Декартовая координатная геометрия является отличным методом для картирования трехмерного пространства в простой, простой в понимании численной системы. В декартовой системе для трехмерного пространства существует три оси координат, которые перпендикулярны друг другу (ортогональные оси) и встречаются на начале.

Три оси обычно называют осью x, ось Y и ось z. Любая точка в трехмерном пространстве представлена ​​тремя числами как (x, y, z). X представляет расстояние точки от начала координат вдоль оси X, Y-это расстояние от начала координат вдоль оси Y, а z-расстояние от начала координат вдоль оси Z.

Декартовые (гантри) роботы

Мехатронные роботы, которые используют линейные оси для движения, называются декартовыми роботами, линейными роботами или гентри -роботами. Гантри -роботы похожи на грань -кранов и работают аналогичным образом. Но роботы гантри не ограничиваются функциями подъема и перемещения. Они могут иметь пользовательскую функциональность в соответствии с требованиями.

Декартовые роботы имеют верхнюю структуру, которая управляет движением в горизонтальной плоскости и роботизированной рукой, которая приводит в действие по вертикали движения. Они могут быть разработаны для перемещения по осям XY или осям XYZ. Роботизированная рука помещается на леса и может перемещаться в горизонтальной плоскости. Роботизированная рука имеет эффектор или машинный инструмент, прикрепленный к концу руки в зависимости от функции, в которой она используется.

Хотя декартовые роботы и гантри-роботы используются взаимозаменяемо, роботы-гентри обычно имеют две оси X, в то время как декартовые роботы будут иметь только по одной из двух/трех оси (в соответствии с конфигурацией).

 

Как они функционируют?

Декартовые роботы перемещаются только через линейное движение, как правило, через серводвивания. Используемые линейные приводы могут быть в различных формах в соответствии с конкретным применением. Система привода может быть управляемой ремнем, управляемым кабелем, винтовым, управляемым пневматическим управлением, управляемым стойкой и пинкой или линейно-моторным. Некоторые производители предоставляют совершенно готовые декартовые роботы, которые могут быть реализованы без каких-либо модификаций. Другие производители предлагают различные компоненты в качестве модулей, что позволяет пользователю реализовать комбинацию этих модулей в соответствии с их конкретным вариантом использования.

Сами роботизированные руки могут быть оснащены «зрением» или могут быть «слепыми» в операциях. Они могут быть прикреплены к датчикам света или камеры для определения объектов перед выполнением действия. Например, картезианские роботы могут использоваться в лабораториях для выбора и перемещения образцов. Компьютерное зрение может использоваться для распознавания пробирки, пипетки или слайды, и рука может захватить объект в соответствии с данными положения, передаваемых с камеры.

Преимущество декартовых роботов перед другими роботизированными системами, таких как роботы из шести осеток, заключается в том, что их очень легко программировать. Один контроллер движения может обрабатывать логику движения для декартового робота. Роботы имеют только линейное движение, что обеспечивает простоту управления. Нет необходимости в сложном массиве ПЛК и микрочипов для управления движением декартовых роботов. Тот же атрибут помогает облегчить программирование движения робота.

 

Характеристики и преимущества

Картесайские роботы имеют более высокую полезную нагрузку по сравнению с их эквивалентными шестиосными роботами. Это, в сочетании с более низкой стоимостью и простотой программирования для линейных роботов, делает их пригодными для большого разнообразия промышленных применений. Гэнтри -роботы, которые по существу являются декартовыми роботами с вспомогательными лесами, могут нести еще более полезные нагрузки. Диапазон движения для линейных роботов может быть расширен путем добавления совместимых модулей к существующему механизму. Эта модульность в картезианских роботах делает их гораздо более универсальными и имеет более длительный срок в промышленной обстановке.

Декартовые роботы также демонстрируют высокий уровень точности и точности по сравнению с их вращающимися аналогами. Это связано с тем, что у них есть только линейное движение и не нужно приспосабливать роторное движение. Картесайские роботы могут иметь допуски в диапазоне микрометров (мкМ), тогда как роботы из шести осеток обычно имеют допуски в диапазоне миллиметров (мм).

 

Приложения для картезианских роботов

Универсальность, более низкая стоимость и простота программирования делают картезианские роботы жизнеспособными для многих применений в промышленных условиях. Давайте посмотрим на некоторые из них.

• Выберите и место:Роботизированная рука оснащена некоторым изменением устройства зрения для идентификации различных компонентов из карусели или конвейерной ленты. Рука может выбрать эти объекты и сортировать их в разные контейнеры. Выбор и сор может быть сделано одной роботизированной рукой.
• Перенос процесса в процесс:В производственной линии будут случаи, когда товары в процессе должны быть переданы из одного места в другое. Это можно сделать с помощью линейных роботов с двойным приводом. Они могут использоваться с системами зрения или синхронизацией времени в зависимости от остальной части процесса.
• Система сборки:Когда те же шаги должны повторяться снова и снова, чтобы собрать части продукта, для автоматизации задач можно использовать линейные роботы.
• Применение клея и герметиков:Многие производственные процессы включают в себя применение клея или герметиков между частями. Он используется в крупном автомобильном производстве до небольшого электронного производства гаджетов. Клей и герметики должны применяться в очень точных количествах и в правильном месте. Роботизированная рука линейного робота может быть связана с высокой определенной дозатором жидкости, а клей и герметики можно применять с высокой точностью.
• Паллетизация и депалетизация:Упаковка использует поддоны для с легкостью транспортировки товаров. Декартовые роботы могут быть использованы для автоматизации как размещения продуктов на поддонах, так и для получения их из поддонов.
• Турирование с ЧПУ:Компьютерные числовые машины на основе управления используются для создания продуктов в соответствии с проектами, изготовленными в программном обеспечении для инженерного проектирования. Машины с ЧПУ широко используют линейные роботы с различными инструментами, прикрепленными к роботизированным рукам.
• Точная точечная сварка:Специализированная сварка требуется в определенных производственных процессах. Линейные роботы с сварочными рычагами могут достичь точных сварных швов в точных местах на рабочей поверхности. Высокий уровень толерантности в диапазоне микрометров (мкМ) полезен в таких приложениях.

Есть еще много промышленных применений для линейных роботов. К ним относятся дозирующие агенты, ассемблер и базовые машины для тестеров, блоки вставки, укладки, автоматизация герметизации, обработка материалов, хранение и извлечение, разрезание, расписание и сортировку.