Personalização e Versatilidade

Sistemas de movimentação cartesianos, como a 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, independentemente da estrutura do sistema de movimentação.

【Posições de montagem padrão】

Todos os sistemas de movimentação cartesianos podem ser instalados em qualquer posição no espaço. Isso permite que o sistema mecânico seja adaptado idealmente às condições da aplicação. Veja alguns dos designs mais comuns.

Bidimensionais – Esses sistemas de movimentação cartesianos são divididos nas categorias de cantilevers e pórticos lineares com seu movimento no plano vertical, e pórticos de superfície plana com seu movimento no plano horizontal.

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

Um pórtico linear é um eixo horizontal (Y) fixado em ambas as extremidades, esquerda e direita. Um eixo vertical (Z) é montado em um trilho entre as duas extremidades do eixo. Os pórticos lineares geralmente são estreitos, 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. Pórticos de superfície plana podem cobrir um espaço de trabalho significativamente maior do que 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 apresentam a forma de sistemas completos com uma combinação mecânica fixa e 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 cartesianos são divididos nas categorias de 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.

Observação: Em pórticos de superfície plana, lineares e tridimensionais, 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.

【Programação mais simples necessária】

O grau de programação necessário depende da função: se o sistema só precisa se mover para pontos individuais, uma programação PLC rápida e simples é suficiente.

Se for necessário movimento de trajetória, como na aplicação de adesivo, o controle por CLP não é mais suficiente. Nesses casos, a programação convencional de robôs também é necessária para sistemas de manuseio cartesianos. No entanto, o ambiente de controle para sistemas de manuseio cartesianos oferece uma ampla gama de alternativas possíveis em comparação com robôs convencionais. Enquanto robôs convencionais sempre exigem o uso do sistema de controle específico do fabricante, qualquer CLP pode ser usado para sistemas de manuseio cartesianos, na versão com a melhor gama de funções para os requisitos e a 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.

Robôs convencionais frequentemente exigem programação complexa. Consequentemente, a utilização de sistemas de 4 a 6 eixos para tarefas mecânicas exige muito trabalho. Por exemplo, todos os 6 eixos precisam ser movidos sempre ao mesmo tempo para deslocamentos em linha reta. Programar "braço direito para braço esquerdo" em aplicações robóticas convencionais também é difícil e demorado. Sistemas de manuseio cartesianos oferecem excelentes alternativas nesse sentido.

【A eficiência energética é alta】

As bases para um manuseio com eficiência energética são estabelecidas já na seleção do sistema. Se a aplicação exigir longos tempos de permanência em determinadas posições, todos os eixos dos robôs convencionais estarão sujeitos a um controle em malha fechada e deverão compensar continuamente a força do peso.

Em sistemas de movimentação cartesianos, geralmente é apenas o eixo Z vertical que precisa aplicar força continuamente. Essa força é necessária para manter a carga efetiva na posição desejada contra a força gravitacional. Isso pode ser alcançado de forma muito eficiente com acionamentos pneumáticos, pois estes não consomem energia em suas fases de retenção. Outra vantagem dos eixos Z pneumáticos é seu baixo peso próprio, o que significa que tamanhos menores podem ser usados ​​para os componentes mecânicos dos eixos X e Y e seus motores elétricos. A carga efetiva reduzida leva a uma redução no consumo de energia.

Os pontos fortes típicos dos eixos elétricos se destacam especialmente em percursos longos e altas taxas de ciclo. Portanto, eles costumam ser uma alternativa muito eficiente para eixos X e Y.

【Conclusão】

Em muitos casos, é mais eficiente e econômico utilizar sistemas de manuseio 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 trajetórias ótimas e resposta dinâmica, e são adaptados à carga.

• Sua estrutura mecânica os torna fáceis de programar: por exemplo, apenas um eixo precisa ser ativado para movimentos verticais.

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

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

• Componentes padrão produzidos em massa permitem que os sistemas de manuseio cartesianos sejam uma alternativa com preço atraente aos robôs industriais convencionais.

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