Kartesische Roboter: Leitfaden zur skalierbarsten Robotertechnologie

Arten von Linearführungen und Befestigungsmöglichkeiten.

Kartesische Roboter sind eine sehr verbreitete und einfache Robotertechnologie, die Hersteller seit Jahrzehnten einsetzen. Unternehmen aus allen Branchen und Anwendungen profitieren von dieser skalierbaren Technologie. Aber was genau sind diese Roboter? Für welche Aufgaben können sie eingesetzt werden? Woher wissen Sie, ob es das Richtige für Sie ist? In diesem Artikel werden diese und weitere Themen behandelt, damit Sie besser verstehen, ob dieser Roboter für Sie geeignet ist.

Was ist ein kartesischer Roboter?

Ein kartesischer Roboter ist physikalisch am einzigartigsten von den anderen Industrierobotertypen. Sie werden keine langen schwingenden Arme oder ausholende Bewegungen finden. Stattdessen ähneln kartesische Roboter oft einem Portal oder einem kleinen Kran. Menschen identifizieren 3D-Drucker am häufigsten mit kartesischer Robotertechnologie. Sie werden oft über Tischen oder Förderanlagen aufgebaut. Sie haben typischerweise 3 Bewegungsachsen. Sie können sich nach oben/unten, vorwärts/rückwärts und links/rechts bewegen. Sie haben oft einen Endeffektor, der die zugewiesene Aufgabe ausführt. Einige Beispiele für übliche kartesische Endeffektoren sind:

1. Druckkopf

2. Plasmabrenner

3. Kamera

4. Mechanischer Greifer

5. Laser

Welche Branchen verwenden kartesische Roboter?

Kartesische Roboter sind aufgrund ihrer vielfältigen Anwendungsmöglichkeiten in vielen Branchen zu finden. Hersteller in den folgenden Branchen nutzen diese Technologie häufig:

1. Luft- und Raumfahrt

2. Verpackung

3. Metalle

4. PCB-Hersteller

5. Pharmazie

6. Speisen und Getränke

Dies sind nur einige von vielen Beispielen. Die kartesische Technologie gibt es schon lange. Aus diesem Grund gibt es viele bewährte Anwendungen für diese Roboter. Sie sind auch für Bediener einfach zu verstehen und neu zu programmieren. Dies macht sie benutzerfreundlich für diejenigen, die neu in der Automatisierung sind. Diese Hersteller haben oft die Arten von Anwendungen, in denen sich kartesische Roboter auszeichnen können.

Allgemeine Anwendungen von kartesischen Robotern

Kartesische Roboter sind für einige Anwendungen eine ausgezeichnete Wahl und für andere eine schlechte Wahl. Warum ist das so? Ein wesentlicher Faktor ist ihre eingeschränkte Bewegungsfreiheit. Sechsachsige Roboter können sich biegen und winden wie eine Brezel. Kartesische Roboter sind viel starrer in ihrer Bewegung. Dies mag wie eine Schwäche in ihrem Design erscheinen. Lassen Sie sich nicht täuschen, diese Funktion bietet Vorteile, die sie für bestimmte Anwendungen allen anderen Robotertypen überlegen machen. Hier sind ein paar Beispiele:

1. CNC-Anwendungen

2. 3D-Druck

3. Plasma-/Laserschneiden

4. Holzführung

5. Leiterplattenbestückung

6. Inspektion

7. Pick-and-Place

Es gibt einige Gründe, warum sich kartesische Roboter in diesen Anwendungen auszeichnen können. Erstens werden diese Anwendungen üblicherweise auf einer Ebene oder Dimension durchgeführt. Beispielsweise soll ein kartesischer Laserroboter eine Form aus einem Blech schneiden. Dieses Stück wird flach auf die Schnittfläche gelegt. Der Roboter führt seine befohlenen Bewegungen aus, um die Form aus dem Stück zu schneiden. Für diese Bewegung muss sich der Roboter nicht in speziellen Winkeln drehen oder zur Seite des Werkstücks drehen. Es ist alles eine Bewegung nach oben/unten, vorwärts/rückwärts und links/rechts. Einige kartesische Roboter haben eine zusätzliche Rotationsachse am Endeffektor. Wenn viel Flexibilität und Bewegungsfreiheit erforderlich sind, ist möglicherweise ein anderer Robotertyp am besten. Die Automatisierung dieser Aufgaben hat den Herstellern zweifellos enorme Investitionsrenditen gebracht.

Ein weiterer Grund, warum ein kartesischer Roboter eine gute Wahl ist, ist, wenn die Anwendung eine hohe Präzision erfordert. Kartesische Roboter können die höchste Präzision aller Robotertypen erreichen. Warum ist das? Einfach gesagt, die zuvor besprochene steifere Eigenschaft mit weniger Bewegungsfreiheit ermöglicht es diesen Robotern, extrem präzise zu sein. Hochwertige Aktuatoren können Wiederholgenauigkeiten im Einzel- und Submikronbereich erreichen. Das bedeutet, dass für Anwendungen mit höchster Präzision manchmal kartesische Roboter die einzig realistische Wahl sind.

Schließlich sind kartesische Roboter die am besten skalierbare verfügbare Roboterplattform. Diese Skalierbarkeit betrifft sowohl ihre potenzielle physische Größe als auch ihre ultimative Stärke. Kartesische Roboter sind so klein wie Mini-3D-Drucker und so groß, wie Sie sie haben möchten. Aktuatoren im Zahnstangen- und Ritzel-Stil ermöglichen es Herstellern, diese Systeme unglaublich groß zu machen. Ihre Mechanik ist auch die stärkste, die Sie auf modernen Roboterplattformen finden. Die Aktuatoren, die zum Bau kartesischer Roboter verwendet werden, sind oft riemen-, kugelumlauf- oder rollenumlaufgetrieben. Diese Mechanik zusätzlich zu großen Getrieben und Motoren, die nicht in ein schlankes Robotergehäuse passen müssen, bedeutet, dass kartesische Roboter die größten und schwersten Aufgaben mit Leichtigkeit bewältigen können.

Wann sollten Sie mit einem kartesischen Roboter automatisieren?

Jetzt wissen Sie etwas über kartesische Roboter und ihre Anwendungen. Also, wann sind sie richtig für Sie und Ihr Projekt? Diese Frage kann durch diesen Artikel nicht genau beantwortet werden. Einige Fragen und Überlegungen können Ihnen jedoch helfen, den richtigen Weg einzuschlagen, um zu verstehen, ob kartesische Roboter die richtige Wahl für Sie sind.

1. Suchen Sie nach Kostensenkungen oder Durchsatzsteigerungen?

2. Ist diese Anwendung für andere Industrieroboter schwierig?

3. Ist Präzision ein vorrangiges Anliegen?