Налаштування та універсальність

Системи декартового керування як послідовна кінематика мають головні осі для прямолінійного руху та допоміжні осі для обертання. Система діє одночасно як керівництво, підтримка та привід і повинна бути інтегрована в повну систему програми, незалежно від структури системи обробки.

【Стандартні монтажні позиції】

Усі декартові системи транспортування можуть бути встановлені в будь-якому місці в просторі. Це дозволяє ідеально адаптувати механічну систему до умов застосування. Ось огляд деяких найпоширеніших дизайнів.

Двовимірні – ці декартові системи транспортування поділяються на категорії консольних і лінійних порталів з їх рухом у вертикальній площині та планарних поверхневих порталів з їх рухом у горизонтальній площині.

Двовимірна консоль складається з горизонтальної осі (Y) із вертикальним приводом (Z), встановленим на її передній частині.

Лінійний портал — це горизонтальна вісь (Y), закріплена з обох кінців, ліворуч і праворуч. Вертикальна вісь (Z) встановлена ​​на ковзанні між двома кінцевими точками осі. Лінійні портали зазвичай тонкі, з прямокутним вертикальним робочим простором.

Плоский поверхневий портал складається з двох паралельних осей (X), з’єднаних віссю (Y), перпендикулярною до напрямку руху. Плоскі поверхневі портали можуть охоплювати значно більший робочий простір, ніж роботизовані системи з дельта-кінематикою або SCARA з їх круглими/ниркоподібними робочими просторами.

На додаток до традиційної конфігурації з окремими осями, лінійні портали та портали з площинною поверхнею також мають форму завершених систем із фіксованою механічною комбінацією з обертовим зубчастим ременем як рушійним компонентом. Низьке ефективне навантаження робить їх придатними для високої продуктивності (підйоми/хв) із відповідною динамічною реакцією.

Тривимірні – ці декартові системи керування поділяються на категорії консолей і тривимірних порталів з рухами в обох площинах.

Тривимірні кантилевери — це дві осі (X), встановлені паралельно, і вісь кантилевера (Y), перпендикулярна до напрямку руху, з вертикальною віссю (Z), встановленою на передній частині.

Тривимірні портали складаються з двох паралельних осей (X), з’єднаних віссю (Y), перпендикулярною до напрямку руху. Вертикальна вісь (Z) встановлена ​​на цій перпендикулярній осі.

Примітка: у випадку з площинною поверхнею, лінійними та тривимірними порталами сила прикладається між двома точками опори горизонтальних осей. Горизонтальна вісь на консолі діє як важіль завдяки підвішеному на її кінці вантажу.

【Потрібне простіше програмування】

Ступінь необхідного програмування залежить від функції: якщо системі потрібно перейти лише до окремих точок, достатньо швидкого та простого програмування ПЛК.

Якщо потрібне переміщення траєкторії, наприклад, під час нанесення клею, управління PLC вже недостатньо. У таких випадках звичайне програмування роботів також потрібне для декартових систем обробки. Однак середовище керування декартовими системами обробки пропонує широкий спектр можливих альтернатив порівняно зі звичайними роботами. У той час як звичайні роботи завжди вимагають використання спеціальної системи керування виробника, будь-який ПЛК можна використовувати для декартових систем керування у версії з найкращим набором функцій для вимог і складності програми. Це означає, що можна дотримуватися специфікацій замовника та реалізувати єдину платформу керування, включаючи єдину мову програмування та структуру програми.

Для звичайних роботів часто потрібне складне програмування. Отже, для використання 4-6-осьових систем для механічних завдань потрібно багато роботи. Наприклад, для прямолінійного руху завжди потрібно переміщати всі 6 осей одночасно. Також важко та довго запрограмувати «праву руку на ліву руку» у звичайних роботах. Тут відмінні альтернативи пропонують декартові системи обробки.

【Енергоефективність висока】

Основи енергоефективного використання закладаються ще при виборі системи. Якщо програма потребує тривалого часу перебування в певних положеннях, усі осі звичайних роботів підлягають управлінню замкнутим циклом і повинні постійно компенсувати силу ваги.

У декартових системах керування зазвичай лише вертикальна вісь Z має постійно прикладати силу. Ця сила необхідна для утримання ефективного вантажу в потрібному положенні проти сили тяжіння. Цього можна досягти дуже ефективно за допомогою пневматичних приводів, оскільки вони не споживають енергії на фазах утримання. Ще однією перевагою пневматичних осей Z є їх мала власна вага, що означає, що менші розміри можна використовувати для механічних компонентів осей X і Y та їх електродвигуна. Зменшення ефективного навантаження призводить до зниження споживання енергії.

Типові переваги електричних осей виходять на перший план, особливо у випадку довгих шляхів і високої швидкості циклу. Тому вони часто є дуже ефективною альтернативою для осей X і Y.

【Висновок】

У багатьох випадках більш ефективним і економічним є використання декартових систем керування замість звичайних робототехнічних систем. Для широкого діапазону застосувань можна розробити ідеальну декартову систему керування, оскільки:

• Системи налаштовані відповідно до вимог програми щодо оптимальних шляхів і динамічної реакції та адаптовані до навантаження.

• Їх механічна структура полегшує програмування: наприклад, для вертикальних рухів потрібно активувати лише одну вісь.

• Їх оптимальна механічна адаптація робить їх енергоефективними, наприклад, вимикаючи подачу енергії під час спокою.

• Декартові системи транспортування оптимізовані для застосування.

• Стандартні компоненти масового виробництва дозволяють декартовим системам транспортування бути привабливою за ціною альтернативою звичайним промисловим роботам.

І останнє, але не менш важливе: у декартових системах керування кінематика визначається програмою та її периферійними пристроями, а не навпаки.