Personalização e Versatilidade

Os sistemas de manuseio cartesiano, como cinemática serial, possuem eixos principais para movimento retilíneo e eixos auxiliares para rotação. O sistema atua simultaneamente como guia, suporte e acionamento e deve ser integrado ao sistema completo da aplicação independente da estrutura do sistema de movimentação.

【Posições de montagem padrão】

Todos os sistemas de movimentação cartesiana podem ser instalados em qualquer posição do espaço. Isto permite que o sistema mecânico seja adaptado idealmente às condições da aplicação. Aqui está uma olhada em alguns dos designs mais comuns.

Bidimensional – Esses sistemas de movimentação cartesiana são divididos nas categorias de cantilevers e pórticos lineares com movimentação no plano vertical, e pórticos de superfície plana com movimentação no plano horizontal.

Um cantilever 2D consiste em um eixo horizontal (Y) com um acionamento vertical (Z) montado na frente dele.

Um pórtico linear é um eixo horizontal (Y) fixado em ambas as extremidades, esquerda e direita. Um eixo vertical (Z) é montado em um slide entre os dois pontos finais do eixo. Os pórticos lineares são geralmente finos, com um espaço de trabalho vertical retangular.

Um pórtico de superfície plana consiste em dois eixos paralelos (X) ligados por um eixo (Y) perpendicular à direção do movimento. Os pórticos de superfície plana podem cobrir um espaço de trabalho significativamente maior do que os sistemas robóticos com cinemática delta ou SCARA com seus espaços de trabalho circulares/em formato de rim.

Além da configuração convencional com eixos individuais, os pórticos lineares e os pórticos de superfície plana também assumem a forma de sistemas completos com uma combinação mecânica fixa com uma correia dentada rotativa como componente de acionamento. A baixa carga efetiva os torna adequados para altas capacidades (picks/min) com resposta dinâmica correspondente.

Tridimensionais – Esses sistemas de movimentação cartesiana são divididos nas categorias cantilevers e pórticos 3D com movimentos em ambos os planos.

Os cantilevers 3D são dois eixos (X) montados em paralelo mais um eixo cantilever (Y) perpendicular à direção do movimento, com um eixo vertical (Z) montado na frente dele.

Os pórticos 3D consistem em dois eixos paralelos (X) ligados por um eixo (Y) perpendicular à direção do movimento. Um eixo vertical (Z) é montado neste eixo perpendicular.

Nota: Nos pórticos de superfície plana, lineares e 3D, a força é aplicada entre os dois pontos de apoio dos eixos horizontais. O eixo horizontal do cantilever atua como uma alavanca devido à carga suspensa em sua extremidade.

【É necessária uma programação mais simples】

O grau de programação necessário depende da função: Se o sistema necessita apenas de se deslocar para pontos individuais, uma programação PLC rápida e simples é suficiente.

Se o movimento do caminho for necessário, como ao aplicar adesivo, o controle PLC não será mais suficiente. Nesses casos, a programação convencional do robô também é necessária para sistemas de manipulação cartesiana. Contudo, o ambiente de controle para sistemas de manipulação cartesiana oferece uma grande gama de alternativas possíveis quando comparado com robôs convencionais. Enquanto os robôs convencionais necessitam sempre da utilização de sistema de controle específico do fabricante, qualquer CLP pode ser utilizado para sistemas de movimentação cartesiana, na versão com melhor gama de funções para a exigência e complexidade da aplicação. Isso significa que as especificações do cliente podem ser atendidas e uma plataforma de controle uniforme pode ser implementada, incluindo uma linguagem de programação e estrutura de programa uniformes.

Com robôs convencionais, muitas vezes é necessária uma programação complexa. Consequentemente, é necessário muito trabalho para utilizar sistemas de 4 a 6 eixos para tarefas mecânicas. Por exemplo, todos os 6 eixos sempre precisam ser movidos ao mesmo tempo para um deslocamento em linha reta. Também é difícil e demorado programar “braço direito para braço esquerdo” em aplicações robóticas convencionais. Os sistemas de manuseio cartesiano oferecem excelentes alternativas aqui.

【A eficiência energética é alta】

As bases para um manuseio energeticamente eficiente são estabelecidas mesmo na seleção do sistema. Se a aplicação exigir longos tempos de permanência em determinadas posições, todos os eixos dos robôs convencionais estarão sujeitos ao controle de circuito fechado e deverão compensar continuamente a força do peso.

Com sistemas de manuseio cartesianos, normalmente é apenas o eixo Z vertical que precisa aplicar força continuamente. Esta força é necessária para manter a carga efetiva na posição desejada contra a força gravitacional. Isto pode ser conseguido de forma muito eficiente utilizando acionamentos pneumáticos, uma vez que estes não consomem energia nas suas fases de retenção. Uma outra vantagem dos eixos Z pneumáticos é o seu baixo peso próprio, o que significa que tamanhos menores podem ser usados ​​para os componentes mecânicos dos eixos X e Y e seu motor elétrico. A carga efetiva reduzida leva a uma redução no consumo de energia.

Os pontos fortes típicos dos eixos elétricos vêm à tona especialmente no caso de percursos longos e taxas de ciclo elevadas. Portanto, muitas vezes são uma alternativa muito eficiente para os eixos X e Y.

【Conclusão】

Em muitos casos é mais eficiente e económico utilizar sistemas de manuseamento cartesianos em vez de sistemas robóticos convencionais. Para uma ampla gama de aplicações, é possível projetar um sistema de manuseio cartesiano ideal porque:

• Os sistemas são configurados para os requisitos da aplicação em termos de caminhos ótimos e resposta dinâmica, e são adaptados à carga.

• Sua estrutura mecânica facilita sua programação: por exemplo, apenas um eixo precisa ser ativado para movimentos verticais.

• A sua adaptação mecânica ideal torna-os energeticamente eficientes, por exemplo, desligando o fornecimento de energia quando estão em repouso.

• Os sistemas de manuseio cartesiano são otimizados em termos de espaço para a aplicação.

• Componentes padrão produzidos em massa permitem que os sistemas de manuseio cartesiano sejam uma alternativa com preços atraentes aos robôs industriais convencionais.

E por último, mas não menos importante: nos sistemas de manuseio cartesianos, a cinemática é definida pela aplicação e seus periféricos, e não o contrário.