ربات کارتزین که به ربات خطی یا ربات دکارتی هم شناخته می‌شود، سنگ‌بنای اتوماسیون صنعتی‌ست و بیشتر به‌خاطر سادگی و دقت بالای خود شهرت دارد. این ربات‌ها به ویژه در کارهایی که به حرکات تکراری و دقیق نیاز دارند، بسیار مفیدند و استفاده از آن‌ها را در فرآیندهای تولید مدرن، ضروری می‌کند. اگر خط تولید شما هم نیاز به ثبات و دقت دارد، ادغام یک ربات دکارتی می‌تواند کارایی و کیفیت کارتان را به‌طور قابل توجهی افزایش دهد. برای آشنایی بیشتر با این ربات ساده و کاربردی در ادامه این مقاله همراه تی‌اس‌روبوت بمانید.
ربات کارتزین چیست؟
ربات صنعتی کارتزین که به ربات خطی یا ربات دکارتی هم معروف است، نوعی ربات صنعتی‌ست که با استفاده از سیستم مختصات دکارتی عمل کرده و در امتداد سه‌محور (X، Y و Z) حرکت می‌کند. این طراحی امکان حرکات دقیق و خطی ربات را فراهم کرده و آن را برای کارهایی که نیاز به موقعیت‌یابی دقیق دارند، مثل ماشین‌کاری CNC، چاپ سه‌بعدی، و کارهای انتخاب و جابجایی خودکار، ایده‌آل می‌سازد. ساختار مکانیکی ساده و قابلیت برنامه‌نویسی راحت آن باعث شده که از این مدل ربات، در دنیای صنعت استقبال چشم‌گیری بشود.
The advantage of Cartesian robots over other robotic systems, like six-axis robots, is that they are very easy to program. A single motion controller can handle the movement logic for a Cartesian robot. The robots have only linear motion, enabling ease of control. There is no need for a complex array of PLCs and microchips for the motion control of Cartesian robots. The same attribute helps to make programming the movement of the robot easier.
مزیت رباتهای دکارتی نسبت به سایر سیستم‌های رباتیک مانند رباتهای شش‌محوره این است که برنامه‌ریزی آن‌ها بسیار آسان است. یک کنترل‌کننده حرکت می‌تواند منطق حرکت یک ربات دکارتی را مدیریت کند. ربات‌ها فقط حرکت خطی دارند که کنترل را آسان می‌کند. برای کنترل حرکت روبات‌های دکارتی نیازی به آرایه پیچیده‌ای از PLC ها و ریزتراشه ها نیست. همین ویژگی به برنامه‌نویسی حرکت ربات کمک می‌کند.
منبع:
ربات کارتزین چطور عمل می‌کند؟
رباتهای کارتزین یا رباتهای دکارتی فقط از طریق حرکت خطی و عموما از طریق درایورهای سروموتور حرکت می‌کنند. محرک‌های خطی استفاده‌شده در این نوع ربات، می‌توانند با توجه به کاربرد خاصی که دارند، اشکال مختلفی هم داشته باشند و معمولا یکی از موارد زیر هستند:
- تسمه‌محور
- کابلی
- پیچی
- پنوماتیکی
- قفسه‌‌ای
- پینیون‌محور
- موتوری خطی
بعضی از مدل‌های ربات صنعتی کارتزین کاملا از‌پیش‌ساخته هستند و می‌توان بدون هیچ تغییری آن را اجرا کرد؛ اما بعضی از مدل‌های دیگر آن به‌عنوان ماژول استفاده به بازار ارائه می‌شوند و کاربر این فرصت را دارد تا با توجه به نیازهای خود، این ماژول‌ها را پیاده‌سازی کند.
بازوهای رباتیک ربات خطی می‌توانند به سیستم بینایی مجهز شوند؛ برای این کار باید آن‌ها را به حس‌گرهای نور یا دوربین‌ها متصل کرد تا بازوها بتوانند اشیا را شناسایی کنند.
به‌عنوان‌مثال ربات‌هایی که در آزمایشگاه‌ها برای برداشت و جابه‌جایی نمونه‌ها استفاده می‌شوند، با کمک دوربین، داده‌های موقعیتی را دریافت کرده و می‌توانند اجسام را جابه‌جا کنند.
