Configuração do sistema, gerenciamento de cabos, controles.

Se o seu aplicativo exigir um robô cartesiano, você terá uma ampla variedade de opções, dependendo do nível de integração que deseja realizar. E embora os robôs cartesianos pré-engenhados estejam se tornando mais amplamente adotados à medida que os fabricantes expandem seus variações de produtos para se adequar a um escopo mais amplo de critérios de desempenho, algumas aplicações ainda exigem a construção de seu próprio sistema cartesiano-por exemplo, para atender às condições ambientais especiais ou cumprir um altamente Conjunto especializado de requisitos de desempenho.

Mas "construir o seu próprio" não significa necessariamente "construir do zero". Caso em questão: os principais componentes de um robô cartesiano - os atuadores lineares - estão disponíveis em inúmeras configurações, por isso raramente é necessário construir os atuadores do zero. E muitos fabricantes de atuadores lineares oferecem kits de conexão e suportes de montagem que tornam a montagem do seu próprio sistema cartesiano a partir de atuadores de especificações de catálogo um exercício relativamente simples.

No entanto, determinar o layout básico e a escolha dos atuadores lineares apropriados é apenas a primeira etapa. Para evitar acabar com um sistema cartesiano que não executa nos requisitos de aplicativo ou não se encaixa na pegada esperada, lembre -se das seguintes considerações - especialmente durante a fase de design.

Configuração do sistema

Uma das primeiras coisas a especificar ao projetar um robô cartesiano é a configuração dos eixos, não apenas para alcançar os movimentos necessários, mas também para garantir que o sistema tenha rigidez suficiente, o que pode afetar a capacidade de transporte de carga, precisão da viagem e posicionamento precisão. De fato, algumas aplicações que exigem movimento nas coordenadas cartesianas são melhor servidas por um robô de pórtico do que por um sistema cartesiano, especialmente se o eixo y exigir um golpe longo ou se o arranjo cartesiano colocaria um grande momento de carga em um dos eixos . Nesses casos, os eixos duplos ou duplos de um sistema de pórtico podem ser necessários para evitar deflexões ou vibrações excessivas.

Se um sistema cartesiano for a melhor solução, a próxima opção de design é normalmente a unidade de acionamento para os atuadores-com as escolhas mais comuns sendo um sistema de correia, parafuso ou acionado por pneumático. E, independentemente do sistema de acionamento, os atuadores lineares são normalmente oferecidos com uma única guia linear ou guias lineares duplos.

A grande maioria dos robôs cartesianos usa a configuração de guia dupla, pois oferece melhor suporte para cargas (momento)-mas os eixos com guias lineares duplos terão uma pegada mais ampla do que os eixos com guias lineares únicos. Por outro lado, os sistemas de guia dupla geralmente são mais curtos (na direção vertical), o que pode impedir a interferência em outras partes da máquina. O ponto é que o tipo de eixos que você escolhe afeta não apenas o desempenho do sistema cartesiano, mas também afeta a pegada geral.

Gerenciamento de cabos

Outro aspecto importante do design do robô cartesiano que muitas vezes é esquecido nas fases iniciais (ou simplesmente adiado para as fases posteriores do design) é o gerenciamento de cabos. Cada eixo requer vários cabos para energia, ar (para eixos pneumáticos), feedback do codificador (para cartesianos orientados por servo), sensores e outros componentes elétricos. E quando sistemas e componentes são integrados à Internet Industrial das Coisas (IIOT), os métodos e ferramentas para conectá -los se tornam ainda mais críticos. Todos esses cabos, fios e conectores devem ser cuidadosamente roteados e gerenciados para garantir que não sofram fadiga prematura devido à flexão ou dano excessivo devido à interferência em outras partes do sistema.

Os robôs cartesianos (assim como Scara e 6 eixos) tornam essa conectividade ainda mais desafiadora, pois os eixos podem se mover independentemente e em sincronização entre si. Mas uma coisa que pode ajudar a mitigar a complexidade do gerenciamento de cabos é usar componentes que reduzem o número de cabos necessários-por exemplo, motores que integram energia e feedback em um único cabo ou combinações integradas de tração de motor.

O tipo de controle e o protocolo de rede também podem influenciar o tipo e a quantidade de cabos necessários e a complexidade do gerenciamento de cabos. E não se esqueça de que o sistema de gerenciamento de cabos - portadores de cabos, bandejas ou caixas - afetará as dimensões do sistema geral, por isso é importante verificar a interferência entre o sistema de gerenciamento de cabos e as outras partes do robô e a máquina .

Controles

Os robôs cartesianos são a solução ideal para movimentos ponto a ponto, mas também podem produzir movimentos interpolados complexos e movimento com contornos. O tipo de movimento necessário ajudará a determinar qual sistema de controle, protocolo de rede, HMI e outros componentes de movimento são mais adequados para o sistema. E embora esses componentes estejam, na maioria das vezes, alojados separadamente dos eixos do robô cartesiano, eles influenciarão o que são necessários motores, cabos e outros componentes elétricos no eixo. E esses componentes no eixo, por sua vez, desempenharão um papel nas duas primeiras considerações de design: configuração e gerenciamento de cabos.

Portanto, o processo de design vem "Circle completo", reiterando a importância de projetar um robô cartesiano como uma unidade eletromecânica integrada, em vez de uma série de componentes mecânicos que estão simplesmente conectados a hardware e software elétricos.