Endüstriyel robot dendiğinde aklınıza ne geliyor?

Bunlar gibi eklemli robotlar, otomobil şirketi reklamları ve robot dans sahneleri sayesinde yaygın olarak tanınır. SCARA (Seçici Uyumlu Eklemli Robot Kolu) robotları da 1980'lerin başından beri fabrikalarda benimsenmeleri ve yaygınlaşmaları nedeniyle iyi tanınır. Bu ikisi de -eklemli ve SCARA robotları- doğrusal ve döner hareketi birleştirerek karmaşık görevler için manevra kabiliyeti sağlar. Eklemli robotlar, altı hareket eksenine sahip insan koluna benzer -üç ötelemeli (doğrusal) ve üç dönmeli (omzunuzu, dirseğinizi ve bileğinizi düşünün). SCARA robotlarının dört hareket ekseni vardır -X, Y, Z ve teta (omzunuz hareketsizleştirilmişse kolunuz gibi).

Popüler kültürde daha az yaygın olsa da, paketlemeden yarı iletken üretimine kadar uzanan endüstriyel uygulamalarda her yerde bulunan Kartezyen robotlardır. Adından da anlaşılacağı gibi, bu robotlar üç Kartezyen ekseninde çalışır - X, Y ve Z - ancak kol ucu takımları için bir teta ekseni içerebilirler. Eklemli ve SCARA robotlarından daha az "çekici" olsa da, Kartezyen robotlar çok daha çok yönlüdür, boyutlarına göre daha yüksek yük kapasitelerine ve birçok durumda daha iyi hassasiyete sahiptir. Ayrıca, eksenler nispeten az yeniden yapılandırma ile yükseltilebildiği veya değiştirilebildiği için son derece uyarlanabilirdirler.

Ancak Kartezyen robotlar, yük kapasitelerini sınırlayan, doğası gereği konsollu tasarımları nedeniyle kısıtlanmıştır. Bu özellikle en dıştaki (Y veya Z) eksenin uzun bir strok uzunluğuna sahip olması ve destek eksenlerinde büyük bir moment yüküne neden olması durumunda geçerlidir. Uzun strokların ve yüksek yüklerin gerektiği durumlarda, bir gantry robot en iyi çözümdür.

Kartezyenden Gantry'ye:

Gantry robotu, Kartezyen robotlarda bulunan tek taban ekseni yerine iki X (veya taban) ekseni kullanan değiştirilmiş bir Kartezyen robot stilidir. Ek X ekseni (ve bazen ek Y ve Z eksenleri) robotun daha büyük yükleri ve kuvvetleri idare etmesini sağlayarak onları ağır yüklerin alınması ve yerleştirilmesi veya parçaların yüklenmesi ve boşaltılması için ideal hale getirir. Her eksen, OEM veya entegratör tarafından monte edilen "ev yapımı" bir aktüatör veya doğrusal hareket şirketinden önceden monte edilmiş bir aktüatör olsun, doğrusal bir aktüatöre dayanmaktadır. Bu, yüksek hızların, uzun strokların, ağır yüklerin ve yüksek konumlandırma doğruluğunun herhangi bir kombinasyonuna izin vermek için neredeyse sınırsız seçenek olduğu anlamına gelir. Zorlu ortamlar veya düşük gürültü için özel gereksinimler kolayca dahil edilebilir ve uygulama eş zamanlı ancak bağımsız süreçlerin gerçekleşmesini gerektiriyorsa, yatay eksenler birden fazla taşıyıcı kullanılarak doğrusal motorlarla inşa edilebilir.

Gantry robotları genellikle çalışma alanının üzerine monte edilir (bu nedenle yaygın terim, "üstten gantry"), ancak parça güneş pilleri ve modüllerinde olduğu gibi yukarıdan elleçlenmeye uygun değilse, gantry parçanın altından çalışacak şekilde yapılandırılabilir. Gantry robotları genellikle çok büyük sistemler olarak düşünülse de, daha küçük, hatta masaüstü boyutundaki makineler için de uygundurlar. Bir gantry robotunun iki X veya taban ekseni olduğundan, Y ve Z eksenlerinin sunduğu moment yükü ve çalışma yükü, X eksenlerindeki kuvvetler olarak çözülür. Bu, sistemin sertliğini önemli ölçüde artırır ve çoğu durumda eksenlerin benzer bir Kartezyen robottan daha uzun strok uzunluklarına ve daha yüksek hızlara sahip olmasını sağlar.

Paralel iki eksen olduğunda, ikisi arasındaki hafif senkronizasyon dışı hareketten kaynaklanabilecek bağlanmayı önlemek için, bunlardan yalnızca birinin motor tarafından tahrik edilmesi yaygındır. Her iki ekseni tahrik etmek yerine, motor gücünü ikinci eksene aktarmak için bir bağlantı mili veya tork tüpü kullanılır. Ve bazı durumlarda, ikinci eksen, yük için destek sağlamak üzere doğrusal bir kılavuzdan oluşan ancak tahrik mekanizması olmayan bir "tembel" veya takipçi olabilir. İkinci eksenin tahrik edilip edilmeyeceği ve nasıl tahrik edileceği kararı, iki eksen arasındaki mesafeye, ivmelenme oranına ve aralarındaki bağlantının sertliğine bağlıdır. Bir çift eksende yalnızca birini tahrik etmek, sistemin maliyetini ve karmaşıklığını da azaltır.

Kartezyen veya gantry robotu boyutlandırmak, SCARA veya eklemli robotu (genellikle üç parametre ile belirtilir: erişim, hız ve doğruluk) boyutlandırmaktan daha karmaşıktır, ancak üreticiler son birkaç yıldır Rexroth'un EasySelect yapılandırıcısı veya Adept'in 3D Linear Modules Builder gibi önceden yapılandırılmış sistemler ve çevrimiçi araçlar sunarak süreci daha kolay hale getirdiler. Bu araçlar, kullanıcının eksenlerin yönünü ve boyutunu ve temel bir strok, yük ve hız parametrelerini belirtmesine olanak tanır. İndirilebilir CAD dosyaları da Kartezyen ve gantry robot üreticilerinin standart bir teklifi olup, SCARA ve eklemli robotlar gibi bir tasarıma veya iş akışı düzenine entegre edilmelerini kolaylaştırır. Eklemli ve SCARA robotlar kolayca tanınırken ve Kartezyen robotlar yaygın olarak kullanılırken, gantry tasarımı, yük, hız, erişim ve tekrarlanabilirlikteki içsel sınırlamalarının üstesinden eşsiz bir özelleştirme ve esneklik düzeyiyle gelir. Kısacası, gantry robotlar yük ve strokun en iyi kombinasyonunu sunar.