고하중 용량을 갖춘 자동 모션 가이드 시스템에 대한 수요가 크게 증가하고 있습니다. 이러한 수요 증가의 한 가지 이유는 긴 트랙에 유연한 다축 로봇을 설치하는 것입니다. 이를 통해 엔지니어는 로봇 컨트롤러의 7번째 축을 최대한 활용하면서 작업 범위를 크게 확장할 수 있습니다. 많은 응용 분야에서 선형 모션 가이드 갠트리 시스템은 다축 로봇과 동일한 작업을 더 적은 비용으로 수행할 수 있습니다. 또한, 이러한 갠트리 시스템은 표준 고하중 하위 어셈블리 또는 구성 요소를 사용하여 최종 사용자에게 설계 및 공급될 수 있으며, 특정 응용 분야에 맞게 맞춤 제작될 수 있습니다. 공장 현장 자동화를 위한 갠트리 구성에서 정교한 로봇 대신 사용할 수 있는 고도로 구성 가능한 다섯 가지 시스템을 살펴보겠습니다. 먼저 몇 가지 기본적인 갠트리 개념을 살펴보겠습니다.

낮음~중간 정밀도

공장 자동화는 항상 높은 수준의 정밀도를 요구하는 것은 아닙니다. 많은 경우, 무거운 제품이나 형태가 고르지 않거나 균형이 맞지 않는 재료를 다루는 작업도 포함됩니다. 대부분의 응용 분야에서는 높은 반복 작업, 긴 작동 시간, 그리고 최소한의 유지 보수로 오래 지속되는 내구성이 요구됩니다. 정밀 위치 지정에 대한 요구 사항은 낮은 경우가 많습니다. 픽 앤 플레이스(Pick and Place) 응용 분야에서는 케이스를 팔레타이징하거나 다음 품목을 생산 대기열에 배치할 때 낮은 정밀도가 요구될 수 있습니다. 재료 이송 응용 분야에서는 오버헤드 로봇 매니퓰레이터를 사용하여 제품을 한 영역에서 다른 영역으로 옮기는 작업이 포함될 수 있습니다. XYZ 갠트리 로봇(Z축은 수직 방향을 나타냄)은 3차원 공간 내 어느 위치에나 재료를 배치 및 이동하거나 작업물의 여러 면에 대한 작업을 수행할 수 있습니다. 분무 시스템은 철도 차량이나 비행기 날개를 도장하는 장거리 작업에서 낮은 정밀도를 요구할 수 있습니다.

고성능 Z축

제품을 이동할 때 가장 먼저 해야 할 일은 해당 하중을 들어 올리는 것입니다. 제품 조작에 사용되는 엔드 이펙터 그리퍼 설계에는 세심한 주의를 기울이는 경우가 많습니다. 간단한 수직 상승 또는 하강 기계는 Z축 시스템이라고 할 수 있습니다. 제품이 시스템에 의해 들어 올려지고 지지된 후, 모든 동작은 질량의 가속으로 인해 추가 하중을 발생시킵니다. 고속 동작 중에는 상당한 하중이 발생할 수 있습니다. 속도는 일반적으로 필요한 거리에 대한 사이클 시간을 기준으로 결정됩니다. 하중은 질량의 가속도(+ 및 -)를 기반으로 계산됩니다. 일반적인 갠트리의 속도는 최대 5m/s입니다. 따라서 예상되는 동작을 수용하려면 높은 하중 용량이 필요할 수 있습니다. 또한, 작업 하중 요구량이 모션 시스템 하중 용량의 작은 비율인 경우 긴 서비스 수명을 설계할 수 있습니다. 단일 축 모션 스테이지는 다양한 갠트리 구성의 다른 포지셔너와 결합될 수 있습니다. 추가 모션 시스템을 연결하면 도달 범위와 기능이 향상되고 더 먼 거리에서 작업을 수행할 수 있습니다.

XZ 로봇:Z축 선형 모션 스테이지가 추가적인 횡방향 모션 축에 장착되면 XZ 로봇이라고 할 수 있습니다. 이 구성은 물체를 수직으로 들어 올리고 직선으로 다른 위치로 이동한 후 해당 위치에 놓을 수 있습니다. 이 구성은 특히 픽앤플레이스 또는 이송 애플리케이션에 유용합니다. XZ 로봇의 끝부분은 직사각형 평면 내 어느 곳에나 위치할 수 있습니다. 경우에 따라 X축의 메인 마운팅 플레이트가 선형 가이드 베어링을 Z축에 고정하고 필요한 모든 피니언 드라이브 및 자동 윤활 장치를 통합할 수 있습니다. 이를 통해 설계가 크게 간소화되고 전체 이동 질량이 감소합니다.

XYZ 로봇 및 X-X'-YZ 로봇 가트리:로봇 갠트리 시스템의 가장 유연한 구성은 3차원 작업 영역 내 어디에나 위치할 수 있도록 3축 모션을 제공하는 것입니다. XYZ 구성은 축 부착 지점이 공간 제약을 받기 때문에 일반적이지 않습니다. 그러나 이 구성은 이동 거리는 크지만 주요 하중이 없는 자동 용접에 널리 사용됩니다. Y축이 양쪽 끝에서 지지되는 평행 X축 솔루션을 사용하는 것이 훨씬 더 일반적입니다. 이 구성을 X-X'-YZ 갠트리(X, X-프라임으로 발음)라고 합니다. 이러한 구성의 예는 CNC 라우터와 같은 생산 기계에서 쉽게 찾아볼 수 있습니다.

무제한 맞춤형 설계 구성: 대형 자동 모션 시스템에는 다양한 설계가 가능합니다. 개별 리니어 가이드 레일과 리니어 베어링을 사용하여 완전한 다축 XYZ 갠트리 로봇을 맞춤 설계할 수 있으므로 엔지니어는 설계의 각 영역에 가장 적합한 제품을 선택할 수 있습니다. 기존 제품 라인은 표준화된 구성 요소와 하위 어셈블리를 제공하여 공통 갠트리 레이아웃을 사용하여 구성 및 개발 속도를 높이고 맞춤형 설계를 자유롭게 생성할 수 있습니다. 이는 기존에 설정된 작업 범위 내에서 작업을 제한하는 사전 구성 또는 사전 제작된 장비로는 불가능합니다.