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#Tendances produits
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Trois considérations importantes pour la conception des robots cartésiens
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Configuration du système, Gestion des câbles, Contrôles.
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Si votre application nécessite un robot cartésien, vous disposez d'une grande variété d'options, en fonction du niveau d'intégration que vous souhaitez entreprendre. Et bien que les robots cartésiens pré-conçus soient de plus en plus adoptés à mesure que les fabricants élargissent leurs gammes de produits pour répondre à un plus large éventail de critères de performance, certaines applications nécessitent encore la construction de votre propre système cartésien, par exemple pour répondre à des conditions environnementales particulières ou pour satisfaire à un ensemble d'exigences de performance très spécialisées.
Mais "construisez votre propre entreprise" ne signifie pas nécessairement "construire à partir de zéro" Exemple : les composants clés d'un robot cartésien - les actionneurs linéaires - sont disponibles dans de nombreuses configurations, il est donc rarement nécessaire de construire les actionneurs à partir de zéro. De plus, de nombreux fabricants d'actionneurs linéaires proposent des kits de connexion et des supports de montage qui font de l'assemblage de votre propre système cartésien à partir d'actionneurs spécifiques à un catalogue un exercice relativement simple.
Toutefois, la détermination de la disposition de base et le choix des actionneurs linéaires appropriés ne constituent qu'une première étape. Pour éviter de se retrouver avec un système cartésien qui ne répond pas aux exigences de l'application ou qui ne tient pas dans l'encombrement prévu, il faut garder à l'esprit les considérations suivantes, en particulier lors de la phase de conception.
Configuration du système
L'une des premières choses à préciser lors de la conception d'un robot cartésien est la configuration des axes, non seulement pour obtenir les mouvements nécessaires, mais aussi pour garantir que le système a une rigidité suffisante, ce qui peut affecter la capacité de charge, la précision de déplacement et la précision de positionnement. En fait, certaines applications qui nécessitent des mouvements en coordonnées cartésiennes sont mieux servies par un robot à portique que par un système cartésien, en particulier si l'axe Y nécessite une course longue ou si la disposition cartésienne imposerait une charge de moment importante sur l'un des axes. Dans ces cas, les axes dual-X ou dual-Y d'un système à portique peuvent être nécessaires pour éviter une déflexion ou des vibrations excessives.
Si un système cartésien est la meilleure solution, l'option de conception suivante est généralement l'unité d'entraînement des actionneurs - les choix les plus courants étant un système à courroie, à vis ou pneumatique. Et quel que soit le système d'entraînement, les actionneurs linéaires sont généralement proposés avec un guide linéaire simple ou double.
La grande majorité des robots cartésiens utilisent la configuration à double guidage, car elle offre un meilleur support pour les charges en porte-à-faux (moment) - mais les axes à double guidage linéaire auront une empreinte plus importante que les axes à simple guidage linéaire. D'autre part, les systèmes à double guidage sont souvent plus courts (dans le sens vertical), ce qui peut éviter les interférences avec d'autres parties de la machine. Le fait est que le type d'axes que vous choisissez affecte non seulement les performances du système cartésien, mais aussi l'empreinte globale.
Gestion des câbles
Un autre aspect important de la conception des robots cartésiens qui est souvent négligé dans les premières phases (ou simplement reporté à des phases ultérieures de la conception) est la gestion des câbles. Chaque axe nécessite plusieurs câbles pour l'alimentation, l'air (pour les axes pneumatiques), le retour d'information du codeur (pour les cartésiens à servomoteur), les capteurs et autres composants électriques. Et lorsque les systèmes et les composants sont intégrés dans l'Internet industriel des objets (IIoT), les méthodes et les outils pour les connecter deviennent encore plus critiques. Tous ces câbles, fils et connecteurs doivent être soigneusement acheminés et gérés pour éviter toute fatigue prématurée due à une flexion excessive ou à des dommages dus à des interférences avec d'autres parties du système.
Les robots cartésiens (ainsi que les robots SCARA et à 6 axes) rendent cette connectivité encore plus difficile, puisque les axes peuvent se déplacer à la fois indépendamment et en synchronisation les uns avec les autres. Mais une chose qui peut aider à atténuer la complexité de la gestion des câbles est d'utiliser des composants qui réduisent le nombre de câbles nécessaires - par exemple, des moteurs qui intègrent l'alimentation et le retour d'information dans un seul câble, ou des combinaisons moteur-entraînement intégrées.
Le type de contrôle et le protocole de réseau peuvent également influencer le type et la quantité de câbles nécessaires et la complexité de la gestion des câbles. Et n'oubliez pas que le système de gestion des câbles - porte-câbles, plateaux ou boîtiers - aura une incidence sur les dimensions de l'ensemble du système. Il est donc important de vérifier les interférences entre le système de gestion des câbles et les autres parties du robot et de la machine.
Contrôles
Les robots cartésiens sont la solution idéale pour les déplacements point à point, mais ils peuvent également produire des mouvements interpolés complexes et des mouvements de contour. Le type de mouvement requis aidera à déterminer quel système de contrôle, protocole de réseau, IHM et autres composants de mouvement sont les mieux adaptés au système. Et bien que ces composants soient, pour la plupart, logés séparément des axes du robot cartésien, ils influenceront les moteurs, les câbles et les autres composants électriques nécessaires sur l'axe. Et ces composants sur l'axe joueront à leur tour un rôle dans les deux premières considérations de conception : la configuration et la gestion des câbles.
Le processus de conception fait donc "le tour complet", ce qui réaffirme l'importance de concevoir un robot cartésien comme une unité électromécanique intégrée, plutôt qu'une série de composants mécaniques simplement reliés à du matériel et des logiciels électriques.