수동 재료 또는 부품 취급 작업을 사용하는 제조 및 포장 작업은 맞춤형 EoAT(End-of-arm Tooling) 및 고급 감지 기능을 갖춘 장거리 이동 데카르트 로봇을 사용하여 자동화를 통해 즉각적인 이점을 얻을 수 있습니다. 이러한 로봇은 기계 관리나 공정 중인 부품 운반과 같은 수동 작업을 수행하기 위해 다양한 기계를 지원할 수 있습니다.

데카르트 로봇은 2개 이상의 조정된 선형 포지셔닝 스테이지로 구성됩니다. 따라서 자동화를 처음 접하는 설계 엔지니어라면 이것이 가장 먼저 떠오르는 것이 아닐 수도 있습니다. 많은 사람들이 로봇을 공장 현장에 점점 더 많이 적용하고 있는 6축 다관절 팔 로봇과 동일시합니다. 숙련된 자동화 엔지니어라도 데카르트 로봇을 잠시 쉬게 하고 6축 모델에 집중할 수도 있습니다. 그러나 장거리 이동 데카르트 시스템의 이점을 무시하는 것은 비용이 많이 드는 실수가 될 수 있습니다. 특히 로봇이 다음을 수행해야 하는 응용 분야에서는 더욱 그렇습니다.

1. 여러 대의 기계 관리

2. 긴 길이에 도달

3. 단순하고 반복적인 작업을 수행합니다.

6축 로봇의 문제점

다관절 팔 로봇은 수많은 자동화된 제조 및 포장 시설, 특히 전자 조립 및 의료 산업에서 두드러집니다. 적절한 크기의 로봇 팔은 프로그래밍으로 명령된(그리고 팔 끝 도구 변경으로 보완되는) 다양한 자동화 작업을 수행할 수 있는 유연성을 통해 큰 페이로드를 처리할 수 있습니다. 그러나 6축 로봇은 비용이 많이 들고 높은 로봇 밀도가 필요할 수 있습니다. 후자는 시설에서 하나 또는 두 개의 포장 기계마다 별도의 로봇이 필요할 가능성이 있음을 나타내는 용어입니다. 물론 두 대 이상의 기계에 서비스를 제공할 수 있는 더 크고 값비싼 6축 로봇이 있지만, 이마저도 공장 엔지니어가 하나의 매우 큰 로봇 주위에 기계를 배치해야 하기 때문에 차선책입니다. 다관절 팔 로봇에는 안전 보호 장치도 필요합니다. 귀중한 바닥 공간을 소비합니다. 숙련된 직원이 프로그래밍하고 유지 관리합니다.

장거리 이동 데카르트 선형 시스템의 경우

데카르트 로봇은 필요한 로봇 밀도를 낮추기 때문에 대부분 6축 로봇 옵션보다 성능이 뛰어납니다. 결국, 하나의 장거리 이동 데카르트 이송 로봇은 로봇 주위에 기계를 재배열할 필요 없이 여러 기계를 관리할 수 있습니다.

기계 위에 설치되는 이송 로봇은 바닥 공간을 거의 차지하지 않으며 결과적으로 안전 보호 요구 사항도 줄어듭니다. 또한 직교 로봇은 초기 설정 후 프로그래밍과 유지 관리가 거의 필요하지 않습니다.

한 가지 주의할 점은 데카르트 로봇 시스템의 기능이 매우 다양하다는 것입니다. 실제로 엔지니어가 온라인으로 데카르트 로봇을 조사하면 생산 또는 조립 기계의 픽 앤 플레이스 작업에 최적화된 많은 소형 시스템을 찾을 수 있습니다. 이는 기본적으로 기성 데카르트 솔루션에 내장된 선형 스테이지로, 대규모 작업에 유용하고 다음 매개변수를 충족해야 하는 이송 로봇과는 매우 다릅니다.

장거리 여행:여러 대의 대형 기계를 관리하기 위해 구입한 로봇은 스트로크가 50피트 이상이어야 합니다.

다중 캐리지 및 맞춤형 팔 끝 도구:긴 이송 로봇은 주축을 이동하기 위해 독립적으로 작동하는 여러 개의 캐리지를 장착할 때 최대로 효과적입니다. 주어진 직교 로봇이 많은 작업을 수행할 수 있는 능력을 허용합니다. 이러한 생산성을 확대하는 것은 진공 또는 핑거 그리퍼와 같은 상용 EoAT보다 제품을 더 효과적으로 처리하기 위해 특별히 제작된 도구입니다. 많은 경우 맞춤형 EoAT는 데카르트 로봇과 함께 작동하는 자재 취급 시스템의 설계를 단순화할 수도 있습니다.

단순화된 제어 아키텍처:일부 최신 데카르트 로봇은 제어 캐비닛이 필요하지 않도록 통합 서보 모터(서보 드라이브 포함)용 별도의 모터, 드라이브 및 컨트롤러를 기반으로 하는 기존 제어 아키텍처를 피합니다. 가장 복잡한 데카르트 로봇 애플리케이션에는 여전히 전통적인 아키텍처가 필요할 수 있습니다. 그러나 통합 서보모터는 대부분의 데카르트 로봇의 지점 간 모션 제어 요구 사항을 능숙하게 처리합니다. 설계 엔지니어가 통합 서보모터를 사용할 수 있으면 후자는 데카르트 기반 자동화의 비용 이점을 극대화하는 데 도움이 될 수 있습니다.

