Vedi traduzione automatica
Questa è una traduzione automatica. Per vedere il testo originale in inglese cliccare qui
#Tendenze
{{{sourceTextContent.title}}}
Cosa sono i robot cartesiani?
{{{sourceTextContent.subTitle}}}
Pick and place, trasferimento da processo a processo, sistema di assemblaggio, applicazione di adesivi e sigillanti, pallettizzazione e depallettizzazione, macchine utensili CNC, saldatura a punti di precisione.
{{{sourceTextContent.description}}}
La geometria delle coordinate cartesiane è un metodo eccellente per mappare lo spazio tridimensionale in un sistema numerico semplice e facile da capire. Nel sistema cartesiano per lo spazio tridimensionale, ci sono tre assi di coordinate che sono perpendicolari tra loro (assi ortogonali) e si incontrano nell'origine.
I tre assi sono generalmente chiamati asse x, asse y e asse z. Qualsiasi punto nello spazio tridimensionale è rappresentato da tre numeri come (x, y, z). X rappresenta la distanza del punto dall'origine lungo l'asse x, y è la distanza dall'origine lungo l'asse y, e z è la distanza dall'origine lungo l'asse z.
Robot cartesiani (Gantry)
I robot meccatronici che usano assi lineari per il movimento sono chiamati robot cartesiani, robot lineari o robot a portale. I robot a cavalletto hanno un aspetto simile alle gru a cavalletto e funzionano in modo simile. Ma i robot a portale non sono limitati alle funzioni di sollevamento e spostamento. Possono avere funzionalità personalizzate secondo il requisito.
I robot cartesiani hanno una struttura sopraelevata che controlla il movimento sul piano orizzontale e un braccio robotico che attua il movimento verticalmente. Possono essere progettati per muoversi sugli assi x-y o sugli assi x-y-z. Il braccio robotico è posizionato sull'impalcatura e può essere spostato sul piano orizzontale. Il braccio robotico ha un effettore o una macchina utensile attaccata all'estremità del braccio a seconda della funzione in cui viene utilizzato.
Anche se i robot cartesiani e i robot a portale sono usati in modo intercambiabile, i robot a portale hanno generalmente due assi x mentre i robot cartesiani avranno solo uno dei due/tre assi (secondo la configurazione).
Come funzionano?
I robot cartesiani si muovono solo attraverso il movimento lineare, generalmente attraverso azionamenti di servomotori. Gli attuatori lineari utilizzati possono essere in varie forme a seconda dell'applicazione specifica. Il sistema di azionamento può essere a cinghia, a cavo, a vite, pneumatico, a cremagliera o a motore lineare. Alcuni produttori forniscono robot cartesiani completamente pre-fatti che possono essere implementati senza alcuna modifica. Altri produttori offrono diversi componenti come moduli, permettendo all'utente di implementare una combinazione di questi moduli secondo il loro caso d'uso specifico.
I bracci robotici stessi possono essere dotati di "visione" o possono essere "ciechi" nelle operazioni. Possono essere collegati a sensori di luce o telecamere per identificare gli oggetti prima di eseguire un'azione. Per esempio, i robot cartesiani possono essere utilizzati nei laboratori per raccogliere e spostare campioni. La visione assistita dal computer può essere usata per riconoscere la provetta, le pipette o i vetrini e il braccio può afferrare l'oggetto in base ai dati di posizione trasmessi dalla telecamera.
Il vantaggio dei robot cartesiani rispetto ad altri sistemi robotici, come i robot a sei assi, è che sono molto facili da programmare. Un singolo motion controller può gestire la logica di movimento per un robot cartesiano. I robot hanno solo un movimento lineare, il che permette una facilità di controllo. Non c'è bisogno di una serie complessa di PLC e microchip per il controllo del movimento dei robot cartesiani. Lo stesso attributo aiuta a rendere più facile la programmazione del movimento del robot.
Caratteristiche e vantaggi
I robot cartesiani hanno una capacità di carico maggiore rispetto ai loro equivalenti a sei assi. Questo, combinato con il costo inferiore e la facilità di programmazione dei robot lineari, li rende adatti a una grande varietà di applicazioni industriali. I robot a cavalletto, che sono essenzialmente robot cartesiani con impalcature di supporto, possono trasportare carichi utili ancora maggiori. La gamma di movimento dei robot lineari può essere estesa aggiungendo moduli compatibili al meccanismo esistente. Questa modularità nei robot cartesiani li rende molto più versatili e hanno una vita più lunga in un ambiente industriale.
I robot cartesiani mostrano anche un alto livello di accuratezza e precisione rispetto alle loro controparti rotanti. Questo è dovuto al fatto che hanno solo il movimento lineare e non hanno bisogno di ospitare il movimento rotatorio. I robot cartesiani possono avere tolleranze nell'ordine dei micrometri (μm), mentre i robot a sei assi hanno generalmente tolleranze nell'ordine dei millimetri (mm).
Applicazioni per i robot cartesiani
La versatilità, il costo inferiore e la facilità di programmazione rendono i robot cartesiani praticabili per molte applicazioni in ambienti industriali. Diamo un'occhiata ad alcune di esse.
Pick and place
Il braccio robotico è dotato di qualche variante del dispositivo di visione per identificare diversi componenti da un carosello o da un nastro trasportatore. Il braccio può raccogliere questi oggetti e ordinarli in diversi contenitori. Il prelievo e lo smistamento possono essere fatti da un singolo braccio robotico.
Trasferimento da processo a processo
In una linea di produzione ci saranno casi in cui le merci nel processo devono essere trasferite da una posizione all'altra. Questo può essere fatto usando robot lineari a doppio azionamento. Possono essere usati con sistemi di visione o di sincronizzazione temporale a seconda del resto del processo.
Sistema di assemblaggio
Quando gli stessi passi devono essere ripetuti più e più volte per assemblare le parti di un prodotto, i robot lineari possono essere usati per automatizzare i compiti.
Applicazione di adesivi e sigillanti
Molti processi di produzione comportano l'applicazione di adesivi o sigillanti tra le parti. È usato nella produzione di automobili di grandi dimensioni alla produzione di piccoli gadget elettronici. Gli adesivi e i sigillanti devono essere applicati in quantità molto precise e nella posizione corretta. Il braccio robotico del robot lineare può essere collegato a un distributore di fluidi ad alta precisione e gli adesivi e i sigillanti possono essere applicati con grande precisione.
Pallettizzazione e depallettizzazione
L'imballaggio utilizza i pallet per trasportare le merci con facilità. I robot cartesiani possono essere utilizzati per automatizzare sia il posizionamento dei prodotti sui pallet che il loro prelievo dai pallet.
Macchine utensili CNC
Le macchine basate sui controlli numerici del computer sono usate per creare prodotti secondo i disegni fatti nel software di progettazione ingegneristica. Le macchine CNC utilizzano ampiamente i robot lineari con diversi strumenti attaccati ai bracci robotici.
Saldatura a punti di precisione
La saldatura specializzata è richiesta in certi processi di produzione. I robot lineari con bracci di saldatura possono ottenere saldature accurate in posizioni precise sulla superficie di lavoro. L'alto livello di tolleranza nella gamma dei micrometri (μm) è utile in tali applicazioni.
Ci sono molte altre applicazioni industriali per i robot lineari. Queste includono agenti di erogazione, macchine di base per assemblatori e tester, unità di inserimento, dispositivi di impilamento, automazione della sigillatura, movimentazione dei materiali, stoccaggio e recupero, taglio, incisione e smistamento.