چرا باید از ربات کارتزین استفاده کرد؟
بسیاری از کاربردهای صنعتی به رباتهای کارتزین نیاز دارند؛ اما چرا؟
- ساختار محکم این ربات‌ها و حرکت مستقیم آن‌ها باعث می‌شود تا این ربات‌ها بتوانند محموله‌های سنگین را به سرعت جابه‌جا کنند.
- عملکرد ربات صنعتی کارتزین بسیار دقیق و قابل‌تکرار است.
- با به‌کارگیری ربات خطی می‌توان چندین ربات را با یک کنترلر کنترل کرد و نیاز به راه‌حل‌های PLC یا IO بین کنترلرهای مختلف را از بین برد.
- روبات‌های دکارتی امکان حرکت‌های طولانی تقریباً ۲ متری را فراهم می‌کنند و می‌توانند بارهای سنگین را در مسافت‌های طولانی جابجا کنند، درحالی‌که سرعت حرکت و شتاب سریع آن‌ها زمان چرخه را کاهش می‌دهد.
- بازوهای دوگانه و قابلیت تنظیم دو واحد در محور Z، فضای نصب را به حداقل می‌رساند. در نهایت، آن‌ها را می‌توان با استفاده از تقریباً هر محرک خطی در ارتباط با مکانیسم‌های محرک مختلف (تسمه، توپ یا پیچ سرب، محرک پنوماتیک یا موتور خطی) ساخت.
هنگام انتخاب ربات کارتزین به چه نکاتی باید توجه کرد؟
هنگام انتخاب ربات صنعتی کارتزین باید به چند فاکتور مهم توجه کنید تا در نهایت بتوانید رباتی را انتخاب کنید که بتواند نیازهای خاصتان را برآورده کرده و به‌خوبی با تنظیماتی که دارید، ادغام شود. در ادامه فاکتورهای کلیدی انتخاب ربات صنعتی کارتزین را با شما در میان خواهیم گذاشت.
- ظرفیت باربری
اولین فاکتوری که در انتخاب ربات باید به آن توجه کنید، ظرفیت باربری ربات است. ظرفیت باربری حداکثر وزنی‌ست که ربات قادر به تحمل آن است؛ پس بهتر است به وزن قطعات، ابزار یا محصولاتی که قرار است ربات آن‌ها را جابه‌جا کرده توجه کنید و در ادامه یک ربات با ظرفیت باربری مناسب را انتخاب کنید.
- دامنه حرکت
دامنه حرکت به حداکثر مسافتی گفته می‌شود که ربات می‌تواند در امتداد سه محور X، Y و Z حرکت کند. پس موقع خرید ربات مطمئن شوید که ربات انتخابی شما دسترسی لازم برای پوشش کل فضای کاری یا رسیدن به نقاط خاص را دارد.
- سرعت
سرعت، یکی‌دیگر از فاکتورهایی‌ست که هنگام انتخاب ربات دکارتی باید به آن توجه کنید؛ بهتر است قبل از خرید سرعت موردنیازتان در عملیات‌های مختلف را در نظر داشته باشید و براساس آن، ربات دکارتی مناسب را انتخاب کنید.
- ابعاد فضای کار
قبل از خرید ربات باید به ابعاد فضای کاری خود توجه ویژه‌ای داشته باشید و جایی را برای ربات و فضای موردنیاز آن برای کارکردن در نظر بگیرید؛ فراموش نکنید که ربات باید کاملا با فضای موجود سازگار باشد و بتواند بدون تداخل با سایر تجهیزات کار خود را انجام دهد.
- سهولت ادغام
سهولت ادغام ربات با سایر سیستم‌های موجود مثل سیستم کنترل فعلی، نرم‌افزار و…، یکی‌دیگر از فاکتورهایی‌ست که هنگام خرید ربات باید به آن توجه داشته باشید. اگر فرآیند یکپارچه‌سازی ربات با سایر سیستم‌ها پیچیده شود، می‌تواند زمان و هزینه راه‌اندازی ربات را بالا ببرد؛ پس سعی کنید رباتی را انتخاب کنید که ادغام آن آسان باشد تا بتوانید در وقت و هزینه‌های خود صرفه‌جویی کنید.
