Применение «подбор и размещение», например, лабораторное использование, выигрывает от консольной конструкции, поскольку компоненты легкодоступны. Портальные роботы — это декартовы координатные роботы с горизонтальными элементами, поддерживаемыми на обоих концах; физически они похожи на портальные краны, которые не обязательно являются роботами. Портальные роботы часто бывают гигантскими и способны переносить тяжелые грузы.

Разница между портальными и декартовыми роботами

Декартов робот имеет один линейный привод на каждой оси, тогда как портальный робот имеет две базовые оси (X) и вторую ось (Y), которая их охватывает. Такая конструкция предотвращает консольное положение второй оси (подробнее об этом позже) и обеспечивает еще большую длину хода в портальных системах и большую полезную нагрузку по сравнению с декартовым роботом.

Наиболее распространенные декартовы роботы используют конструкцию с двойными направляющими, поскольку она обеспечивает более надежную защиту от нависающих (моментных) нагрузок; однако оси с двойными линейными направляющими имеют большую площадь опоры, чем оси с одной, в сравнении с ними системы с двойными направляющими обычно короткие (в вертикальном направлении) и могут исключать взаимодействие с другими областями машины. Аргумент заключается в том, что тип выбранных вами осей влияет не только на эффективность декартовой системы, но и на общую площадь опоры.

Декартовы роботизированные приводы

Если лучшим выбором является декартов механизм, следующим фактором проектирования обычно является блок управления приводом, который может быть болтовой, винтовой или пневматической системой. Линейные приводы обычно доступны с одинарной или двойной линейной направляющей в зависимости от системы привода.

Контроль и управление кабелями

Управление кабелем — еще одна важная особенность конструкции этого робота, которую часто игнорируют на ранних стадиях (или просто откладывают на более поздние стадии плана). Для управления, воздуха (для пневматических осей), ввода энкодера (для сервоприводных декартовых), датчика и других электрических устройств каждая ось включает несколько кабелей.

Когда системы и компоненты соединяются посредством промышленного Интернета вещей (IIoT), методы и инструменты, используемые для их соединения, становятся гораздо более важными, и эти трубки, провода и разъемы должны быть проложены надлежащим образом и обслуживаться, чтобы избежать преждевременной усталости из-за чрезмерного изгиба или сбоев из-за помех от других компонентов устройства.

Тип и количество требуемых кабелей, а также сложность управления кабелями определяются типом управления и сетевым протоколом. Обратите внимание, что кабельный держатель, лотки или корпуса системы управления кабелями повлияют на общие измерения системы, поэтому убедитесь, что нет конфликта с кабельной системой и остальными роботизированными компонентами.

Декартовы элементы управления роботом

Картезианские роботы являются предпочтительным методом для выполнения движений из точки в точку, но они также могут выполнять сложные интерполированные и контурные движения. Требуемый тип движения определит наилучшее устройство управления, сетевой протокол, HMI и другие компоненты движения для системы.

Хотя эти компоненты расположены независимо от осей робота, по большей части они будут оказывать влияние на двигатели, провода и другие необходимые осевые электрические компоненты. Эти осевые элементы будут влиять на первые два конструктивных решения: позиционирование и управление кабелями.

В результате процесс проектирования замыкается, подчеркивая важность создания декартового робота как взаимосвязанного электромеханического устройства, а не набора механических деталей, прикрепленных к электрическому оборудованию и программному обеспечению.

Рабочий диапазон декартового робота

Различные конфигурации робота создают различные формы рабочей зоны. Эта рабочая зона имеет решающее значение при выборе робота для конкретного применения, поскольку она определяет рабочую зону манипулятора и конечного эффектора. Для множества целей следует проявлять осторожность при изучении рабочей зоны робота:

1. Рабочая зона — это объем работы, к которому может приблизиться точка на конце манипулятора робота, которая обычно находится в середине монтажных устройств концевых исполнительных органов. Она не имеет никаких инструментов или заготовок, принадлежащих конечному исполнительному органу.

2. Иногда внутри рабочей зоны есть места, куда манипулятор робота не может войти. Мертвые зоны — это название определенных областей.
Указанная максимальная грузоподъемность достижима только при таких длинах стрелы, которые могут достигать или не достигать максимальной досягаемости.

3. Рабочий диапазон конфигурации Декарта представляет собой прямоугольную призму. Внутри рабочего диапазона нет мертвых зон, и робот может манипулировать полной полезной нагрузкой по всему рабочему объему.