축의 두 끝점 사이의 슬라이드에 장착됩니다. 선형 갠트리는 일반적으로 직사각형 수직 작업 공간을 갖춘 슬림형입니다.

평면형 표면 갠트리는 이동 방향에 수직인 축(Y)으로 연결된 두 개의 평행한 축(X)으로 구성됩니다. 평면형 표면 갠트리는 원형/신장 모양의 작업 공간을 갖춘 델타 운동학 또는 SCARA를 갖춘 로봇 시스템보다 훨씬 더 넓은 작업 공간을 커버할 수 있습니다.

개별 축이 있는 기존 구성 외에도 선형 갠트리 및 평면 표면 갠트리도 회전식 톱니 벨트를 구동 구성 요소로 사용하는 고정된 기계적 결합을 갖춘 완전한 시스템의 형태를 취합니다. 유효 하중이 낮기 때문에 해당 동적 응답을 갖춘 고용량(픽업/분)에 적합합니다.

3차원 – 이러한 데카르트 핸들링 시스템은 양쪽 평면에서 움직임이 있는 캔틸레버와 3D 갠트리 범주로 구분됩니다.

3D 캔틸레버는 평행하게 장착된 두 개의 축(X)과 이동 방향에 수직인 캔틸레버 축(Y), 전면에 장착된 수직 축(Z)입니다.

3D 갠트리는 이동 방향에 수직인 축(Y)으로 연결된 두 개의 평행 축(X)으로 구성됩니다. 수직 축(Z)은 이 수직 축에 장착됩니다.

참고: 평면, 선형 및 3D 갠트리의 경우 수평 축의 두 지지점 사이에 힘이 가해집니다. 캔틸레버의 수평축은 끝부분에 매달린 하중으로 인해 레버 역할을 합니다.

【간단한 프로그래밍 필요】

필요한 프로그래밍 정도는 기능에 따라 다릅니다. 시스템이 개별 지점으로만 이동하면 되는 경우 빠르고 간단한 PLC 프로그래밍이면 충분합니다.

접착제 도포 등 경로 이동이 필요한 경우 PLC 제어만으로는 더 이상 충분하지 않습니다. 이러한 경우 데카르트 핸들링 시스템에도 기존 로봇 프로그래밍이 필요합니다. 그러나 데카르트 핸들링 시스템의 제어 환경은 기존 로봇과 비교할 때 다양한 대안을 제공합니다. 기존 로봇은 항상 제조업체의 특정 제어 시스템을 사용해야 하지만, 모든 PLC는 응용 분야의 요구 사항과 복잡성에 가장 적합한 기능 범위를 갖춘 버전의 데카르트 처리 시스템에 사용할 수 있습니다. 이는 고객 사양을 준수할 수 있고 통일된 프로그래밍 언어 및 프로그램 구조를 포함하여 통일된 제어 플랫폼을 구현할 수 있음을 의미합니다.

기존 로봇의 경우 복잡한 프로그래밍이 필요한 경우가 많습니다. 결과적으로 기계 작업에 4~6축 시스템을 사용하려면 많은 작업이 필요합니다. 예를 들어, 직선 이동을 위해서는 항상 6개 축을 모두 동시에 이동해야 합니다. 또한 기존 로봇 응용 분야에서 "오른팔에서 왼쪽 팔로" 프로그래밍하는 것은 어렵고 시간이 많이 걸립니다. 데카르트 핸들링 시스템은 여기서 탁월한 대안을 제공합니다.

【에너지 효율이 높다】

시스템을 선택할 때에도 에너지 효율적인 핸들링을 위한 기반이 마련됩니다. 애플리케이션이 특정 위치에서 긴 체류 시간을 요구하는 경우 기존 로봇의 모든 축은 폐쇄 루프 제어를 받으며 중량 힘을 지속적으로 보상해야 합니다.

데카르트 핸들링 시스템에서는 일반적으로 힘을 지속적으로 적용해야 하는 수직 Z축만 있습니다. 이 힘은 중력에 대항하여 원하는 위치에 유효 하중을 유지하는 데 필요합니다. 이는 유지 단계에서 에너지를 소비하지 않는 공압 드라이브를 사용하여 매우 효율적으로 달성할 수 있습니다. 공압식 Z축의 또 다른 장점은 자중이 낮다는 것입니다. 즉, X축과 Y축의 기계 구성요소와 전기 모터에 더 작은 크기를 사용할 수 있다는 의미입니다. 감소된 유효 부하로 인해 에너지 소비가 감소합니다.

전기 축의 일반적인 강점은 특히 긴 경로와 높은 사이클 속도의 경우에 두드러집니다. 따라서 X축과 Y축에 대한 매우 효율적인 대안인 경우가 많습니다.

【결론】

많은 경우 기존 로봇 시스템 대신 데카르트 핸들링 시스템을 사용하는 것이 더 효율적이고 경제적입니다. 광범위한 응용 분야의 경우 다음과 같은 이유로 이상적인 데카르트 처리 시스템을 설계할 수 있습니다.

• 시스템은 최적의 경로 및 동적 응답 측면에서 애플리케이션 요구 사항에 맞게 구성되고 부하에 맞게 조정됩니다.

• 기계적 구조로 인해 쉽게 프로그래밍할 수 있습니다. 예를 들어 수직 이동의 경우 축 하나만 활성화하면 됩니다.

• 최적의 기계적 적응을 통해 예를 들어 정지 시 에너지 공급을 차단하여 에너지 효율성을 높입니다.

• 데카르트 핸들링 시스템은 해당 용도에 맞게 공간이 최적화되어 있습니다.

• 표준, 대량 생산 구성요소를 통해 데카르트 핸들링 시스템은 기존 산업용 로봇에 대한 매력적인 가격의 대안이 될 수 있습니다.

마지막으로 중요한 점은 데카르트 핸들링 시스템을 사용하면 운동학이 애플리케이션과 주변 장치에 의해 정의되는 것이지 그 반대가 아니라는 것입니다.