선택적 사용:데카르트 로봇은 자신이 관리하는 기계 위나 뒤에 장착되기 때문에 사용자가 필요할 때(예: 특수 크기의 단기 실행) 기계를 수동으로 실행할 수도 있습니다. 기계에 대한 접근을 차단할 수 있는 바닥 장착형 6축 로봇의 경우 이러한 선택적 사용이 어렵습니다.

특정 데카르트 로봇의 예

일부 직교 로봇은 4m/초의 속도를 제공하면서도 50피트를 초과하는 스트로크를 제공합니다. 표준 캐리지에는 이중 벨트 드라이브 기술이 포함될 수 있습니다. 일부 다른 캐리지에는 지속적으로 순환하는 상부 구동 벨트가 포함되어 있습니다. 후자는 반전 또는 캔틸레버식 배열에서 벨트 처짐을 방지하고 여러 개의 독립 캐리지가 축에서 동시에 작동할 수 있도록 합니다.

긴 벨트는 드라이브라인 강성을 저하시켜(결과적으로 성능 저하) 직교 로봇 설계를 복잡하게 만듭니다. 그 이유는 긴 벨트의 장력 값을 일정하게 유지하는 것이 어렵고 (설상가상으로) 벨트 장력이 비대칭적이고 가변적이기 때문입니다. 이 문제로 인해 긴 재순환 벨트는 정확한 위치 지정을 위한 성능이 저하되고 까다로우며 비용이 많이 드는 선택이 됩니다.

이와 대조적으로 움직이는 모터 선형 스테이지는 벨트 길이를 짧고 촘촘하게 유지하며 캐리지 내에 수용되므로 인코더 정보 제어에 반응할 수 있습니다. 정확도는 직교 전달 시스템 길이(4m 또는 40m)에 관계없이 유지됩니다.

포장 산업의 적용 사례

장거리 이동이 가능한 직교 로봇 이송 장치는 공급, 상자 포장 및 트레이 성형 응용 분야에서 작동하며 팔레타이징 및 디팔레타이징 작업을 처리할 수 있습니다.

농산물 포장을 고려해보세요. 캘리포니아 센트럴 밸리의 한 농업 포장 회사에 대한 최근 신청에서 한 제조업체는 기존 IPAK 트레이 형성 시스템과 원활하게 통합하기 위해 장거리 이동 로봇을 공급했습니다. 각 로봇은 한 번에 최대 4대의 기계를 관리하며, 그 기계에 골판지를 쌓아서 채웁니다. 3축 갠트리 로봇은 무한한 이동 길이, 독립적으로 움직이는 캐리지 및 모든 방향으로 스테이지를 장착할 수 있는 기능을 위한 견고한 벨트 구동 선형 서보모터 스테이지를 기반으로 합니다. 이러한 로봇 중 가장 긴 축은 50피트를 초과하는 스트로크로 트레이 형성기 뱅크 위로 이동합니다.

골판지 시트를 4대의 트레이 성형 기계에 전달하기 위해 로봇은 먼저 골판지 시트 팔레트가 들어 있는 맞춤형 도크에서 판지 한 장을 집어냅니다. 그런 다음 로봇은 각 트레이 포머에 판지 로드를 전달합니다. 속도(최대 4m/초) 덕분에 로봇은 분당 35개의 트레이 출력에서도 4개의 트레이 포머를 쉽게 이동할 수 있습니다.

안전 보호 장치는 바닥 장착형 6축 로봇보다 비용이 적게 드는 솔루션을 위해 필요에 따라 로봇을 보호하기 위해 관리 기계에서 상승하는 센서와 오버헤드 슬라이딩 게이트를 사용합니다.

또한 이 시스템에는 높이와 무게가 예측할 수 없을 정도로 변하는 골판지 더미를 처리할 수 있는 모든 제어 장치와 맞춤형 EoAT가 포함되어 있습니다. 이 툴링은 50kg의 산산 문제까지 페이로드를 처리할 수 있습니다. 이 솔루션은 한때 팔레트에서 판지 묶음을 들어 올려 성형 기계에 넣기 위해 몸을 숙여야 했던 작업자의 부담을 덜어줍니다. 이러한 작업을 자동화함으로써 직원은 덜 힘든 작업에 집중할 수 있게 되었습니다. 대형 이송 로봇은 포장 설정에서 데카르트 로봇 시스템으로 가능한 것의 한 예일 뿐입니다. 일부 공급업체는 유사한 데카르트 접근 방식을 기반으로 팔레타이징 및 디팔레타이징 시스템을 개발하기도 했습니다. 이러한 모든 로봇은 최대한 효과적이고 효율적인 포장 자동화를 위해 센서, 제어 장치 및 팔 끝 도구가 장착된 3개의 선형 스테이지를 사용합니다.