Робомир

Декартовы роботы

С. Зазнобин

 |  26-12-2019, 17:22  | 

Типичные декартовы роботы имеют 3 линейные оси свободы, перпендикулярно ориентированные друг на друга. Как вы можете понять, это обеспечивает рабочий конверт в виде прямоугольной коробки. Конечно, абсолютно все имеет свои плюсы и минусы. То же самое относится к этим типам роботов. Я начну с хороших вещей.

Из-за их жесткой структуры этот тип роботов обычно может обеспечить хорошие уровни точности и повторяемости. Чтобы убедиться, что я не перепутаю ерунду, я приведу вам пример. 3-осный декартово-робот — RP-HMSz EPSON имеет повторяемость + — 0,01 мм для сравнения. Наименьший 6-осевой роботизированный кронштейн IRB 140 от ABB имеет «только» + — 0,03 мм.

Хорошо, я признаю, что шарнирная 6-осевая роботизированная рука не сопоставима с 3-осевым декартовым, тем не менее, декартово лучше с точки зрения повторяемости. Причина совершенно очевидна — меньшие оси, меньшие суставы, меньшие суставы, лучшая точность.

Теоретически этот тип роботов также легче программировать. Однако в наши дни этот аргумент мог потерять свою силу. Я так говорю, потому что у производителей роботов есть собственное программное обеспечение для своих продуктов, и все вычисления и контроль фактически выполняются «под капотом».

Как вы можете понять, декартовы роботы — самый простой из всех стационарных роботов. В принципе, его можно построить самостоятельно. Есть много производителей, которые поставляют либо электрические, либо пневматические линейные модули — FESTO, EPSON, BOSCH — некоторые из них. Теоретически, вы могли купить необходимые компоненты и собрать декартовский робот. В этом случае проблема программирования возникнет. Хотя это еще далеко не просто, картезианский робот можно запрограммировать «вручную».

И последнее, но не менее важное — ценообразование. Из-за их относительной простоты, по сравнению с другими типами роботов, которые могли бы выполнять подобные задачи, декартовы роботы должны быть дешевле, чем их коллеги.

 Так какие же минусы? Ну, как вы можете себе представить, их рабочий конверт далеко не идеален. Кроме того, возможности ориентации инструмента очень ограничены. Конечно, в конце вертикальной линейной оси можно иметь декартовский робот с 4-й поворотной осью свободы. Тем не менее, он по-прежнему не сможет делать движения, необходимые для выполнения некоторых задач, например сварки. Кроме того, его площадь может быть довольно большой по сравнению с другими роботами, которые могут выполнять одну и ту же задачу.

Принимая во внимание эти вопросы, можно сделать вывод. Типичный робот декартового типа может быть самым дешевым решением для простых операций выбора и размещения. Кроме того, это может быть очень эффективным для задач, где не требуется или даже лучше, когда требуется обширная ориентация инструмента, — если этого следует избегать. Например — склеивание, пайка, возможно шитье, подбор и размещение операций и т.д.

Портальные роботы

Позвольте мне объяснить его структуру. Как вы можете видеть, движение вдоль оси х происходит между двумя пучками, которые направлены в направлении х. Каретка на оси y может перемещаться вдоль нее между вышеупомянутыми лучами оси x. Инструмент можно опустить из каретки, таким образом формируя движение оси z. Я согласен — немного грязное объяснение. Однако все можно увидеть на картинке.

Рабочий конверт похож на других роботов декартового типа, однако робот-козловой корабль обычно закрывает свою рабочую оболочку снаружи. Также стоит упомянуть тот факт, что единственной частью робота, который мешает его рабочему пространству, является его ось z и инструмент.

Как вы можете видеть, этот робот твердо стоит на четырех «ногах». Если эти ноги достаточно сильны, робот может поднимать очень тяжелые грузы. Это наиболее заметное использование робота-портала — подъемника. Таким образом, роботы Gantry могут использоваться для выбора и размещения задач, которые могут включать упаковку, сборку и другие.

Есть еще одно интересное приложение для робота-портала. Он может использоваться как платформа для других роботов. Например, 6-осный роботизированный рычаг может быть установлен вверх дном как инструмент на оси Z робота-поворотника.

Это довольно изобретательное решение, которое можно использовать в широком спектре приложений.

Надеюсь, мне удалось дать вам некоторое представление о декартовых роботах в целом, которые могут спровоцировать дальнейшие мысли по этому вопросу.