Doğrusal Konumlandırma Sisteminizi Tasarlamak İçin 3 Adım

Kartezyen robotlar, X, Y ve Z'den oluşan Kartezyen koordinat sistemi boyunca iki veya üç eksende çalışır. SCARA ve 6 eksenli robotlar daha yaygın olarak tanınmasına rağmen, Kartezyen sistemler yarı iletken üretiminden ağaç işleme ekipmanlarına kadar akla gelebilecek hemen her endüstriyel uygulamada bulunabilir. Ve Kartezyenlerin bu kadar yaygın olarak kullanılması şaşırtıcı değildir. Görünüşte sınırsız yapılandırmalarda mevcuttur ve tam uygulama parametrelerini karşılamak üzere kolayca özelleştirilebilirler.

Kartezyen robotlar geleneksel olarak entegratörler ve son kullanıcılar tarafından şirket içinde tasarlanıp inşa edilmiş olsa da, çoğu doğrusal aktüatör üreticisi artık sıfırdan bir sistem inşa etmeye kıyasla mühendislik, montaj ve başlatma süresini önemli ölçüde azaltan önceden tasarlanmış Kartezyen robotlar sunmaktadır. Önceden tasarlanmış bir Kartezyen robot seçerken, uygulamanız için en uygun sistemi elde ettiğinizden emin olmak için aklınızda bulundurmanız gereken üç şey vardır.

【Oryantasyon】

Yönlendirme genellikle uygulama tarafından belirlenir ve önemli bir faktör parçaların yukarıdan mı yoksa aşağıdan mı taşınması gerektiği veya işlemin yukarıdan mı yoksa aşağıdan mı yapılması gerektiğidir. Ayrıca sistemin diğer sabit veya hareketli parçalara müdahale etmemesini ve güvenlik tehlikesi oluşturmamasını sağlamak da kritik öneme sahiptir. Neyse ki, Kartezyen robotlar uygulama ve alan kısıtlamalarını karşılamak için birçok farklı XY ve XYZ konfigürasyonunda mevcuttur. Standart çok eksenli yönelimler içinde, aktüatörleri dik veya yanlarına monte etme seçenekleri de vardır. Bu tasarım seçimi genellikle sertlik düşünülerek yapılır, çünkü bazı aktüatörler (özellikle çift kılavuz raylı olanlar) yanlarına monte edildiğinde daha yüksek bir sertliğe sahiptir.

En dıştaki eksen için (XY konfigürasyonunda Y veya XYZ konfigürasyonunda Z), tasarımcının tabanın taşıyıcı hareket ederken sabitlenmesi veya taşıyıcının taban hareket ederken sabitlenmesi arasında bir seçeneği vardır. Taşıyıcıyı sabitlemenin ve tabanı hareket ettirmenin birincil nedeni müdahaledir. Aktüatör bir çalışma alanına doğru çıkıntı yaparsa ve diğer sistemler veya işlemler hareket ederken yoldan çekilmesi gerekirse, tabanı hareket ettirmek aktüatörün önemli bir kısmının geri çekilmesine ve alanı boşaltmasına olanak tanır. Ancak, hareket ettirilen kütleyi ve ataleti artırır, bu nedenle dişli kutuları ve motorları boyutlandırırken bu dikkate alınmalıdır. Ve kablo yönetimi, motor hareket edeceğinden eksenle birlikte hareket edebilecek şekilde tasarlanmalıdır. Önceden tasarlanmış sistemler bu sorunları hesaba katar ve tüm bileşenlerin Kartezyen sisteminin tam yönelimi ve düzeni için uygun şekilde tasarlanmasını ve boyutlandırılmasını sağlar.

【Yük, strok ve hız】

Bu üç uygulama parametresi çoğu Kartezyen robotun seçildiği temeldir. Bir uygulama belirli bir yükün belirli bir mesafeye, belirli bir zaman diliminde taşınmasını gerektirir. Ancak bunlar aynı zamanda birbirine bağımlıdır; yük arttıkça, maksimum hız sonunda azalmaya başlar. Ve en dıştaki aktüatör konsolluysa strok yük tarafından, aktüatör bilyalı vidalıysa hız tarafından sınırlandırılır. Bu, bir Kartezyen sisteminin boyutlandırılmasını çok karmaşık bir girişim haline getirir.

Tasarım ve boyutlandırma görevlerini basitleştirmek için, Kartezyen robot üreticileri genellikle belirtilen strok uzunlukları ve yönelimleri için maksimum yük ve hızı veren çizelgeler veya tablolar sağlar. Ancak, bazı üreticiler birbirinden bağımsız maksimum yük, strok ve hız kapasiteleri belirtir. Yayımlanan özelliklerin birbirini dışlayıp dışlamadığını veya maksimum yük, hız ve strok özelliklerinin birlikte elde edilip edilemeyeceğini anlamak önemlidir.

【Hassasiyet ve doğruluk】

Doğrusal aktüatörler, Kartezyen robotun hassasiyetinin ve doğruluğunun temelini oluşturur. Aktüatörün türü (alüminyum veya çelik tabana sahip olması ve tahrik mekanizmasının kayış, vida, doğrusal motor veya pnömatik olması) doğruluk ve tekrarlanabilirliğin ana belirleyicisidir. Ancak aktüatörlerin nasıl monte edildiği ve birbirine nasıl sabitlendiği de robotun hareket doğruluğu üzerinde etkilidir. Montaj sırasında hassas bir şekilde hizalanmış ve pimlenmiş bir Kartezyen robot, genellikle pimlenmemiş bir sistemden daha yüksek bir hareket doğruluğuna sahip olacak ve bu doğruluğu ömrü boyunca daha iyi koruyabilecektir.

Herhangi bir çok eksenli sistemde, eksenler arasındaki bağlantılar mükemmel bir şekilde rijit değildir ve çok sayıda değişken her bir eksenin davranışını etkiler. Bu, seyahat doğruluğu ve tekrarlanabilirliğinin matematiksel olarak hesaplanmasını veya modellenmesini zorlaştırır. Bir Kartezyen sisteminin gerekli seyahat doğruluğunu ve tekrarlanabilirliğini karşıladığından emin olmak için en iyi seçenek, üretici tarafından benzer yükler, vuruşlar ve hızlarla test edilmiş sistemleri aramaktır. Çoğu Kartezyen robot üreticisi bunu kullanıcılar için önemli bir endişe olarak kabul eder ve çeşitli uygulamalarda performans hakkında "gerçek dünya" verileri sağlamak için sistemlerini test etmiştir.

Önceden tasarlanmış Kartezyen robotlar, şirket içinde tasarlanıp monte edilen robotlara kıyasla önemli tasarruflar sağlar. Çok eksenli bir sistemi boyutlandırmak, seçmek, sipariş etmek, monte etmek, başlatmak ve sorunlarını gidermek için gereken süre yüzlerce saat olabilir ve önceden tasarlanmış sistemler bunu yalnızca birkaç saatlik seçim ve başlatma süresine indirir. Üreticilerin standart tekliflerinde bulunan yapılandırma, kılavuz türü ve tahrik teknolojileri yelpazesi, tasarımcıların ve mühendislerin performanstan ödün vermek veya uygulamanın gerektirdiğinden daha fazla kapasite için ödeme yapmak zorunda kalmaması anlamına gelir.