Laboratuvar kullanımı gibi al ve yerleştir uygulaması, bileşenlere kolayca erişilebildiği için konsollu yapıdan faydalanır. Gantry robotlar, her iki uçta yatay elemanlar desteklenen Kartezyen koordinat robotlarıdır; fiziksel olarak, mutlaka robot olmayan gantry vinçlerine benzerler. Gantry robotlar genellikle devasadır ve ağır yükleri taşıyabilir.

Gantry ve Kartezyen robotlar arasındaki fark

Kartezyen bir robotun her ekseninde bir doğrusal aktüatör bulunurken, bir gantry robotunun iki temel (X) ekseni ve bunları kapsayan ikinci bir (Y) ekseni bulunur. Bu tasarım, 2. eksenin konsollu olmasını engeller (daha sonra buna değineceğiz) ve gantrylerde daha uzun strok uzunlukları ve Kartezyen robota kıyasla daha fazla yük sağlar.

Kartezyen robotların en yaygın olanı, sarkık (moment) yükler için daha mükemmel koruma sağladığı için çift kılavuzlu tasarımı kullanır; ancak, çift doğrusal kılavuzlu eksenler, tek kılavuzlu eksenlere göre daha fazla ayak izine sahiptir, buna kıyasla çift kılavuzlu sistemler genellikle kısadır (dikey yönde) ve makinenin diğer alanlarıyla etkileşimi ortadan kaldırabilir. Argüman, seçtiğiniz eksen türünün yalnızca Kartezyen sistemin verimliliği üzerinde değil, aynı zamanda genel ayak izi üzerinde de bir etkiye sahip olduğudur.

Kartezyen Robot Aktüatörleri

Kartezyen bir mekanizma en iyi seçimse, genellikle bir cıvata, vida veya pnömatik tahrikli sistem olabilen aktüatör kontrol ünitesini takip eden tasarım faktörüdür. Doğrusal aktüatörler genellikle tahrik sistemine bağlı olarak tek veya çift doğrusal kılavuzla mevcuttur.

Kablo Kontrolü ve Yönetimi

Kablo kontrolü, bu robot tasarımının erken aşamalarında sıklıkla göz ardı edilen (veya sadece planın sonraki aşamalarına ertelenen) bir diğer temel özelliğidir. Kontrol için hava (pnömatik eksenler için), kodlayıcı girişi (servo tahrikli Kartezyen için), sensör ve diğer elektrikli aparatlar, her eksen birkaç kablo içerir.

Sistemler ve bileşenler Endüstriyel Nesnelerin İnterneti (IIoT) aracılığıyla bağlandığında, bunları birbirine bağlamak için kullanılan yöntemler ve araçlar çok daha kritik hale gelir ve bu iki tüp, kablo ve konektör, aşırı esnemeden kaynaklanan erken yorgunluğu veya diğer cihaz bileşenleriyle etkileşimden kaynaklanan kesintileri önlemek için uygun şekilde yönlendirilmeli ve bakımı yapılmalıdır.

Gerekli kabloların türü ve miktarı ve kablo yönetiminin karmaşıklığı, kontrol türü ve ağ protokolü tarafından belirlenir. Kablo yönetim sisteminin kablo taşıyıcısı, tepsileri veya muhafazalarının toplam sistemin ölçümlerini etkileyeceğini unutmayın, bu nedenle kablolama sistemi ve robotik bileşenlerin geri kalanıyla çakışma olmadığından emin olun.

Kartezyen Robot Kontrolleri

Kartezyen robotlar noktadan noktaya hareketler yapmak için tercih edilen yöntemdir, ancak karmaşık enterpolasyonlu ve konturlu hareketler de yapabilirler. Gerekli hareket türü, sistem için en iyi kontrol cihazını, ağ protokolünü, HMI'yi ve diğer hareket bileşenlerini belirleyecektir.

Bu bileşenler robotun eksenlerinden bağımsız olarak konumlandırılmış olsa da, çoğunlukla motorlar, kablolar ve ihtiyaç duyulan diğer eksen üstü elektrik bileşenleri üzerinde bir etkiye sahip olacaklardır. Bu eksen üstü elemanlar, ilk iki tasarım düşüncesini, konumlandırma ve kablo kontrolünü etkileyecektir.

Sonuç olarak, tasarım süreci tam bir döngü halinde ilerler ve Kartezyen robotun, elektriksel donanım ve yazılıma bağlı mekanik parçalar seti yerine, birbiriyle bağlantılı bir elektromekanik cihaz olarak inşa edilmesinin önemi vurgulanır.

Kartezyen Robot Çalışma Zarfı

Çeşitli robot yapılandırmaları farklı çalışma zarfı şekilleri üretir. Bu çalışma zarfı, belirli bir uygulama için bir Robot seçerken çok önemlidir çünkü manipülatörün ve uç efektörün çalışma alanını belirtir. Birçok amaç için, bir Robotun çalışma zarfını incelerken dikkatli olunmalıdır:

1. Çalışma zarfı, Robotik kolun ucundaki bir nokta tarafından yaklaşılabilen iş miktarıdır, bu nokta genellikle uç efektör montaj düzenlemelerinin ortasıdır. Uç efektörün sahip olduğu herhangi bir alet veya iş parçası yoktur.

2. Bazen Robot kolunun giremediği çalışma zarfı içerisinde lokasyonlar vardır. Ölü bölgeler belirli bölgelere verilen isimdir.
Belirtilen maksimum yük kapasitesine ancak, maksimum erişime ulaşabilen veya ulaşamayan kol uzunluklarında ulaşılabilir.

3. Kartezyen konfigürasyonunun çalışma zarfı dikdörtgen prizmadır. Çalışma zarfının içinde ölü bölge yoktur ve Robot tüm çalışma hacmi boyunca tüm yükü manipüle edebilir.