Manuel malzeme veya parça elleçleme işlemleri kullanan üretim ve paketleme işlemleri, özel kol ucu takımlama (EoAT) ve gelişmiş algılama yeteneklerine sahip uzun mesafeli Kartezyen robotlarla otomasyondan anında fayda sağlayabilir. Bu robotlar, makine bakımı veya işlem içi parçaları aktarma gibi aksi takdirde manuel olan görevleri gerçekleştirmek için çeşitli makineleri destekleyebilir.

Kartezyen robotlar iki veya daha fazla koordineli doğrusal konumlandırma aşamasından oluşur... bu nedenle bir tasarım mühendisi otomasyona yeniyse akla gelen ilk şey olmayabilir. Birçok kişi robotları endüstrinin fabrika zeminlerinde giderek daha fazla uyguladığı altı eksenli eklemli kol robotlarıyla eş tutar. Deneyimli otomasyon mühendisleri bile Kartezyen robotları önemsemez... altı eksenli modellere odaklanarak. Ancak uzun mesafeli bir Kartezyen sisteminin faydalarını göz ardı etmek maliyetli bir hata olabilir - özellikle robotun şunları yapmasını gerektiren uygulamalarda:

1. Birden fazla makineyi idare edin

2. Uzun mesafelere ulaşın

3. Basit ve tekrarlanan işlemleri gerçekleştirin.

Altı eksenli robotların sorunu

İyi bir sebepten dolayı, eklemli kol robotları sayısız otomatik üretim ve paketleme tesisinde öne çıkar... özellikle elektronik montaj ve tıp endüstrisinde. Bu tür robotik kollar uygun şekilde boyutlandırıldığında, programlama ile yönetilen (ve kol ucu takım değişiklikleriyle tamamlanan) birçok farklı otomatik görevi yerine getirme esnekliğiyle büyük yükleri kaldırabilir. Ancak altı eksenli robotlar pahalı olabilir ve yüksek robot yoğunluğu gerektirebilir. İkincisi, bir tesisin muhtemelen her bir veya iki paketleme makinesi için ayrı bir robota ihtiyaç duyacağını gösteren bir terimdir. Elbette, birkaç makineden fazlasına hizmet edebilecek erişime sahip daha büyük ve daha pahalı altı eksenli robotlar da mevcuttur, ancak bunlar bile tesis mühendislerini makineleri çok büyük bir robotun etrafına yerleştirmeye zorladıkları için optimum olmayan çözümlerdir. Eklemli kol robotları ayrıca güvenlik koruması gerektirir; değerli zemin alanını tüketir; ve yetenekli çalışanlar tarafından programlanması ve bakımı gerekir.

Uzun mesafeli Kartezyen doğrusal sistemler için durum

Kartezyen robotlar, büyük ölçüde gerekli robot yoğunluğunu azalttıkları için altı eksenli robotik seçeneklerden daha iyi performans gösterir. Sonuçta, uzun mesafeli bir Kartezyen transfer robotu, robotun etrafındaki makineleri yeniden düzenlemeye gerek kalmadan birden fazla makineye bakabilir.

Makinelerin üzerine kurulan transfer robotları genellikle zemin alanı tüketmezler... bu da güvenlik koruma gereksinimlerini de azaltır. Ayrıca Kartezyen robotlar ilk kurulumdan sonra çok az programlama ve bakım gerektirir.

Bir uyarı, Kartezyen robot sistemlerinin yeteneklerinin büyük ölçüde farklılık göstermesidir. Aslında, mühendisler çevrimiçi olarak Kartezyen robotları araştırırsa, üretim veya montaj makinelerinde alma ve yerleştirme işlemleri için optimize edilmiş birçok küçük sistem bulacaklardır. Bunlar esasen, hazır Kartezyen çözümlere yerleştirilmiş doğrusal aşamalardır; daha büyük işlemlerde faydalı olan ve aşağıdaki parametreleri karşılaması gereken transfer robotlarından çok farklıdır.

Uzun yolculuklar:Birden fazla büyük makineye hizmet etmek için satın alınan herhangi bir robotun 50 feet veya daha fazla vuruşa sahip olması gerekir.

Çoklu taşıyıcı ve özel kol ucu takımları:Uzun transfer robotları, ana ekseni hareket ettirmek için birden fazla bağımsız hareket eden taşıyıcı ile donatıldığında maksimum düzeyde etkilidir... belirli bir Kartezyen robotun birçok kişinin işini yapabilmesini sağlar. Bu üretkenliği artıran şey, vakum veya parmak tutucular gibi hazır EoAT'lerden daha etkili bir şekilde malları işlemek için özel olarak üretilmiş takımlardır. Birçok durumda, özel EoAT, Kartezyen robotla birlikte çalışan malzeme taşıma sistemlerinin tasarımlarını da basitleştirebilir.

Basitleştirilmiş kontrol mimarisi:Bazı yeni Kartezyen robotlar, entegre servo motorlar (servo sürücülerle birlikte) için ayrı motorlara, sürücülere ve kontrolörlere dayanan geleneksel kontrol mimarilerini bir kontrol kabini ihtiyacını ortadan kaldırmak için reddeder. En karmaşık Kartezyen robot uygulamaları hala geleneksel bir mimari gerektirebilir... ancak entegre servo motorlar, çoğu Kartezyen robotun noktadan noktaya hareket kontrol gereksinimlerini ustalıkla ele alır. Bir tasarım mühendisi entegre servo motorları kullanabildiğinde, ikincisi Kartezyen tabanlı bir otomasyonun maliyet avantajını en üst düzeye çıkarmaya yardımcı olabilir.

