Başka türde bir robotun veya çok eksenli sistemin aksine.

Birincisi, Kartezyen sistem, Kartezyen koordinatlara göre üç dik eksende (X, Y ve Z) hareket eden bir sistemdir. (Ancak, bir uç efektör veya kol aletinin sonu biçiminde bir döner eksenin, bazen bir Kartezyen robotun en dış eksenine dahil edildiğine dikkat edilmelidir.)

Kartezyen robotu robot yapan şey, eksenlerin ortak bir hareket kontrolörü aracılığıyla koordineli hareket gerçekleştirmesidir.

Kartezyen robotun eksenleri, bir tür doğrusal aktüatörden yapılır; ya bir üreticiden önceden monte edilmiş bir sistem olarak satın alınır ya da OEM ya da son kullanıcı tarafından doğrusal kılavuz ve tahrik bileşenlerinden özel olarak üretilir.

Basit, değil mi?

ISO 8373:2012 standardı endüstriyel robotu şu şekilde tanımlar:

Endüstriyel otomasyon uygulamalarında kullanılmak üzere yerinde sabitlenebilen veya mobil olarak kullanılabilen, üç veya daha fazla eksende programlanabilen, otomatik olarak kontrol edilen, yeniden programlanabilen, çok amaçlı bir manipülatördür.

Ancak XY veya XYZ eksenlerinde çalışan her doğrusal sistem Kartezyen robot değildir. Dikkate değer bir istisna, iki temel (X) ekseni paralel olarak kullanan bir robot türüdür. Bu konfigürasyon (örneğin 2X-Y veya 2X-YZ) robotu Kartezyen kategorisinden portal robotlar kategorisine taşır.

Portal ve Kartezyen robotlar arasındaki temel fark, Kartezyen robotun her eksende bir doğrusal aktüatör kullanması, oysa portal robotun her zaman iki temel (X) eksenle ve ikinci (Y) eksenin bunları kapsadığı şekilde inşa edilmesidir. Bu konfigürasyon, ikinci eksenin dirseklenmesini önler (daha fazlası aşağıdadır) ve portalların Kartezyen robotlara göre çok daha uzun strok uzunluklarına ve çoğu durumda daha büyük taşıma yüklerine sahip olmasına olanak tanır.

Kartezyen robot tanımına girmeyen ikinci tip çok eksenli lineer sistem ise XY tablosudur. Kartezyen robotlar ile XY tablaları arasındaki fark, montaj ve yükleme düzenlemesinde yatmaktadır. Kartezyen robotta, ikinci veya üçüncü (Y veya Z) eksen dirseklidir ve yalnızca bir ucunda altındaki eksen tarafından desteklenir. Ayrıca dış eksendeki yük genellikle bu eksenden desteklenir.

Bu düzenleme, uygulanan yük nedeniyle yalnızca dış eksen üzerinde bir moment yükü oluşturmakla kalmaz, aynı zamanda uygulanan yükün dış eksenle birlikte birleşik etkisi nedeniyle destekleme ekseni üzerinde de önemli bir moment yükü oluşturur. Montaj ve yükleme düzenlemesi, Kartezyen robotların yük taşıma kapasitesini sınırlar ve dış (dirsekli) eksen için maksimum strok uzunluğunun belirlenmesinde birincil faktördür.

Buna karşılık, XY tabloları, genellikle benzer vuruş uzunluklarına sahip, birbirinin üzerinde ortalanmış iki eksenden oluşur. Ayrıca yük genellikle Y ekseninde merkezlenir. Bu eksen konfigürasyonu ve yük konumlandırması, her iki eksende de çok az dirsekli yüklemeye neden olur (ve genellikle Y ekseninde dirsekli yükleme olmaz).

Kartezyen robotlar, bazı teknik özelliklerde SCARA ve 6 eksenli (mafsallı) robotlarla örtüşür ve aynı uygulamaların bazılarında uygulanabilir, ancak Kartezyen robotların, SCARA ve 6 eksenli türlere göre çeşitli avantajları vardır. Birincisi, Kartezyen tasarımlar, robotun kapladığı alanın önemli bir yüzdesinin aktif çalışma alanı olarak kullanıldığı dikdörtgen bir çalışma alanı sağlar. SCARA ve 6 eksenli tipler ise dairesel veya oval çalışma zarflarına sahiptir ve bu, özellikle gerekli seyahat veya erişim çok uzun olduğunda genellikle çok fazla ölü (kullanılmayan) alanla sonuçlanır.

Kartezyen robotlar, kayış, bilyeli veya kurşun vida, pnömatik aktüatör veya doğrusal motor gibi çeşitli tahrik mekanizmalarına sahip hemen hemen her tür doğrusal aktüatörden yapılabilir. (Kremayer ve pinyon sürücülerin de mümkün olduğunu ancak daha çok çok uzun stroklu portal sistemlerinde kullanıldığını unutmayın.) Bu, bunların SCARA ve 6 eksenli tiplere göre daha iyi konumlandırma doğruluğuna ve tekrarlanabilirliğe sahip olabileceği ve çoğunlukla da sahip olduğu anlamına gelir. Kartezyen robotların kinematikleri daha basit olduğundan (çoklu dönme eksenleri yerine üç Kartezyen eksen) programlama açısından da kullanım kolaylığı avantajı vardır.

Yakın geçmişte, önceden birleştirilmiş Kartezyen robotlar nadirdi; çoğu ünite bir OEM, bir robot entegratörü ve hatta son kullanıcı tarafından özel olarak üretiliyordu. Ancak artık birçok lineer aktüatör üreticisi, ortak hareket, taşıma kapasitesi, hız ve hassasiyet gereksinimlerine uyacak sayısız seçenekle önceden yapılandırılmış, önceden monte edilmiş Kartezyen sistemler de sunuyor. Geleneksel 6 eksenli ve SCARA robot üreticileri de birçok endüstriyel otomasyon ve montaj uygulamasında Kartezyen robotların SCARA ve 6 eksenli tasarımlara göre yük kapasitesi ile kapladığı alan arasında daha iyi bir denge sunduğunun farkına vararak harekete geçiyor.