Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Сызықты және ортогоналды басқару осьтері бар робот – үш негізгі басқару осьтері сызықты (яғни айналудың орнына тура сызықта қозғалатын) және бір-біріне тік бұрышта орналасқан өнеркәсіптік робот. Бұл роботтар картезиандық координатты роботтар (немесе сызықтық роботтар) деп те аталады. Үш жылжымалы буын – білектің жоғары-төмен, алға-артқа, жақын-алыс қозғалысына сәйкес келеді. Бұл механикалық құрылым роботтың басқаруын жеңілдетеді және басқа да артықшылықтар береді. Ол үш өлшемді кеңістікте жұмыс істегенде жоғары сенімділік пен дәлдікке ие. Роботтық координаттар жүйесі ретінде көлденең қозғалысқа және қораптарды үйіп қоюға да тиімді.
Robot with axes of control that are linear and orthogonal
A Cartesian coordinate robot (also called linear robot) is an industrial robot whose three principal axes of control are linear (i. e. they move in a straight line rather than rotate) and are at right angles to each other. The three sliding joints correspond to moving the wrist up down, in out, back forth. Among other advantages, this mechanical arrangement simplifies the robot control arm solution. It has high reliability and precision when operating in three dimensional space. As a robot coordinate system, it is also effective for horizontal travel and for stacking bins.
Конфигурациялар
Роботтарда қатты байланыстардан тұратын механизмдер болады, олар сызықтық (призмалық P) немесе айналмалы (революциялық R) қозғалысы бар буындармен қосылған, немесе екеуінің комбинациясынан құралған. Активті призмалық P және активті айналмалы R буындар бағдарламаланатын басқару арқылы моторлармен қозғалады, бұл күрделі автоматтандырылған тапсырмаларды орындау үшін объектілерді манипуляциялауға мүмкіндік береді. Активті призмалық P буындардың сызықтық қозғалысын айналмалы моторлар тісті дөңгелектер немесе шківтер арқылы қозғалтуы мүмкін. Картезиандық координаттардағы роботтар Картезиандық координаттар жүйесінің X, Y, Z осьтерімен сәйкес келетін өзара перпендикуляр активті призмалық P буындарымен басқарылады. Қатаң түрде "робот" болмаса да, басқа манипулятор түрлері, мысалы, компьютерлік сандық басқару (CNC) машиналары, 3D принтерлер немесе қаламдық принтерлер де өзара перпендикуляр активті призмалық P буындарының ұқсас механикалық құрылымына ие.
Robots have mechanisms consisting of rigid links connected together by joints with either linear (prismatic P) or rotary (revolute R) motion, or combinations of the two. Active prismatic P and active revolute R joints are driven by motors under programmable control to manipulate objects to perform complex automated tasks. The linear motion of active prismatic P joints may be driven by rotary motors through gears or pulleys. Cartesian coordinate robots are controlled by mutually perpendicular active prismatic P joints that are aligned with the X, Y, Z axes of a Cartesian coordinate system. Although not strictly ‘robots’, other types of manipulators, such as computer numerically controlled (CNC) machines, 3D printers or pen plotters, also have the same mechanical arrangement of mutually perpendicular active prismatic P joints.
Бірлескен топология
Бір тізбек буындар мен қосылыстар арқылы қозғалатын нысанды тізбекті манипуляторлардың базасына қосады. Көптеген тізбектер (жіктер) қозғалатын нысанды параллель манипуляторлардың базасына жалғайды. Көптеген картезиандық координаттар роботтары толығымен тізбекті немесе тізбекті және параллель байланысқан буындардың комбинациясы болып табылады. Алайда, толығымен параллель байланысқан картезиандық координаттар роботтары да бар.
A single chain of links and joints connects a moving object to a base of serial manipulators. Multiple chains (limbs) connect the moving object to the base of parallel manipulators. Most Cartesian coordinate robots are fully serial or a combination of serial and parallel connected linkages. However, there are some Cartesian coordinate robots that are fully parallel connected.