Seçici kullanım:Kartezyen robotlar, bakımını yaptıkları makinelerin üstüne veya arkasına monte edildikleri için, kullanıcıların gerektiğinde makineleri manuel olarak çalıştırmalarına da olanak tanırlar — örneğin, özel bir boyutta kısa bir çalışma için. Bu seçici kullanım, makinelere erişimi engelleyebilen zemine monte edilmiş altı eksenli robotlarda zordur.

Belirli Kartezyen robot örneği

Bazı Kartezyen robotlar 4 m/sn hıza ulaşırken bile 50 ft'yi aşan stroklar sunar. Standart taşıyıcılar çift kayışlı tahrik teknolojisi içerebilir; diğer bazı taşıyıcılar sürekli olarak içinde dönen bir üst tahrik kayışı içerir. İkincisi, ters veya konsollu düzenlemelerde kayış sarkmasını önler ve birden fazla bağımsız taşıyıcının bir eksen üzerinde aynı anda çalışmasına olanak tanır.

Uzun kayışlar, aktarma organlarının sertliğini azalttıkları için Kartezyen robot tasarımını karmaşıklaştırır (bu da performansı azaltır). Bunun nedeni, uzun kayışlarda belirli bir gerginlik değerini korumanın zor olmasıdır... ve (daha da kötüsü) kayış gerginliği asimetrik ve değişkendir. Bu sorun, uzun sirkülasyonlu kayışları doğru konumlandırma için düşük performanslı, titiz ve maliyetli bir tercih haline getirir.

Bunun aksine, hareketli motorlu doğrusal aşamalar kayış uzunluklarını kısa ve sıkı tutar ve taşıyıcı içinde muhafaza eder, böylece kodlayıcı bilgili kontrollere yanıt verebilirler. Kartezyen transfer sistemi uzunluğundan bağımsız olarak doğruluk korunur... ister 4 m ister 40 m olsun.

Ambalaj sektöründe uygulama örneği

Uzun mesafeli Kartezyen robot transfer üniteleri besleme, kartonlama ve tepsi oluşturma uygulamalarında kullanılır ve paletleme ve paletten çıkarma işlemlerini gerçekleştirebilir.

Ürün paketlemeyi düşünün. Kaliforniya'nın Central Valley bölgesinde bir tarım paketleme şirketi için yakın zamanda yapılan bir başvuruda, bir üretici mevcut IPAK tepsi oluşturma sistemiyle sorunsuz bir şekilde entegre olmak için uzun mesafeli transfer robotları tedarik etti. Her robot aynı anda dört makineye kadar bakım yapıyor ve bunları oluklu mukavva levhalarla dolduruyor. Üç eksenli gantry robotları, sınırsız hareket uzunlukları için ağır hizmet tipi kayış tahrikli doğrusal servomotor aşamalarına, bağımsız hareket eden taşıyıcılara ve aşamayı herhangi bir yönelimde monte etme yeteneğine dayanmaktadır. Bu tür bir robottaki en uzun eksen, 50 fit'i aşan bir strokla tepsi oluşturma makineleri bankasının üzerinden geçer.

Oluklu mukavva levhalarını dört tepsi oluşturma makinesine teslim etmek için, bir robot önce oluklu mukavva levha paletlerini tutan özel olarak yapılmış bir iskeleden bir karton yükü alır. Robot daha sonra her tepsi oluşturucuya bir karton yükü teslim eder. Hızı (4 m/sn'ye kadar) sayesinde robot, dakikada 35 tepsiye kadar bir çıktıda bile dört tepsi oluşturucuyu kolayca çalıştırabilir.

Güvenlik koruma sistemi, robotu gerektiğinde çitlemek için bakımlı makinelerden yükselen sensörler ve üstten kayar kapılar kullanır; bu çözüm, zemine monte edilmiş altı eksenli robotlara göre daha az maliyetlidir.

Ayrıca bu sisteme, yükseklik ve ağırlık bakımından öngörülemez şekilde değişen oluklu levha yığınlarıyla çalışabilen tüm kontroller ve özel EoAT dahildir. Takım, 50 kg'a kadar yükleri sorunsuz bir şekilde kaldırabilir. Çözüm, bir zamanlar paletlerden karton desteleri kaldırmak ve bunları şekillendirme makinelerine koymak için eğilmek zorunda kalan operatörleri rahatlatır. Bu görevlerin otomatikleştirilmesi, personelin daha az yorucu işlere odaklanmasını sağlamıştır. Büyük transfer robotları, paketleme ortamlarında Kartezyen robot sistemleriyle neler yapılabileceğinin sadece bir örneğidir. Bazı tedarikçiler de benzer Kartezyen yaklaşımlara dayalı paletleme ve paletten çıkarma sistemleri geliştirmiştir. Bu tür robotların tümü, maksimum etkili ve verimli paketleme otomasyonu için sensörler, kontroller ve kol ucu takımlarıyla donatılmış üç doğrusal aşama kullanır.