- هزینه‌ها و بودجه‌ها
توجه به هزینه‌ها و بودجه‌ها نقش مهمی در انتخاب ربات دارد؛ سعی کنید رباتی را انتخاب کنید که با بودجه شما هم‌خوانی داشته باشد؛ البته این بودجه تنها مخصوص به خرید نیست بلکه باید هزینه‌های تعمیر و نگهداری، هزینه‌های عملیاتی و راه‌اندازی را هم در نظر بگیرید.
|
اگر برای خرید ربات کارتزین به راهنمایی‌های بیشتری نیاز دارید، می‌توانید برای دریافت مشاوره رایگان از طریق شماره زیر با کارشناسان ما در تیم تی‌اس‌روبوت در تماس باشید. ما در تی‌اس‌روبوت از مشاوره تا خرید و راه‌اندازی پروژه در کنار شما هستیم. |
استفاده از ربات کارتزین چه مزایایی را به‌همراه دارد؟
با استفاده از ربات کارتزین می‌توان به‌راحتی از مزایای زیر بهره‌مند شد.
- رباتهای دکارتی می‌توانند در مقایسه با رباتهای شش‌محوری محموله‌های بیشتری را حمل کنند.
- این ربات‌ها معمولا هزینه کمتری دارند.
- به‌دلیل حرکت خطی ربات کارتزین، برنامه نویسی آن ساده است.
- با توجه به طراحی و قابلیت‌هایی که این نوع ربات‌ها دارند، برای کاربردهای صنعتی متنوع، مناسب هستند.
- دامنه حرکتی ربات خطی را می‌توان با افزودن ماژول‌های سازگار به مکانیسم موجود، به‌راحتی افزایش داد.
- طراحی ماژولار این ربات، تطبیق‌پذیری آن را در تنظیمات مختلف صنعتی بیشتر کرده و همچنین عمر آن‌ها را در محیط‌های صنعتی طولانی‌تر می‌کند.
- رباتهای خطی در مقایسه با ربات‌هایی که محور چرخشی دارند، دقت بسیار بالاتری را از خود نشان می‌دهند.
- تلورانس ربات دکارتی می‌تواند در محدوده میکرومتر (μm) باشد، درحالی‌که روبات‌های شش‌محوره معمولاً تلورانس‌هایی در محدوده میلی‌متر (mm) دارند.
Because the individual axes can be easily replaced, downtime is reduced and maintenance costs are kept to a minimum. In addition, the entire system can be disassembled into its component parts for use in multiple single-axis applications. Most importantly, these systems are inexpensive compared to other more complex robots.
از آنجایی که تک‌تک محورها به راحتی قابل تعویض هستند، زمان از کار افتادگی کاهش می‌یابد و هزینه‌های نگهداری به حداقل می‌رسد. علاوه بر این، کل سیستم را می توان برای استفاده در چندین برنامه تک‌محوری به اجزای سازنده آن جدا کرد. مهم‌تر از همه، این سیستم‌ها در مقایسه با سایر رباتهای پیچیده‌تر ارزان هستند.
منبع:
ربات کارتزین چه کاربردهایی دارد؟
ربات کارتزین کاربردهای متنوعی دارد و در صنایع مختلفی استفاده می‌شود؛ در ادامه همراه ما باشید تا شما را با کاربردهای این ربات ساده آشنا کنیم.
1- مونتاژ قطعات
معمولا برای مونتاژکردن قطعات یک محصول، باید مراحل یکسانی به‌طورمداوم تکرار شوند؛ با کمک یک ربات خطی می‌توان تمام این کارهای تکراری را خودکارسازی کرد و مراحل مونتاژ را با سرعت و دقت بیشتری انجام داد.
2- چسب‌زدن و درزگیری قطعات
از ساخت خودروهای بزرگ گرفته تا تولید وسایل الکترونیکی کوچک، بسیاری از فرآیندهای تولید شامل استفاده از چسب یا درزگیری قطعات هستند. چسب‌زدن و درزگیری قطعات باید در مقادیر بسیار دقیق و محل صحیح اعمال شوند. بازوی رباتیک را می‌توان به یک دستگاه پخش چسب متصل کرد و درزگیری قطعات را با دقت بسیار بالایی انجام داد.
3- پلتایزینگ
در فرآیند پلتایزینگ کارخانه می‌توان از رباتهای خطی برای قراردادن محصول روی پالت یا برداشتن آن‌ها از روی پالت استفاده کرد.
