Başka bir robot veya çok eksenli sisteme zıt olarak.

İlk olarak, Kartezyen sistem, Kartezyen koordinatlarına göre üç ortogonal eksende (X, Y ve Z) hareket eden bir sistemdir. (Ancak, bazen bir Kartezyen robotun en dış ekseninde bir döner eksenin (uç efektörü veya kol takımının ucu şeklinde) bulunduğuna dikkat edilmelidir.)

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

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

Basit, değil mi?

ISO 8373:2012 standardı endüstriyel robotu şu şekilde tanımlıyor:

Endüstriyel otomasyon uygulamalarında kullanılmak üzere sabit veya mobil olarak kullanılabilen, üç veya daha fazla eksende programlanabilen, otomatik olarak kontrol edilen, yeniden programlanabilir, çok amaçlı bir manipülatör.

Ancak XY veya XYZ eksenlerinde çalışan her doğrusal sistem Kartezyen robot değildir. Dikkat çekici bir istisna, paralel olarak iki taban (X) ekseni kullanan bir robot türüdür. Bu yapılandırma — örneğin 2X-Y veya 2X-YZ — robotu Kartezyen kategorisinden çıkarıp gantry robotları kategorisine taşır.

Gantry ve Kartezyen robotlar arasındaki temel fark, bir Kartezyen robotun her eksende bir doğrusal aktüatör kullanması, bir gantry robotunun ise her zaman iki taban (X) ekseni ve ikinci (Y) ekseninin bunları kapsamasıyla inşa edilmesidir. Bu yapılandırma, ikinci eksenin konsollu olmasını önler (aşağıda daha fazla bilgi) ve gantry'lerin Kartezyen robotlardan çok daha uzun strok uzunluklarına ve birçok durumda daha büyük yüklere sahip olmasına olanak tanır.

Kartezyen robot tanımına girmeyen ikinci çok eksenli doğrusal sistem türü XY tablasıdır. Kartezyen robotlar ile XY tablaları arasındaki fark, montaj ve yükleme düzenlemesinde yatmaktadır. Kartezyen bir robotta, ikinci veya üçüncü (Y veya Z) eksen konsolludur ve yalnızca bir ucundan altındaki eksen tarafından desteklenir. Ek olarak, dış eksen üzerindeki yük genellikle o eksenden konsolludur.

Bu düzenleme, uygulanan yük nedeniyle sadece dış eksende bir moment yükü değil, aynı zamanda uygulanan yükün dış eksenle birlikte birleşik etkisi nedeniyle destek ekseninde de önemli bir moment yükü oluşturur. Montaj ve yükleme düzenlemesi, Kartezyen robotların yük taşıma kapasitesini sınırlar ve dış (konsollu) eksen için maksimum strok uzunluğunu belirlemede birincil faktördür.

Buna karşılık, XY tabloları, genellikle benzer strok uzunluklarına sahip, birbirinin üzerinde merkezlenmiş iki eksenden oluşur. Ek olarak, yük genellikle Y ekseninde merkezlenir. Bu eksen yapılandırması ve yük konumlandırması, her iki eksende de çok az konsol yüklemeyle (ve genellikle Y ekseninde konsol yükleme olmamasıyla) sonuçlanır.

Kartezyen robotlar bazı teknik özelliklerde SCARA ve 6 eksenli (eklemli) robotlarla örtüşür ve aynı uygulamaların bazılarında kullanılabilir, ancak Kartezyen robotların SCARA ve 6 eksenli tiplere göre birçok avantajı vardır. İlk olarak, Kartezyen tasarımları robotun ayak izinin önemli bir yüzdesinin aktif çalışma alanı olarak kullanıldığı dikdörtgen bir çalışma zarfı sağlar. Öte yandan SCARA ve 6 eksenli tipler, özellikle gereken seyahat veya erişim çok uzun olduğunda, genellikle çok fazla ölü (kullanılmayan) alanla sonuçlanan dairesel veya oval çalışma zarflarına sahiptir.

Kartezyen robotlar, hemen hemen her türlü doğrusal aktüatörden, her türlü tahrik mekanizmasıyla inşa edilebilir - kayış, bilyalı veya kurşun vida, pnömatik aktüatör veya doğrusal motor. (Kremayer ve pinyon tahriklerinin de mümkün olduğunu, ancak çok uzun stroklara sahip gantry sistemlerinde daha yaygın olarak kullanıldığını unutmayın.) Bu, SCARA ve 6 eksenli tiplerden daha iyi konumlandırma doğruluğuna ve tekrarlanabilirliğe sahip olabilecekleri ve genellikle sahip oldukları anlamına gelir. Kartezyen robotlar ayrıca kinematikleri daha basit olduğundan (birden fazla dönme ekseni yerine üç Kartezyen eksen) programlama açısından kullanım kolaylığı avantajına sahiptir.

Yakın geçmişte, önceden monte edilmiş Kartezyen robotlar nadirdi ve çoğu ünite bir OEM, bir robot entegratörü veya hatta son kullanıcı tarafından özel olarak üretiliyordu. Ancak şimdi, birçok doğrusal aktüatör üreticisi, yaygın seyahat, yük, hız ve hassasiyet gereksinimlerine uyacak şekilde sayısız seçenekle önceden yapılandırılmış, önceden monte edilmiş Kartezyen sistemleri de sağlıyor. Ve geleneksel 6 eksenli ve SCARA robotlarının üreticileri de harekete geçiyor ve birçok endüstriyel otomasyon ve montaj uygulaması için Kartezyen robotların yük kapasitesi ve ayak izi arasında SCARA ve 6 eksenli tasarımlara göre daha iyi bir denge sağladığını fark ediyor.