Bir endüstriyel robot düşündüğünüzde, akla ne geliyor?

Bu gibi mafsallı robotlar, otomobil şirket reklamları ve robot dans dizileri sayesinde yaygın olarak tanınır. SCARA (Seçici Uyumluluk Mafsallı Robot Kolu) Robotlar, 1980'lerin başından beri fabrikalarda benimsenmeleri ve çoğalmaları nedeniyle de iyi bilinmektedir. Bunların her ikisi de - mafsallı ve scara robotları - doğrusal ve döner hareketi birleştirerek karmaşık görevler için manevra kabiliyetine neden olur. Mafsallı robotlar, altı hareket ekseni - üç translasyon (doğrusal) ve üç dönme ile insan koluna benzerdir (omuz, dirsek ve bileğinizi düşünün). Scara robotlarının dört hareket ekseni vardır - x, y, z ve teta (omzunuz hareketsizleştirildiyse, kolunuz gibi).

Popüler kültürde daha az yaygın, ancak ambalajdan yarı iletken üretimine kadar değişen endüstriyel uygulamalarda her yerde bulunan Kartezyen robotlardır. Adından da anlaşılacağı gibi, bu robotlar üç Kartezyen eksende (x, y ve z) çalışır, ancak kol sonu takımları için bir teta ekseni içerebilirler. Mafsallı ve scara robotlarından daha az “seksi” olsa da, Kartezyen robotlar çok daha çok yönlüdür, boyutları için daha yüksek yük kapasiteleri ve çoğu durumda daha iyi hassasiyettir. Ayrıca, eksenler gelişen ürüne veya uygulama gereksinimlerine uyacak şekilde nispeten az yeniden yapılandırma ile yükseltilebilir veya değiştirilebildiğinden, son derece uyarlanabilirler.

Bununla birlikte, Kartezyen robotlar, yük kapasitelerini sınırlayan doğası gereği dirsekli tasarımları ile kısıtlanmıştır. Bu, özellikle en dıştaki (y veya z) ekseni uzun bir strok uzunluğuna sahip olduğunda ve destekleyici eksenlerde büyük bir moment yüküne neden olduğunda geçerlidir. Uzun vuruşların ve yüksek yüklerin gerekli olduğu durumlarda, bir portal robotu en iyi çözümdür.

Kartezyen'den pürüzlü:

Bir portal robotu, Kartezyenlerde bulunan tek taban ekseninden ziyade iki X (veya taban) eksen kullanan değiştirilmiş bir Kartezyen robot tarzıdır. Ek X ekseni (ve bazen ek Y ve Z eksenleri) robotun daha büyük yükleri ve kuvvetleri işlemesini sağlar, bu da onları ağır yüklerin veya parça yükleme ve boşaltma işlemlerinin seçilmesi ve yeri için ideal hale getirir. Her eksen, ister OEM veya entegratör tarafından monte edilen “ev yapımı” bir aktüatör veya doğrusal bir hareket şirketinden önceden monte edilmiş bir aktüatör olsun, doğrusal bir aktüatöre dayanır. Bu, yüksek hızların, uzun vuruşların, ağır yüklerin ve yüksek konumlandırma doğruluğunun herhangi bir kombinasyonuna izin vermek için neredeyse sınırsız seçenekler olduğu anlamına gelir. Sert ortamlar veya düşük gürültü için özel gereksinimler kolayca dahil edilir ve uygulama aynı anda ancak bağımsız işlemler gerektiriyorsa, yatay eksenler birden fazla araba kullanan doğrusal motorlarla inşa edilebilir.

Binek robotları tipik olarak çalışma alanı üzerine monte edilir (dolayısıyla ortak terim, “havai portal”), ancak parça yukarıdan kullanım için uygun değilse, güneş hücreleri ve modüllerde olduğu gibi, portal çalışacak şekilde yapılandırılabilir parçanın altından. Ve portal robotları tipik olarak çok büyük sistemler olarak düşünülürken, daha küçük, hatta masaüstü büyüklüğünde makineler için de uygundur. Çünkü bir portal robotunun iki x veya taban, eksen, y ve z eksenleri tarafından sunulan moment yükü vardır, Çalışma yükünün yanı sıra, X eksenlerinde kuvvetler olarak çözülür. Bu, sistemin sertliğini önemli ölçüde arttırır ve çoğu durumda eksenlerin benzer bir Kartezyen robottan daha uzun inme uzunluklarına ve daha yüksek hızlara sahip olmasına izin verir.

Paralel olarak iki eksen olduğunda, ikisi arasındaki hafif senkronize hareketten kaynaklanabilecek bağlanmayı önlemek için bunlardan sadece birinin motor tarafından sürülmesi yaygındır. Her iki ekseni de sürmek yerine, motor gücünü ikinci eksene aktarmak için bir bağlantı şaftı veya tork tüpü kullanılır. Ve bazı durumlarda, ikinci eksen, yük için destek sağlamak için doğrusal bir kılavuzdan oluşan, ancak tahrik mekanizması olmayan bir “avara” veya takipçi olabilir. İkinci eksenin sürülüp sürülmediğine ve nasıl yönlendirileceğine dair kararı, iki eksen arasındaki mesafeye, ivme oranı ve aralarındaki bağlantının sertliğine bağlıdır. Bir çift eksende sadece bir tane kullanmak da sistemin maliyetini ve karmaşıklığını azaltır.

Bir Kartezyen veya portal robotunun boyutlandırılması, bir SCARA veya mafsallı robotu boyutlandırmaktan daha karmaşıktır (tipik olarak üç parametreyle belirtilir: erişim, hız ve doğruluk), ancak üreticiler, önceden yapılandırılmış sistemleri ve ön birkaç yıl boyunca süreci daha kolay hale getirdi. Rexroth'un EasySelect Configurator veya Adept'in 3D Lineer Modüller Oluşturucu gibi çevrimiçi araçlar. Bu araçlar, kullanıcının eksenlerin yönünü ve boyutunu, aynı zamanda temel bir strok, yük ve hız parametrelerini belirtmesine olanak tanır. İndirilebilir CAD dosyaları aynı zamanda Kartezyen ve Gantry robot üreticilerinden standart bir tekliftir, bu da scara ve eklemli robotlar gibi bir tasarım veya iş akışı düzenine entegre olmalarını kolaylaştırır. Portal tasarımı, eşsiz bir özelleştirme ve esneklik seviyesi ile yük, hız, erişim ve tekrarlanabilirlikteki doğal sınırlamalarının üstesinden gelir. Bir kelimeyle, portal robotları en iyi yük ve inme kombinasyonunu sunar.