Индивидуализация и универсальность

Декартовы системы перемещения, как последовательная кинематика, имеют главные оси для прямолинейного движения и вспомогательные оси для вращения. Система действует одновременно как направляющая, опора и привод и должна быть интегрирована в полную систему приложения независимо от структуры системы перемещения.

【Стандартные положения монтажа】

Все декартовы системы перемещения могут быть установлены в любом месте пространства. Это позволяет идеально адаптировать механическую систему к условиям применения. Ниже приведен обзор некоторых наиболее распространенных конструкций.

Двумерные – эти декартовы системы перемещения делятся на категории консольных и линейных порталов с их движением в вертикальной плоскости, а также плоских поверхностных порталов с их движением в горизонтальной плоскости.

Двумерный кантилевер состоит из горизонтальной оси (Y) с вертикальным приводом (Z), установленным на его передней части.

Линейный портал представляет собой горизонтальную ось (Y), закрепленную на обоих концах, слева и справа. Вертикальная ось (Z) установлена ​​на салазках между двумя конечными точками оси. Линейные порталы обычно тонкие, с прямоугольным вертикальным рабочим пространством.

Плоский поверхностный портал состоит из двух параллельных осей (X), связанных осью (Y), перпендикулярной направлению движения. Плоские поверхностные порталы могут охватывать значительно большее рабочее пространство, чем роботизированные системы с дельта-кинематикой или SCARA с их круглыми/почкообразными рабочими пространствами.

В дополнение к обычной конфигурации с отдельными осями, линейные порталы и плоские порталы также принимают форму полных систем с фиксированной механической комбинацией с вращающимся зубчатым ремнем в качестве приводного компонента. Низкая эффективная нагрузка делает их пригодными для высоких мощностей (подхватов/мин) с соответствующим динамическим откликом.

Трехмерные – эти декартовы системы перемещения делятся на категории консольных и трехмерных порталов с перемещениями в обеих плоскостях.

3D-консоль представляет собой две оси (X), установленные параллельно, плюс ось консоли (Y), перпендикулярную направлению движения, с вертикальной осью (Z), установленной спереди нее.

3D-порталы состоят из двух параллельных осей (X), связанных осью (Y), перпендикулярной направлению движения. Вертикальная ось (Z) установлена ​​на этой перпендикулярной оси.

Примечание: В случае плоской поверхности, линейных и 3D-порталов сила прикладывается между двумя точками опоры горизонтальных осей. Горизонтальная ось на консоли действует как рычаг из-за груза, подвешенного на ее конце.

【Требуется более простое программирование】

Степень необходимого программирования зависит от функции: если системе необходимо перемещаться только в отдельные точки, достаточно быстрого и простого программирования ПЛК.

Если необходимо движение по траектории, например, при нанесении клея, управление PLC больше не достаточно. В таких случаях обычное программирование робота требуется и для декартовых систем обработки. Однако среда управления для декартовых систем обработки предлагает большой спектр возможных альтернатив по сравнению с обычными роботами. В то время как обычные роботы всегда требуют использования конкретной системы управления производителя, для декартовых систем обработки может использоваться любой PLC в версии с наилучшим набором функций для требований и сложности приложения. Это означает, что можно придерживаться спецификаций заказчика и можно реализовать единую платформу управления, включая единый язык программирования и структуру программы.

В случае с обычными роботами часто требуется сложное программирование. Следовательно, требуется много работы для использования систем с 4-6 осями для механических задач. Например, все 6 осей всегда должны перемещаться одновременно для прямолинейного перемещения. Также сложно и долго программировать «правую руку в левую руку» в обычных роботизированных приложениях. Картезианские системы обработки предлагают здесь отличные альтернативы.

【Высокая энергоэффективность】

Основы энергоэффективного обращения закладываются еще при выборе системы. Если приложение требует длительного времени пребывания в определенных положениях, все оси обычных роботов подлежат управлению с обратной связью и должны непрерывно компенсировать силу веса.

В декартовых системах перемещения обычно только вертикальная ось Z должна постоянно прилагать силу. Эта сила требуется для удержания эффективной нагрузки в желаемом положении против силы тяжести. Этого можно очень эффективно достичь с помощью пневматических приводов, поскольку они не потребляют энергию в фазах удержания. Еще одним преимуществом пневматических осей Z является их малый собственный вес, что означает, что для механических компонентов осей X и Y и их электродвигателя можно использовать меньшие размеры. Уменьшенная эффективная нагрузка приводит к снижению потребления энергии.

Типичные преимущества электрических осей особенно проявляются в случае длинных путей и высоких циклических скоростей. Поэтому они часто являются очень эффективной альтернативой осям X и Y.

【Заключение】

Во многих случаях более эффективно и экономично использовать декартовы системы обработки вместо обычных роботизированных систем. Для широкого спектра приложений можно спроектировать идеальную декартову систему обработки, потому что:

• Системы настраиваются в соответствии с требованиями приложения с точки зрения оптимальных путей и динамического реагирования, а также адаптируются к нагрузке.

• Их механическая структура упрощает их программирование: например, для вертикальных перемещений необходимо активировать только одну ось.

• Их оптимальная механическая адаптация делает их энергоэффективными, например, за счет отключения подачи энергии в состоянии покоя.

• Системы декартовой обработки оптимизированы для пространства, необходимого для конкретного применения.

• Стандартные, серийно выпускаемые компоненты позволяют декартовым системам перемещения стать привлекательной по цене альтернативой обычным промышленным роботам.

И последнее, но не менее важное: в декартовых системах перемещения кинематика определяется приложением и его периферийными устройствами, а не наоборот.