Конфигурация системы, управление кабелем, элементы управления.

Если ваше приложение требует декартового робота, у вас есть широкий спектр вариантов, в зависимости от уровня интеграции, который вы хотите предпринять. И хотя заранее инженерные картезианские роботы становятся все более широко принятыми, поскольку производители расширяют свои диапазоны продукта, чтобы соответствовать более широкому объему критериев производительности, некоторые приложения по-прежнему требуют создания собственной картезианской системы, например, для удовлетворения специальных условий окружающей среды или для выполнения высокоспециализированного набора требований к производительности.

Но «построить свой собственный» не обязательно означает «построить с нуля». Показательный пример: ключевые компоненты декартового робота - линейных приводов - доступны в многочисленных конфигурациях, поэтому редко необходимо создавать приводы с нуля. И многие производители линейного привода предлагают соединительные наборы и монтажные кронштейны, которые делают сборку вашей собственной картезианской системы из приводов каталогов в отношении относительно простых упражнений.

Тем не менее, определение основного макета и выбор соответствующих линейных приводов является лишь первым шагом. Чтобы избежать в конечном итоге картезианской системой, которая не выполняет требования применения или не вписывается в ожидаемый след, помните о следующих соображениях - особенно на этапе проектирования.

Системная конфигурация

Одна из первых вещей, которые можно указать при разработке декартового робота,-это конфигурация осей не только для достижения необходимых движений, но и для обеспечения достаточной жесткости системы, что может повлиять на грузоподъемность, точность перемещения и точность позиционирования. Фактически, некоторые приложения, которые требуют движения в картезианских координатах, лучше обслуживаются гентри -роботом, чем декартовой системой, особенно если ось Y требует длинного удара или если декартовое расположение нанесло бы большую момент на одну из оси. В этих случаях двойные или двойные оси Gantry System могут быть необходимы для предотвращения чрезмерного отклонения или вибрации.

Если декартовая система является лучшим решением, следующим вариантом проектирования, как правило, является приводной блок для приводов, причем наиболее распространенным выбором являются ремень, винт или пневматическая система. И независимо от системы привода, линейные приводы обычно предлагаются либо с одним линейным руководством или двойными линейными руководствами.

Подавляющее большинство декартовых роботов используют конфигурацию с двойным правительством, поскольку она предлагает лучшую поддержку нагрузок (момент), но оси с двойными линейными направляющими будут иметь более широкий след, чем оси с однолинейными направляющими. С другой стороны, системы с двумя парнями часто короче (в вертикальном направлении), что может предотвратить помехи в другие части машины. Дело в том, что тип выбранных вами осей влияет не только на производительность картезианской системы, но также влияет на общую площадь.

Управление кабелем

Другим важным аспектом картезианского дизайна робота, который часто упускается из виду на ранних этапах (или просто отложено на более поздние этапы дизайна), является управление кабелем. Каждая ось требует нескольких кабелей для мощности, воздуха (для пневматических осей), обратной связи энкодера (для сервоприводных декартов), датчиков и других электрических компонентов. И когда системы и компоненты интегрированы в промышленный Интернет вещей (IIOT), методы и инструменты для их подключения становятся еще более критическими. Все эти кабели, провода и разъемы должны быть тщательно направлены и управлять, чтобы убедиться, что они не испытывают преждевременную усталость из -за чрезмерного сгибания или повреждения из -за вмешательства в другие части системы.

Декартовые (а также роботы Scara и 6 осевых) делают эту связь еще более сложной, поскольку оси могут перемещаться как независимо, так и синхронизировать друг с другом. Но одна вещь, которая может помочь смягчить сложность управления кабелями,-это использование компонентов, которые уменьшают количество необходимых кабелей-например, двигатели, которые интегрируют мощность и обратную связь в один кабель, или интегрированные комбинации с приводом привода.

Тип управления и сетевой протокол также могут влиять на тип и количество необходимых кабелей и сложность управления кабелями. И не забывайте, что система управления кабелями - кабельные носители, лотки или корпусы - повлияет на размеры общей системы, поэтому важно проверить вмешательство между системой управления кабелями и другими частями робота и машины.

Управление

Декартовые роботы-это решение для перемещений точки-точки, но они также могут производить сложные интерполированные движения и контурированное движение. Требуемый тип движения поможет определить, какую систему управления, сетевой протокол, HMI и другие компоненты движения лучше всего подходят для системы. И хотя эти компоненты, по большей части, размещены отдельно от оси декартового робота, они будут влиять на то, что требуются двигатели, кабели и другие электрические компоненты на осе. И эти компоненты на осе, в свою очередь, сыграют роль в первых двух конструктивных соображениях: конфигурация и управление кабелями.

Таким образом, процесс проектирования поступает «полный округ», повторяя важность проектирования декартового робота как интегрированного электромеханического блока, а не серии механических компонентов, которые просто подключены к электрическому аппаратному и программному обеспечению.