В отличие от другого типа робота или многоосной системы.

Во-первых, декартова система — это система, которая движется по трем ортогональным осям — X, Y и Z — в соответствии с декартовыми координатами. (Хотя следует отметить, что ось вращения — в форме концевого эффектора или инструмента на конце руки — иногда включается на крайнюю ось декартового робота.)

Что делает декартова робота роботом, так это то, что оси выполняют скоординированное движение через общий контроллер движения.

Оси декартового робота состоят из линейного привода той или иной формы — либо приобретенного в виде предварительно собранной системы у производителя, либо изготовленного по индивидуальному заказу OEM-производителем или конечным пользователем из компонентов линейной направляющей и привода.

Просто, правда?

Но не каждая линейная система, работающая по осям XY или XYZ, является декартовым роботом. Заметным исключением является тип робота, который использует две базовые оси (X) параллельно. Эта конфигурация — например, 2X-Y или 2X-YZ — переводит робота из декартовой категории в категорию портальных роботов.

Основное различие между портальными и декартовыми роботами заключается в том, что декартовый робот использует один линейный привод на каждой оси, тогда как портальный робот всегда конструируется с двумя базовыми осями (X), причем вторая ось (Y) охватывает их. Эта конфигурация предотвращает консольное положение второй оси (подробнее об этом ниже) и позволяет порталам иметь гораздо большую длину хода — и во многих случаях большую полезную нагрузку — чем у декартовых роботов.

Второй тип многоосной линейной системы, не подпадающий под определение декартова робота, — это стол XY. Разница между декартовыми роботами и столами XY заключается в способе установки и загрузки. В декартовом роботе вторая или третья ось (Y или Z) является консольной и поддерживается только на одном конце осью, расположенной под ней. Кроме того, нагрузка на внешнюю ось обычно отклоняется от этой оси.

Такое расположение создает не только моментную нагрузку на внешнюю ось из-за приложенной нагрузки, но также значительную моментную нагрузку на опорную ось из-за совместного воздействия приложенной нагрузки вместе с внешней осью. Способ монтажа и загрузки ограничивает грузоподъемность декартовых роботов и является основным фактором при определении максимальной длины хода внешней (консольной) оси.

Напротив, таблицы XY состоят из двух осей, центрированных друг над другом, часто с одинаковой длиной штриха. Кроме того, нагрузка обычно центрируется по оси Y. Такая конфигурация оси и расположение нагрузки приводят к очень небольшой консольной нагрузке по каждой оси (и часто к отсутствию консольной нагрузки по оси Y).

Декартовы роботы перекрывают SCARA и 6-осевые (шарнирные) роботы по некоторым техническим характеристикам и могут применяться в некоторых одних и тех же приложениях, но декартовы роботы имеют ряд преимуществ перед SCARA и 6-осевыми типами. Во-первых, декартова конструкция обеспечивает прямоугольную рабочую зону, в которой значительная часть занимаемой площади робота используется в качестве активной рабочей зоны. С другой стороны, SCARA и 6-осевые типы имеют круглые или овальные рабочие зоны, что часто приводит к образованию большого количества мертвого (неиспользуемого) пространства, особенно когда требуемый ход или вылет очень велик.

Декартовы роботы могут быть построены практически из любого типа линейного привода с любым разнообразием приводных механизмов — ремнем, шариком или ходовым винтом, пневматическим приводом или линейным двигателем. (Обратите внимание, что реечные приводы также возможны, но они чаще используются в портальных системах с очень длинным ходом.) Это означает, что они могут и часто имеют лучшую точность позиционирования и повторяемость, чем SCARA и 6-осевые типы. Декартовы роботы также имеют преимущество простоты использования с точки зрения программирования, поскольку их кинематика проще (три декартовых оси вместо нескольких осей вращения).

В недавнем прошлом предварительно собранные декартовы роботы были редкостью, при этом большинство устройств изготавливалось по индивидуальному заказу OEM-производителем, интегратором роботов или даже конечным пользователем. Но теперь многие производители линейных приводов также предлагают предварительно сконфигурированные и собранные декартовы системы с множеством опций, соответствующих общим требованиям к перемещению, полезной нагрузке, скорости и точности. И производители традиционных 6-осевых роботов и роботов SCARA также принимают в этом участие, признавая, что для многих приложений промышленной автоматизации и сборки декартовы роботы предлагают лучший компромисс между грузоподъемностью и занимаемой площадью, чем модели SCARA и 6-осевые конструкции.