Что такое картезианские роботы?

Что такое декартовы роботы?

Декартовы роботы, также известные как портальные роботы, работают, перемещаясь вдоль двух или трех ортогональных осей. Их простая структура делает промышленных роботов распространенным выбором для автоматизации различных задач в широком спектре отраслей.

Поскольку у них не более трех декартовых координат, их можно изготавливать вручную и легко модифицировать. Еще одной особенностью является то, что программу, которая выполняет работу, можно легко модифицировать.

Поэтому, если работа не требует сложных движений и включает в себя монотонные движения, декартовы роботы могут быть использованы для механизации работы относительно легко.

Применение декартовых роботов

Декартовы роботы в основном используются в обрабатывающей промышленности для простых задач, таких как сборка и транспортировка деталей. В этой области декартовы роботы часто вводятся, потому что линейного движения достаточно для выполнения этих задач.

Сначала определяется линия, по которой будут перемещаться детали. Затем с помощью камеры или других средств работа от сборки до транспортировки разбивается и заменяется декартовыми роботами. Внедрение системы позволяет стабилизировать производительность.

В частности, декартовы роботы используются для небольших прецизионных механических деталей, автомобильных деталей, электронных деталей для монтажа плат, а также в медицинской и фармацевтической областях. Например, в пищевой отрасли специально обработанные руки могут точно захватывать и перемещать деликатные продукты, такие как тофу, который является хрупким и трудным в обращении.

Диапазон действия декартовых роботов прост и понятен по сравнению, например, с роботами с 6-осевым движением, а цена выгодна. Декартовы координатные роботы могут стабильно использоваться даже в суровых условиях, например, во влажных местах или на заводах по производству полупроводников, где используются едкие газы.

Принцип декартовых роботов

Основная операция декартовых роботов заключается в скольжении рабочей руки вдоль линейной направляющей для выполнения таких задач, как сборка, транспортировка и позиционирование.

Несколько единиц, которые движутся по одной оси, объединяются для выполнения работы в декартовой системе координат. В этом случае, поскольку каждая ось робота может перемещаться одновременно, многие операции могут быть выполнены эффективно путем наложения линейных движений.

Особенности декартовых роботов

1. Высокая степень свободы в комбинировании

Декартовы роботы имеют относительно узкий рабочий диапазон, но их можно комбинировать с высокой степенью свободы и легко адаптировать к требуемым спецификациям. Поскольку их движения проще, чем у других роботов, ими легче управлять, и можно комбинировать несколько декартовых роботов.

Объединяя и координируя действия с другими роботами, можно выполнять множество задач, например, выполнять некоторые сложные движения или включать такие процессы, как резка материалов

2. Высокая точность

Декартовы роботы могут выполнять только простые линейные движения, но точность выше. В частности, те, которые используют линейные направляющие с шариковыми винтами и линейными энкодерами, могут достичь высокоточного позиционирования.

3. Высокая жесткость

Декартовы роботы имеют меньше деталей, что делает их более жесткими. В результате зазоры и деформации сведены к минимуму, размытость движения уменьшена, а работа стабилизирована. Кроме того, простая структура декартового координатного робота обеспечивает более высокие скорости и более короткое время цикла.

4. Низкая стоимость

Декартовы роботы, которые могут быть изготовлены с простой структурой и небольшим количеством деталей, менее дороги, чем шарнирные роботы.

Другая информация о декартовых роботах

1. Недостатки декартовых роботов

Декартовы роботы имеют как недостатки, так и преимущества.

Сложная работа невозможна
Трудно выполнять сложные задачи, отличные от комбинации линейного движения.

Большая занимаемая площадь
Недостатком декартовых роботов является то, что они, как правило, занимают большую площадь, поскольку могут двигаться только по прямой линии и не могут складываться, поскольку у них нет сочленений.

Трудно увеличивать
Из-за стоимости сложно сделать декартовых роботов больше по размеру, сохранив при этом их точность и прочность.

2. Примеры декартовых роботов

Экономия рабочей силы при транспортировке
Хотя для автоматизации транспортировки сдачи после упаковки использовался шарнирный робот, возникла проблема с долговечностью. Для этого усовершенствования были приняты декартовы роботы, и были получены хорошие результаты. Риск поломок был снижен, а производительность труда увеличилась в 1,4 раза.

Автоматизация процесса производства щеток для ногтей
Щетки для ногтей в основном изготавливались вручную из-за сложности производственного процесса. Чтобы сократить старение рабочих и затраты, было введено шесть декартовых роботов, а процессы резки, временного крепления и склеивания выполнялись роботами. В результате шесть рабочих были сокращены до двух, а производительность труда выросла в 30 раз по сравнению с периодом до внедрения роботов.

Снижение нагрузки и эффективность опасной работы
Декартовы роботы использовались для замены тяжелых и потенциально опасных задач, которые выполнялись людьми. В результате были устранены опасности, повышена эффективность и производительность труда возросла в 1,4 раза по сравнению с предыдущей системой.