실험실과 같은 픽앤플레이스(pick-and-place) 응용 분야에서는 캔틸레버 구조가 부품 접근성이 뛰어나 이점을 제공합니다. 갠트리 로봇은 양쪽 끝이 수평으로 지지되는 직교 좌표 로봇으로, 물리적으로는 갠트리 크레인과 유사하지만 로봇이라고 할 수는 없습니다. 갠트리 로봇은 종종 거대하며 무거운 하중을 견딜 수 있습니다.

갠트리 로봇과 데카르트 로봇의 차이점

데카르트 로봇은 각 축에 선형 액추에이터가 하나씩 있는 반면, 갠트리 로봇은 두 개의 베이스(X축)와 두 축을 연결하는 두 번째(Y축)를 갖습니다. 이러한 설계는 두 번째 축이 캔틸레버로 움직이는 것을 방지하고(나중에 자세히 설명), 갠트리 로봇의 스트로크 길이를 더 길게 하고 데카르트 로봇보다 더 큰 가반하중을 제공합니다.

가장 일반적인 데카르트 로봇은 이중 가이드 설계를 사용하는데, 이는 오버행(모멘트) 하중에 대한 보호 성능이 더욱 우수하기 때문입니다. 그러나 이중 선형 가이드를 사용하는 축은 단일 가이드를 사용하는 축보다 설치 면적이 더 넓습니다. 반면 이중 가이드 시스템은 일반적으로 수직 방향으로 짧아 기계의 다른 부분과의 상호 작용을 배제할 수 있습니다. 즉, 선택한 축의 종류가 데카르트 시스템의 효율성뿐만 아니라 전체 설치 면적에도 영향을 미친다는 주장입니다.

데카르트 로봇 액추에이터

데카르트 메커니즘이 최선의 선택이라면, 다음 설계 요소는 일반적으로 액추에이터 제어 장치이며, 이는 볼트, 나사 또는 공압 구동 시스템일 수 있습니다. 선형 액추에이터는 일반적으로 구동 시스템에 따라 단일 또는 이중 선형 가이드와 함께 제공됩니다.

케이블 제어 및 관리

케이블 제어는 이 로봇 설계의 또 다른 필수 기능이지만, 초기 단계에서는 종종 무시되거나 계획 후반으로 미뤄지는 경우가 많습니다. 제어를 위해 공기(공압 축), 엔코더 입력(서보 구동 직교 좌표축), 센서 및 기타 전기 장치가 사용되며, 각 축에는 여러 개의 케이블이 연결됩니다.

시스템과 구성 요소가 산업용 사물 인터넷(IIoT)을 통해 연결되면 이를 연결하는 데 사용되는 방법과 도구가 훨씬 더 중요해지며, 이러한 튜브, 전선 및 커넥터는 모두 적절하게 배선되고 유지 관리되어 과도한 구부러짐으로 인한 조기 피로나 다른 장치 구성 요소와의 간섭으로 인한 중단을 방지해야 합니다.

필요한 케이블의 종류와 수량, 그리고 케이블 관리의 정교함은 모두 제어 및 네트워크 프로토콜의 종류에 따라 결정됩니다. 케이블 관리 시스템의 케이블 캐리어, 트레이 또는 하우징은 전체 시스템의 치수에 영향을 미치므로 케이블링 시스템 및 나머지 로봇 구성 요소와 충돌이 없는지 확인하십시오.

데카르트 로봇 제어

직교 로봇은 지점 간 이동에 선호되는 방식이지만, 복잡한 보간 및 윤곽 동작을 수행할 수도 있습니다. 필요한 동작 유형에 따라 시스템에 가장 적합한 제어 장치, 네트워킹 프로토콜, HMI 및 기타 동작 구성 요소가 결정됩니다.

이러한 구성 요소들은 로봇 축과는 독립적으로 배치되지만, 대부분의 경우 모터, 전선, 그리고 필요한 기타 축상 전기 구성 요소에 영향을 미칩니다. 이러한 축상 요소들은 처음 두 가지 설계 고려 사항인 위치 지정과 케이블 제어에 영향을 미칩니다.

결과적으로 설계 과정은 완전히 원점으로 돌아가며, 전기 하드웨어 및 소프트웨어에 부착된 일련의 기계 부품이 아닌 상호 연결된 전기 기계 장치로서 데카르트 로봇을 구성하는 것의 중요성이 강조됩니다.

데카르트 로봇 작업 범위

다양한 로봇 구성은 각기 다른 작업 영역 형태를 생성합니다. 이 작업 영역은 매니퓰레이터와 엔드 이펙터의 작업 영역을 명시하기 때문에 특정 용도의 로봇을 선택할 때 매우 중요합니다. 다양한 목적에 따라 로봇의 작업 영역을 검토할 때는 주의를 기울여야 합니다.

1. 작업 범위는 로봇 팔 끝의 한 지점, 즉 일반적으로 엔드 이펙터 장착 장치의 중앙 지점으로 접근할 수 있는 작업량입니다. 엔드 이펙터가 소유한 도구나 작업물은 포함되지 않습니다.

2. 로봇 팔이 작동 영역 내부에 들어갈 수 없는 경우가 있습니다. 데드존은 특정 영역을 지칭하는 용어입니다.
언급된 최대 탑재량은 해당 팔 길이에서만 달성 가능하며, 최대 도달 범위에 도달할 수도 있고 그렇지 않을 수도 있습니다.

3. 데카르트 구성의 작동 영역은 직각 프리즘입니다. 작업 영역 내부에는 사각 지대가 없으며, 로봇은 전체 작업 공간에서 전체 페이로드를 조작할 수 있습니다.