Chúng tôi đã viết một số bài viết trên trang web này về robot Cartesian , nhưng chúng ta hãy lùi lại một bước và xác định chính xác điều gì làm cho robot trở thành robot Cartesian , trái ngược với một loại robot hoặc hệ thống đa trục khác.
Trục cơ sở (X) của robot Cartesian thường được hỗ trợ dọc theo toàn bộ chiều dài của nó, nhưng trục Y hoặc Z được đúc hẫng.
Tín dụng hình ảnh: RobotWorx
Tín dụng hình ảnh: RobotWorx
Đầu tiên, một hệ thống Cartesian là một hệ thống di chuyển theo ba trục trực giao - X, Y và Z - theo tọa độ của Cartesian . (Mặc dù cần lưu ý rằng một trục quay - ở dạng bộ phận đầu cuối hoặc đầu cuối của dụng cụ cánh tay - đôi khi được bao gồm trên trục ngoài cùng của robot Cartesian.)
Điều khiến robot Cartesian trở thành robot là các trục thực hiện chuyển động phối hợp, thông qua bộ điều khiển chuyển động chung.
Các trục của robot Cartesian được chế tạo từ một số dạng bộ truyền động tuyến tính - được mua dưới dạng hệ thống được lắp ráp sẵn từ nhà sản xuất hoặc được OEM tùy chỉnh hoặc người dùng cuối từ các bộ phận dẫn hướng và ổ đĩa tuyến tính.
Đơn giản phải không?
Các tiêu chuẩn ISO 8373: 2012 định nghĩa tiêu chuẩn một robot công nghiệp như:
Một bộ điều khiển tự động điều khiển, lập trình lại, đa năng được lập trình theo ba trục trở lên, có thể được cố định tại chỗ hoặc di động để sử dụng trong các ứng dụng tự động hóa công nghiệp.
Nhưng không phải mọi hệ thống tuyến tính hoạt động trong các trục XY, hoặc XYZ đều là robot Cartesian. Một ngoại lệ đáng chú ý là một loại robot sử dụng song song hai trục cơ sở (X). Cấu hình này - ví dụ 2X-Y hoặc 2X-YZ - di chuyển robot ra khỏi danh mục Cartesian và vào danh mục robot giàn .
Sự khác biệt chính giữa robot giàn và robot Cartesian là robot Cartesian sử dụng một bộ truyền động tuyến tính trên mỗi trục, trong khi robot cổng luôn được chế tạo với hai trục cơ sở (X), với trục thứ hai (Y) bao quanh chúng. Cấu hình này ngăn trục thứ hai không được đúc hẫng (nhiều hơn ở bên dưới) và cho phép các giàn có chiều dài hành trình dài hơn nhiều - và trong nhiều trường hợp, tải trọng lớn hơn - so với robot Cartesian.
Một cấu hình cổng có thể bao gồm hai trục Y và / hoặc hai trục Z, để có thêm khả năng tải và độ cứng, nhưng tính năng xác định của robot cổng là hai trục cơ sở (X).
Tín dụng hình ảnh: Tập đoàn Festo
Tín dụng hình ảnh: Tập đoàn Festo
Loại hệ thống tuyến tính đa trục thứ hai không thuộc định nghĩa của robot Cartesian là bảng XY . Sự khác biệt giữa robot Cartesian và bảng XY nằm ở cách sắp xếp và tải. Trong một robot Cartesian, trục thứ hai hoặc thứ ba (Y hoặc Z) được đúc hẫng, chỉ được hỗ trợ ở một đầu bởi trục bên dưới nó. Ngoài ra, tải trọng trên trục ngoài thường được đúc hẫng từ trục đó.
Sự sắp xếp này không chỉ tạo ra một tải thời điểm trên trục ngoài, do tải được áp dụng, mà còn là tải trọng thời điểm đáng kể trên trục hỗ trợ, do hiệu ứng kết hợp của tải được áp dụng cùng với trục ngoài. Bố trí lắp và tải giới hạn khả năng mang tải của robot Cartesian và là yếu tố chính trong việc xác định chiều dài hành trình tối đa cho trục ngoài (đúc hẫng).
Ngược lại, các bảng XY bao gồm hai trục nằm chính giữa nhau, thường có độ dài hành trình tương tự nhau. Ngoài ra, tải thường tập trung vào trục Y. Cấu hình trục và định vị tải trọng này dẫn đến rất ít tải trọng đúc hẫng trên một trong hai trục (và thường không có tải trọng đúc hẫng trên trục Y).
Không giống như các hệ thống Cartesian, có tải trọng đúc hẫng đáng kể, các bảng XY có rất ít tải trọng đúc hẫng trên cả hai trục.
Tín dụng hình ảnh: Dover Motion
Tín dụng hình ảnh: Dover Motion
Robot Cartesian chồng lên robot SCARA và robot 6 trục (khớp nối) trong một số thông số kỹ thuật và có thể được áp dụng trong một số ứng dụng tương tự, nhưng robot Cartesian có một số lợi ích so với loại SCARA và 6 trục. Đầu tiên, các thiết kế của Cartesian cung cấp một phong bì làm việc hình chữ nhật trong đó một tỷ lệ đáng kể dấu chân của robot được sử dụng làm khu vực làm việc tích cực. Mặt khác, các loại SCARA và 6 trục có các phong bì làm việc hình tròn hoặc hình bầu dục thường dẫn đến nhiều không gian chết (không sử dụng), đặc biệt là khi di chuyển hoặc tiếp cận cần thiết là rất dài.
Trục cơ sở (X) của robot Cartesian, trong hầu hết các trường hợp, được hỗ trợ dọc theo toàn bộ chiều dài của nó, nhưng trục Y và / hoặc Z được đúc hẫng.
Tín dụng hình ảnh: Tập đoàn Bosch Rexroth
Tín dụng hình ảnh: Tập đoàn Bosch Rexroth
Robot Cartesian có thể được chế tạo từ hầu hết mọi loại bộ truyền động tuyến tính với bất kỳ cơ cấu truyền động nào - đai, vít hoặc bóng chì, bộ truyền động khí nén hoặc động cơ tuyến tính. (Lưu ý rằng các ổ đĩa rack và bánh răng cũng có thể, nhưng được sử dụng phổ biến hơn trong các hệ thống cổng có các nét rất dài.) Điều này có nghĩa là chúng có thể, và thường làm, có độ chính xác và độ lặp lại tốt hơn so với các loại SCARA và 6 trục. Robot Cartesian cũng có lợi thế dễ sử dụng về mặt lập trình vì động học của chúng đơn giản hơn (ba trục Cartesian, thay vì nhiều trục quay).
Trong quá khứ gần đây, robot Cartesian được lắp ráp sẵn rất hiếm, với hầu hết các đơn vị được chế tạo tùy chỉnh bởi OEM, nhà tích hợp robot hoặc thậm chí là người dùng cuối. Nhưng hiện nay, nhiều nhà sản xuất bộ truyền động tuyến tính cũng cung cấp các hệ thống Cartesian được lắp ráp sẵn, được cấu hình sẵn, với vô số tùy chọn để phù hợp với các yêu cầu di chuyển, tải trọng, tốc độ và độ chính xác chung. Và các nhà sản xuất robot 6 trục và SCARA truyền thống cũng tham gia vào hoạt động, nhận ra rằng đối với nhiều ứng dụng tự động hóa và lắp ráp công nghiệp, robot Cartesian cung cấp sự đánh đổi tốt hơn giữa khả năng tải và dấu chân so với thiết kế SCARA và 6 trục.
Nguồn: 5sach.vn
Nhận xét
Đăng nhận xét