다른 유형의 로봇이나 다축 시스템과 반대입니다.

첫째, 데카르트 시스템은 데카르트 좌표에 따라 세 개의 직교 축(X, Y, Z)으로 움직이는 시스템입니다. (엔드 이펙터 또는 암 툴링 끝 형태의 회전 축이 때때로 데카르트 로봇의 가장 바깥쪽 축에 포함된다는 점에 유의해야 합니다.)

데카르트 로봇을 로봇으로 만드는 이유는 축이 공통 모션 컨트롤러를 통해 조정 모션을 수행한다는 것입니다.

직교 로봇의 축은 제조업체에서 사전 조립된 시스템으로 구매하거나 선형 가이드 및 드라이브 구성 요소를 사용하여 OEM 또는 최종 사용자가 맞춤 제작한 일종의 선형 액추에이터로 만들어집니다.

간단하죠?

ISO 8373:2012 표준은 산업용 로봇을 다음과 같이 정의합니다.

3개 이상의 축에서 프로그래밍할 수 있는 자동 제어, 재프로그래밍 가능한 다목적 조작기로서 산업 자동화 애플리케이션에 사용하기 위해 제자리에 고정하거나 이동할 수 있습니다.

그러나 XY 또는 XYZ 축에서 작동하는 모든 선형 시스템이 데카르트 로봇은 아닙니다. 주목할만한 예외 중 하나는 두 개의 기본(X) 축을 병렬로 사용하는 로봇 유형입니다. 예를 들어 2X-Y 또는 2X-YZ와 같은 이 구성은 로봇을 데카르트 범주에서 벗어나 갠트리 로봇 범주로 이동합니다.

갠트리 로봇과 데카르트 로봇의 주요 차이점은 데카르트 로봇은 각 축에 하나의 선형 액추에이터를 사용하는 반면, 갠트리 로봇은 항상 두 개의 기본(X) 축으로 구성되고 두 번째(Y) 축이 이를 연결한다는 것입니다. 이 구성은 두 번째 축이 캔틸레버되는 것을 방지하고(자세한 내용은 아래 참조) 갠트리가 데카르트 로봇보다 훨씬 더 긴 스트로크 길이(많은 경우 더 큰 페이로드)를 가질 수 있게 해줍니다.

직교 로봇의 정의에 속하지 않는 두 번째 유형의 다축 선형 시스템은 XY 테이블입니다. 직교 로봇과 XY 테이블의 차이점은 장착 및 로딩 배열에 있습니다. 데카르트 로봇에서 두 번째 또는 세 번째(Y 또는 Z) 축은 캔틸레버식이며 한쪽 끝에서만 아래 축에 의해 지지됩니다. 또한 외부 축의 하중은 일반적으로 해당 축에서 캔틸레버됩니다.

이러한 배열은 적용된 하중으로 인해 외부 축에 모멘트 하중을 생성할 뿐만 아니라 외부 축을 따라 적용된 하중의 결합 효과로 인해 지지 축에 상당한 모멘트 하중도 생성합니다. 장착 및 로딩 배열은 직교 로봇의 하중 전달 능력을 제한하며 외부(캔틸레버식) 축의 최대 스트로크 길이를 결정하는 주요 요소입니다.

대조적으로, XY 테이블은 서로의 중심에 위치하는 두 개의 축으로 구성되며, 스트로크 길이가 유사한 경우가 많습니다. 또한 하중은 일반적으로 Y축 중심에 위치합니다. 이러한 축 구성 및 부하 위치 지정으로 인해 어느 축에서나 캔틸레버식 부하가 거의 발생하지 않습니다(종종 Y축에 캔틸레버식 부하가 발생하지 않음).

직교 로봇은 일부 기술 사양에서 SCARA 및 6축(관절식) 로봇과 중복되며 일부 동일한 응용 분야에 적용될 수 있지만 직교 로봇은 SCARA 및 6축 유형에 비해 여러 가지 이점을 제공합니다. 첫째, 데카르트 설계는 로봇 설치 공간의 상당 부분이 활성 작업 영역으로 사용되는 직사각형 작업 범위를 제공합니다. 반면, SCARA 및 6축 유형은 원형 또는 타원형 작업 영역을 가지므로 특히 필요한 이동 또는 도달 거리가 매우 긴 경우 데드(사용되지 않은) 공간이 많이 발생하는 경우가 많습니다.

직교 로봇은 벨트, 볼 또는 리드 스크류, 공압 액추에이터 또는 선형 모터 등 다양한 구동 메커니즘을 갖춘 거의 모든 유형의 선형 액추에이터로 구성할 수 있습니다. (랙 앤 피니언 드라이브도 가능하지만 스트로크가 매우 긴 갠트리 시스템에 더 일반적으로 사용됩니다.) 이는 SCARA 및 6축 유형보다 더 나은 위치 지정 정확도와 반복성을 가질 수 있고 종종 실제로 수행한다는 의미입니다. 직교 로봇은 운동학이 더 단순하기 때문에(다중 회전 축이 아닌 3개의 직교 축) 프로그래밍 측면에서 사용하기 쉬운 장점도 있습니다.

최근에는 사전 조립된 데카르트 로봇이 드물었고 대부분의 장치는 OEM, 로봇 통합업체 또는 최종 사용자가 맞춤 제작했습니다. 그러나 이제 많은 선형 액추에이터 제조업체는 일반적인 이동, 탑재량, 속도 및 정밀도 요구 사항에 맞는 다양한 옵션과 함께 사전 구성 및 사전 조립된 데카르트 시스템도 제공합니다. 그리고 전통적인 6축 및 SCARA 로봇 제조업체도 많은 산업 자동화 및 조립 응용 분야에서 데카르트 로봇이 SCARA 및 6축 설계보다 부하 용량과 설치 공간 간에 더 나은 균형을 제공한다는 점을 인식하여 이러한 조치에 동참하고 있습니다.