Еркіндік деңгейлері
Олар сызықтық белсенді призмалық P буындармен қоздырылатындықтан, Картезиандық координатты роботтар көбінесе объектілерді тек сызықтық ауысу T еркіндік дәрежесімен манипуляциялайды. Дегенмен, кейбір Картезиандық координатты роботтарда айналу R еркіндік дәрежесі де болуы мүмкін.
Since they are driven by linear active prismatic P joints, Cartesian coordinate robots typically manipulate objects with only linear translation T degrees of freedom. However, some Cartesian coordinate robots also have rotational R degrees of freedom.
Құрылыс
Картезиандық координаттар роботының әрбір осі әдетте сызықтық этаптан тұрады, ол сызықтық иісқұбыр геометриялық жағынан сызықтық подшипниктерге параллель орналасқан. Сызықтық иісқұбыр әдетте екі сызықтық подшипник арасында, бір-бірінен белгілі қашықтықта орналастырылып, моменттік жүктемелерді ұстау үшін қолданылады. Бір-біріне тігілген екі перпендикуляр сызықтық этап XY кестесін құрайды. XY кестелерінің мысалдары – фрезерлік станоктардың XY осьтері немесе дәл позициялық этаптар. Кем дегенде бір ұшы ғана тіреуге ие болған картезиандық координаттар роботының сызықтық этапы қолданылады. Кронштейнге орнатылған конструкция, мысалы, зертханалық автоматтандыру сияқты, таңдап алу және орналастыру қолданбалары үшін бөлшектерге қолжетімділікті қамтамасыз етеді. Көлденең бөлігі екі ұшынан тірелген картезиандық координаттар роботтары кейде порталды роботтар деп аталады; олар механикалық тұрғыдан порталды крандарға ұқсас, бірақ соңғылары көбінесе роботтар болып табылмайды. Порталдық роботтар көбінесе өте үлкен болады және ауыр жүктерді көтере алады.
Each axis of a Cartesian coordinate robot typically is a linear stage consisting of a linear actuator geometrically parallel with linear bearings. The linear actuator is typically between two linear bearings spaced apart from each other to support moment loads. Two perpendicular linear stages stacked on top of each other form an XY table. Examples of XY tables include the XY axes of milling machines or precision positioning stages. At least one of the linear stages of cantilevered Cartesian coordinate robots is supported at only one end. Cantilevered construction provides accessibility to parts for pick and place applications such as laboratory automation for example. Cartesian coordinate robots with the horizontal member supported at both ends are sometimes called gantry robots; mechanically, they resemble gantry cranes, although the latter are not generally robots. Gantry robots are often quite large and may support heavy loads.
Қолданбалар
Картезиандық координаттар роботтарының кең таралған қолданыс аймақтары компьютерлік сандық басқару машиналары (CNC машинасы) және 3D басып шығару болып табылады. Ең қарапайым қолданысы – фрезерлік станоктар мен плоттерлерде, онда маршрутизатор немесе қалам сияқты құрал X және Y жазықтығы бойынша қозғалып, нақты сурет жасау үшін бетке көтеріліп, түсіріледі. "Pick and place" машиналары – картезиандық координаттар роботтарының тағы бір қолданыс аймағы. Мысалы, CNC токарлық машиналарын өндіру желілерінде үзіліссіз бөлшектерді тиеу және түсіру үшін, сондай-ақ ауыр жүктерді жоғары жылдамдықпен және жоғары дәлдікпен 3 осьті (X, Y, Z) іріктеу және орналастыру операцияларын жүзеге асыру үшін жоғары орналасқан порталды картезиандық роботтар қолданылады. Жалпы алғанда, жоғары орналасқан порталды картезиандық роботтар көптеген автоматтандыру жүйелері үшін қолайлы.
Popular applications for Cartesian coordinate robots are computer numerical control machines (CNC machine) and 3D printing. The simplest application is used in milling machines and plotters where a tool such as a router or pen translates across an X Y plane and is raised and lowered onto a surface to create a precise design. Pick and place machines are another application for Cartesian coordinate robots. For example, overhead gantry Cartesian robots are applied for continuous parts loading and unloading on CNC lathes production lines, performing 3 axis (X, Y, Z) pick and place operations of heavy loads with high speed performance and high positioning accuracy. In general, overhead gantry Cartesian robots are suitable for many automation systems.