4- ماشین‌سازی CNC
ماشین‌های CNC بر کنترل‌های عددی کامپیوتری مبتنی هستند و براساس طرح‌هایی که در نرم‌افزار طراحی مهندسی انجام شده، محصولات را تولید می‌کنند. این ماشین‌ها استفاده زیادی از رباتهای خطی دارند و در فرآیند تولید از رباتهای خطی با ابزارهای مختلف متصل به بازوهای رباتیک کمک می‌گیرند.
5- جوشکاری دقیق نقطهای
جوشکاری دقیق نقطهای در فرآیندهای تولید خاصی استفاده می‌شوند. با کمک ربات کارتزین با بازوهای جوشکاری می‌توان جوش‌های دقیقی را روی سطح کار ایجاد کرد. تلورانس میکرومتری این نوع ربات در فرآیند جوشکاری بسیار کاربردی‌ست.
6- برشکاری
رباتهای خطی در عملیات‌های برشکاری برش‌های دقیق و قابل‌تکراری را ایجاد می‌کنند؛ می‌توان در فرآیندهای تولید از این برش‌های برای برش مواد مختلفی مثل فلزات، پلاستیک و منسوجات استفاده کرد.
7- مرتب‌سازی
از ربات کارتزین می‌توان برای مرتب‌سازی اقلام مختلف استفاده کرد. با کمک این ربات می‌توان محصولات مختلف را براساس وزن، اندازه یا نوع مرتب کرد؛ این ویژگی در صنایع مختلفی مثل لجستیک، بازیافت و بسته‌بندی بسیار کاربردی‌ست.
جمع‌بندی
در مجموع ربات کارتزین یکی از اساسی‌ترین پایه‌های اتوماسیون صنعتی‌ست که دقت و تطبیق‌پذیری بالایی دارد. توانایی این ربات برای حرکت در امتداد سه محور خطی، دقت آن را برای کارهای مختلف از مونتاژ و توزیع گرفته تا جابه‌جایی و کنترل کیفیت بالا می‌برد. سادگی در طراحی این ربات‌ها نه‌تنها استفاده از آن‌ها را مقرون‌به‌صرفه و آسان می‌کند، بلکه فرصت سفارشی‌سازی آن را هم در اختیار شما قرار می‌دهد. اگر برای به‌کارگیری ربات دکارتی به اطلاعات بیشتری نیاز دارید، لطفا از طریق شماره زیر با کارشناسان ما در تیم تی‌اس‌روبوت در تماس باشید.
از شما ممنونیم که تا اینجا همراه ما بوده‌اید؛ لطفا اگر در زمینه ربات صنعتی کارتزین سوال بی‌پاسخی در ذهن شما باقی مانده است، در قسمت کامنت سوالات خود را با ما در میان بگذارید تا در اسرع‌وقت پاسخگوی شما عزیزان باشیم.
سوالات متداول
1- ربات کارتزین بیشتر در کدام صنایع استفاده می‌شود؟
ربات خطی بیشتر در صنایعی مثل الکترونیک و خودروسازی کاربرد دارد و در عملیات‌هایی مثل مونتاژ، درج قطعات، مرتب‌سازی، کنترل کیفیت و جابه‌جایی مواد به کار گرفته می‌شود.
2- آیا نگهداری و تعمیر ربات دکارتی دشوار است؟
خیر؛ این ربات‌ها ساختار مکانیکی ساده‌ای دارند و این ساختار ساده کار را برای عیب‌یابی، تعمیر و نگهداری ربات ساده‌تر می‌کند.
3- برنامه‌نویسی ربات صنعتی کارتزین چه تفاوتی با سایر ربات‌ها دارد؟
همان‌طور که گفتیم برنامه‌نویسی رباتهای دکارتی در مقایسه با سایر ربات‌ها مثل رباتهای شش‌محوره یا SCARA ساده‌تر است؛ چراکه این مدل ربات‌ها تنها روی سه محور خطی کار می‌کنند و حرکات چرخشی پیچیده ندارند.
برای مطالعه بیشتر شما
What is a cartesian robot and how is it used in automation?
Cartesian Robots: Guide to The Most Scalable Robot Technology