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Jul 21, 2023

Les robots cartésiens sont plus simples, plus bas

Parmi les différents robots utilisés pour l'assemblage automatisé, le robot cartésien est le

Parmi les différents robots utilisés pour l'assemblage automatisé, le robot cartésien est le moins complexe. Aussi connu sous le nom de robot linéaire ou portique, un robot cartésien ne peut déplacer son effecteur final qu'en lignes droites le long des axes X, Y et Z. Certains cartésiens ont un axe de mouvement supplémentaire, dans lequel l'effecteur final tourne autour de l'axe Z ou parallèlement à celui-ci.

Chaque axe est un actionneur linéaire séparé, qui peut être entraîné par une vis à billes ou une courroie. En fonction des exigences de longueur, de vitesse, de charge utile et de précision, un guide linéaire peut être nécessaire pour supporter l'un des axes. Parce qu'un robot cartésien répartit les charges uniformément sur un cadre rigide, il peut positionner avec précision et de manière répétée de grandes charges utiles à des vitesses élevées.

Grâce à leur construction modulaire, les robots cartésiens sont facilement évolutifs pour répondre à divers besoins de déplacement et de charge utile. Les axes individuels peuvent être rapidement réparés ou remplacés, et l'ensemble du système peut être démonté pour être utilisé dans d'autres applications de contrôle de mouvement.

La portée maximale d'un robot SCARA est généralement de 1 000 millimètres. Les cartésiens sont disponibles avec des longueurs de déplacement de 5 000 millimètres ou plus.

Dans le passé, choisir entre les robots cartésiens et SCARA était une question de compromis. Les cartésiens étaient plus précis et moins coûteux que les SCARA. Les SCARA étaient plus rapides et prenaient moins de place que les cartésiens. Aujourd'hui, les progrès technologiques ont rendu les deux technologies comparables en termes de prix et de performances. En conséquence, les distinctions entre les deux sont beaucoup plus subtiles.

Un problème à prendre en compte est l'enveloppe de travail du robot, en particulier lorsque l'espace de travail est coûteux, comme les salles blanches. L'enveloppe de travail d'un robot SCARA est une révolution, tandis que celle d'un cartésien est rectangulaire. Si vous placez une enveloppe de travail tournante à l'intérieur d'une zone de travail carrée, vous ne pouvez pas utiliser tout l'espace disponible.

Si tout tient dans une enveloppe rectiligne, un cartésien est bon. Mais, si vous devez ramasser des pièces à la position trois heures et les amener à la position 12 heures, un SCARA est préférable.

Les robots cartésiens sont plus difficiles à déplacer que les autres robots, et certains ingénieurs peuvent ne pas vouloir assembler, aligner et coordonner les différents axes. La gestion des câbles de commande pour chaque axe peut être délicate, bien que les nouvelles technologies de communication à haut débit minimisent ce problème. Enfin, les ingénieurs doivent se garder de tirer des conclusions sur la charge utile, la précision ou la répétabilité du robot en se basant sur les spécifications d'un composant. L'ensemble du système doit être considéré.

Les robots cartésiens peuvent être équipés d'une variété d'effecteurs finaux, y compris des tournevis, des routeurs, des vannes de distribution, des têtes de soudage et des pinces.

Lors de la spécification d'un cartésien, les ingénieurs doivent fournir le poids de la charge utile - l'effecteur final et toutes les pièces ou matériaux qu'il transportera - ainsi que la distance et la vitesse de déplacement de la charge utile. Cela déterminera la longueur et la largeur du cadre et la taille des moteurs. Et, comme pour tout système de contrôle de mouvement, les exigences de précision et de répétabilité sont essentielles.

Les ingénieurs doivent également spécifier comment et où le robot sera utilisé. Si les actionneurs sont situés là où l'entretien sera difficile, ils peuvent être équipés de roulements lubrifiés en permanence. Si le robot est fréquemment éteint et rallumé, les actionneurs peuvent être équipés d'encodeurs absolus afin que le robot n'ait pas à revenir à une position d'origine avant de reprendre le fonctionnement.

