선형 포지셔닝 시스템을 설계하는 3 단계

데카르트 로봇은 X, Y 및 Z의 직교 좌표계를 따라 2 ~ 3 개의 축으로 작동합니다. Scara와 6 축 로봇은 더 널리 인식되는 반면, 직교 시스템은 반도체 제조에서 목공 장비에 이르기까지 상상할 수있는 거의 모든 산업 응용 분야에서 찾을 수 있습니다. 그리고 Cartesians가 널리 배치 된 것은 놀라운 일이 아닙니다. 무한한 구성으로 사용할 수 있으며 정확한 응용 프로그램 매개 변수를 충족하도록 쉽게 사용자 정의 할 수 있습니다.

직교 로봇은 전통적으로 통합 자 및 최종 사용자가 설계하고 내장되었지만 대부분의 선형 액추에이터 제조업체는 이제 시스템 구축과 비교하여 엔지니어링, 어셈블리 및 스타트 업 시간을 크게 줄이는 사전 공학적 직교 로봇을 제공합니다. 사전 엔지니어링 된 직교 로봇을 선택할 때는 응용 프로그램에 가장 적합한 시스템을 얻을 수 있도록 세 가지를 염두에 두어야합니다.

【정위】

오리엔테이션은 종종 응용 프로그램에 의해 지시되며, 핵심 요소는 부품을 처리 해야하는지 또는 프로세스가 위 또는 아래에서 이루어져야하는지 여부입니다. 또한 시스템이 다른 고정 또는 움직이는 부품을 방해하지 않고 안전 위험을 초래하지 않도록하는 것이 중요합니다. 다행스럽게도 직교 로봇은 다양한 XY 및 XYZ 구성으로 제공되어 응용 프로그램 및 공간 제한을 충족합니다. 표준 다축 방향에는 액추에이터를 똑바로 또는 측면에 장착하는 옵션도 있습니다. 이 설계 선택은 일반적으로 강성을 염두에두고 만들어집니다. 일부 액추에이터 (특히 듀얼 가이드 레일이있는 액추에이터)는 측면에 장착 할 때 강성이 더 높기 때문입니다.

가장 바깥 쪽 축 (XY 구성의 Y 또는 XYZ 구성의 Z)의 경우, 디자이너는 기본이 캐리지 이동으로 고정 될지 여부 또는베이스 이동으로 고정 된 캐리지를 선택할 수 있습니다. 캐리지를 고정하고베이스를 이동시키는 주된 이유는 간섭입니다. 액추에이터가 작업 영역으로 돌출되어 다른 시스템이나 프로세스가 이동하는 동안 길을 벗어나야하는 경우,베이스를 이동하면 액추에이터의 상당 부분이 수축되어 공간을 비워집니다. 그러나 이동 질량과 관성을 증가 시키므로 기어 박스와 모터를 크기를 조정할 때 고려해야합니다. 케이블 관리는 모터가 움직이기 때문에 축으로 이동할 수 있도록 설계되어야합니다. 사전 엔지니어링 된 시스템은 이러한 문제를 고려하고 직교 시스템의 정확한 방향 및 레이아웃을 위해 모든 구성 요소가 적절하게 설계되고 크기를 조정해야합니다.

【부하, 스트로크 및 속도】

이 세 가지 응용 프로그램 매개 변수는 대부분의 직교 로봇이 선택되는 기초입니다. 응용 프로그램은 특정 시간 내에 특정 거리를 이동해야합니다. 그러나 하중이 증가함에 따라 상호 의존적 인 경우도 최대 속도가 감소하기 시작합니다. 최후의 액추에이터가 캔틸레버 인 경우 스트로크는 하중 또는 액추에이터가 볼 스크류 구동 인 경우 속도로 제한됩니다. 이로 인해 직교 시스템 크기는 매우 복잡한 사업으로 만듭니다.

설계 및 크기 조정 작업을 단순화하기 위해 직교 로봇 제조업체는 일반적으로 지정된 스트로크 길이 및 방향에 대한 최대 부하 및 속도를 제공하는 차트 또는 테이블을 제공합니다. 그러나 일부 제조업체는 서로 독립적 인 최대 부하, 스트로크 및 속도 기능을 상태로 유지합니다. 게시 된 사양이 상호 배타적인지 또는 최대 부하, 속도 및 스트로크 사양을 함께 달성 할 수 있는지 이해하는 것이 중요합니다.

【정밀도와 정확도】

선형 액추에이터는 직교 로봇의 정밀도와 정확성의 기초입니다. 액추에이터의 유형 (알루미늄 또는 강철 염기가 있으면 드라이브 메커니즘이 벨트, 나사, 선형 모터 또는 공압인지 여부는 정확성과 반복성의 주요 결정 요인입니다. 그러나 액추에이터가 어떻게 장착되고 함께 고정되는지는 로봇의 여행 정확도에 영향을 미칩니다. 조립 중에 정밀 정렬 및 고정 된 직교 로봇은 일반적으로 고정되지 않은 시스템보다 여행 정확도가 높으며 수명 동안 이러한 정확도를 더 잘 유지할 수 있습니다.

모든 다축 시스템에서 축 사이의 연결은 완벽하게 견고하지 않으며 수많은 변수가 각 축의 동작에 영향을 미칩니다. 이로 인해 여행 정확도와 반복성은 수학적으로 계산하거나 모델링하기가 어렵습니다. 데카르트 시스템이 필요한 여행 정확도와 반복성을 충족시키는 최선의 선택은 제조업체가 테스트 한 시스템, 유사한 하중, 스트로크 및 속도로 테스트 한 시스템을 찾는 것입니다. 대부분의 직교 로봇 제조업체는이를 사용자의 주요 관심사로 인식하고 다양한 응용 프로그램의 성능에 대한 "실제"데이터를 제공하기 위해 시스템을 테스트했습니다.

사전 엔지니어링 직교 로봇은 사내에서 설계 및 조립 된 로봇보다 상당한 비용을 절약 할 수 있습니다. 크기, 선택, 주문, 조립, 시작 및 문제 해결에 필요한 시간은 수백 시간이 될 수 있으며 사전 엔지니어링 시스템은이를 몇 시간의 선택 및 시작 시간으로 줄입니다. 또한 제조업체의 표준 오퍼링에서 제공되는 구성, 가이드 유형 및 드라이브 기술의 범위는 디자이너와 엔지니어가 응용 프로그램이 요구하는 것보다 성능을 손상 시키거나 더 많은 기능을 지불 할 필요가 없음을 의미합니다.