3 кроки для розробки вашої системи лінійного позиціонування

Декартові роботи працюють за двома або трьома осями вздовж декартової системи координат X, Y та Z. У той час як SCARA та 6-осьові роботи ширше визнані, декартові системи можна знайти майже в будь-якому промисловому застосуванні, яке тільки можна собі уявити, від виробництва напівпровідників до деревообробки. обладнання. І не дивно, що картезіанці так широко поширені. Вони доступні в, здавалося б, безмежних конфігураціях і легко налаштовуються відповідно до точних параметрів застосування.

У той час як декартові роботи традиційно проектувалися та створювалися власними силами інтеграторів і кінцевих користувачів, більшість виробників лінійних приводів тепер пропонують готові декартові роботи, які значно скорочують час проектування, складання та запуску в порівнянні зі створенням системи з нуля. Вибираючи попередньо сконструйований декартовий робот, пам’ятайте про три речі, щоб гарантувати, що ви отримаєте систему, яка найкраще підходить для вашої програми.

【Орієнтація】

Орієнтація часто визначається застосуванням, причому ключовим фактором є те, чи потрібно обробляти частини, чи процес має відбуватися зверху чи знизу. Також важливо переконатися, що система не заважає іншим стаціонарним або рухомим частинам і не становить загрози безпеці. На щастя, декартові роботи доступні в багатьох різних конфігураціях XY і XYZ відповідно до обмежень застосування та простору. У стандартній багатоосьовій орієнтації також є варіанти встановлення приводів вертикально або на боках. Цей вибір конструкції зазвичай робиться з урахуванням жорсткості, оскільки деякі приводи (особливо ті, що мають подвійні напрямні) мають вищу жорсткість, якщо вони встановлені на боках.

Для крайньої зовнішньої осі (Y у конфігурації XY або Z у конфігурації XYZ) розробник має вибір між тим, чи буде база нерухома з рухомою кареткою, чи каретка буде нерухомою з рухомою основою. Основною причиною лагодження каретки та переміщення основи є перешкоди. Якщо актуатор виступає в робочу зону і йому потрібно переміститися, поки інші системи або процеси рухаються, то переміщення основи дозволяє значній частині приводу втягнутися та звільнити простір. Однак це збільшує рухову масу та інерцію, тому це слід враховувати під час визначення розмірів коробок передач і двигунів. І кабельне управління має бути спроектоване таким чином, щоб воно могло рухатися разом з віссю, оскільки двигун буде рухатися. Попередньо сконструйовані системи враховують ці проблеми та гарантують, що всі компоненти сконструйовані та мають належний розмір відповідно до точної орієнтації та компонування декартової системи.

【Навантаження, хід і швидкість】

Ці три прикладні параметри є основою для вибору більшості декартових роботів. Програма вимагає переміщення певного вантажу на певну відстань протягом певного часу. Але вони також взаємозалежні — зі збільшенням навантаження максимальна швидкість з часом почне зменшуватися. А хід обмежується навантаженням, якщо зовнішній привод є консольним, або швидкістю, якщо привод має кульковий гвинт. Це робить визначення розміру декартової системи дуже складним завданням.

Для спрощення проектування та визначення розмірів виробники декартових роботів зазвичай надають діаграми або таблиці, які вказують максимальне навантаження та швидкість для певної довжини ходу та орієнтації. Однак деякі виробники вказують максимальне навантаження, хід і швидкість, які не залежать одне від одного. Важливо розуміти, чи опубліковані специфікації є взаємовиключними, чи характеристики максимального навантаження, швидкості та ходу можуть бути досягнуті разом.

【Точність і точність】

Лінійні приводи є основою точності й точності декартового робота. Тип приводу — чи має він алюмінієву чи сталеву основу, чи є приводний механізм ремінним, гвинтовим, лінійним двигуном чи пневматичним — є головним визначальним фактором точності та повторюваності. Але спосіб встановлення та кріплення приводів також впливає на точність руху робота. Декартовий робот, який точно вирівняний і закріплений під час складання, як правило, матиме вищу точність переміщення, ніж система, яка не закріплена, і зможе краще підтримувати цю точність протягом усього терміну служби.

У будь-якій багатоосьовій системі з’єднання між осями не є абсолютно жорсткими, і численні змінні впливають на поведінку кожної осі. Через це точність і повторюваність ходу важко обчислити або змоделювати математично. Найкращий варіант, щоб переконатися, що декартова система відповідає необхідній точності ходу та повторюваності, це шукати системи, які були перевірені виробником, з подібними навантаженнями, ходами та швидкостями. Більшість виробників декартових роботів визнають це ключовим питанням для користувачів і протестували свої системи, щоб надати «реальні» дані щодо продуктивності в різних програмах.

Попередньо сконструйовані декартові роботи забезпечують значну економію в порівнянні з роботами, розробленими та зібраними власними силами. Час, необхідний для визначення розміру, вибору, замовлення, складання, запуску та усунення несправностей багатоосьової системи, може становити сотні годин, а попередньо сконструйовані системи скорочують цей час до кількох годин вибору та запуску. А діапазон конфігурацій, типів направляючих і технологій приводів, доступних у стандартних пропозиціях виробників, означає, що дизайнерам і інженерам не доведеться йти на компроміс щодо продуктивності або платити за більші можливості, ніж вимагає додаток.