Le système EasyHandling de Bosch Rexroth est une plate-forme complète pour la conception, la construction et la mise en service de robots cartésiens. Les ingénieurs peuvent profiter d'environnements de programmation ouverts et conviviaux ainsi que de composants linéaires précis et fiables pour créer des robots cartésiens accessibles et faciles à utiliser. Avec une large gamme de capacités de charge et de vitesse, le système est évolutif pour une utilisation dans tout, des petits laboratoires aux grandes opérations d'assemblage d'avions. Lorsqu'il est équipé de variateurs et de commandes Rexroth, il est programmable sous IEC61131-3 mais également via l'Open Core Interface de Rexroth pour la programmation dans des plates-formes aussi simples qu'Excel jusqu'aux langages de haut niveau tels que C++.

Les modules linéaires standard de Bosch sont disponibles dans des longueurs allant jusqu'à 12 mètres. Équipés de systèmes de rails à billes à jeu nul intégrés ou de guides à galets de came, ils peuvent être entraînés par des entraînements par courroie ou des entraînements par vis à billes. Un cadre en aluminium compact offre une rigidité inhérente élevée.

Disponible en cinq tailles jusqu'à une longueur de 5 400 millimètres, le module standard modèle MKK comprend un système de rail à billes et un assemblage de vis à billes de précision protégé par une bande d'étanchéité. La répétabilité de position est de ±0,005 millimètre.

Disponible en cinq tailles jusqu'à une longueur de 12 000 millimètres, le module standard modèle MKR est doté d'un système de rail à billes et d'un entraînement par courroie crantée. Le système sans jeu permet de déplacer de grandes masses à des vitesses élevées. La répétabilité de position est de ±0,05 millimètre. Une variante, le modèle MKR-145, dispose de deux systèmes de rails à billes et d'un cadre en profilé d'aluminium de type fermé avec une rigidité inhérente particulièrement élevée pour une capacité de charge de couple élevée et des vitesses élevées. Une autre variante, le modèle MKR—Food and Packaging, a été conçue pour un nettoyage facile.

Disponible en deux tailles jusqu'à une longueur de 10 000 millimètres, le module standard modèle MLR est doté d'un guide à galets de came et d'un entraînement par courroie crantée. Le guidage à galet de came sans jeu est particulièrement adapté aux vitesses très élevées, jusqu'à 10 mètres par seconde.

Les modules compacts modèles CKK et CKR se distinguent par leur densité de puissance élevée et leurs dimensions compactes. Leur rapport largeur/hauteur est d'environ 2 pour 1. Ils sont disponibles sous forme de systèmes complets, y compris le moteur, le contrôleur et le système de contrôle. Ils sont disponibles en cinq tailles basées sur un profil en aluminium de précision compact avec deux systèmes de rails à billes précontraints intégrés.

Les modules de précision ont un cadre en acier de précision extrêmement compact et rigide avec un bord de référence et des rails de guidage intégrés. Entraînés par une vis à billes de précision sans jeu, ils sont équipés d'une traverse à roulement fixe en aluminium avec roulements à billes précontraints et tourillon à vis.

Disponibles en trois tailles dans des longueurs allant jusqu'à 5 500 millimètres, les modules modèle OBB Omega sont particulièrement adaptés aux applications où le cadre s'étend dans la zone de travail. Ils sont équipés de profilés en aluminium de précision extrêmement compacts et de systèmes de rails à billes. Des trous centraux sont prévus sur le chariot et les plaques d'extrémité. Ils sont entraînés par une courroie crantée pour une dynamique élevée et des vitesses de déplacement élevées (jusqu'à 5 mètres par seconde).

Les modules d'alimentation modèle VKK sont équipés d'un entraînement par vis à billes sans jeu (classe de tolérance 7) et d'un cadre en aluminium compact avec deux rails à billes sans jeu. Ils sont idéaux pour être utilisés comme axe Z dans un système de robot cartésien.

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