در دنیای صنعتی امروزی، تکنولوژی رباتیک و اتوماسیون به یکی از ارکان اصلی پیشرفت و بهره‌وری در فرآیندهای تولید تبدیل شده‌اند. از جمله ابزارهای کلیدی در این حوزه، ربات‌کارتزین به ربات خطی و دکارتی نیز در دنیا معروف است که با قابلیت‌های منحصر به فردی همچون حرکت دقیق در سه محور X، Y، و Z و قابلیت‌های پیشرفته از جمله دقت بالا، سرعت قابل تنظیم و توانایی باربری بالا، نقش بسیار مهمی را در اتوماسیون صنعتی ایفا می‌کنند.
این ربات می‌تواند صنعت و حرفه‌ای که در حال فعالیت در آن هستید را با ویژگی‌ها و مزایایی که دارد به صورت چشمگیر ارتقا دهد. اگر می‌خواهید با این ربات کاربردی بیشتر آشنا شوید و از تام مزیت‌هایی آن سر در بیاورید، تا انتها همراه ما باشید.
|
برای آشنایی سریع‌تر با این ربات و همچنین دریافت مشاوره خرید رایگان، با شماره زیر تماس بگیرید. |
ربات کارتزین چیست؟
فهرست مطالب
ربات دکارتی که به ربات صنعتی کارتزین نیز در دنیا معروف است، نوعی ربات صنعتی است که با استفاده از سیستم مختصات دکارتی عمل کرده و در امتداد سه‌محور، که این سه محور معمولاً به عنوان محور x، محور y و محور z شناخته می‌شوند حرکت می‌کند. هر نقطه در فضای سه‌بعدی با این سه حرف نمایش داده می‌شود. حرف “x” نشان‌دهنده فاصله نقطه از مبدأ در امتداد محور x است، “”y فاصله از مبدأ در امتداد محور y و z”” فاصله از مبدأ در امتداد محور z را نشان می‌دهد.
این طراحی امکان حرکات دقیق و خطی ربات را فراهم کرده و آن را برای کارهایی که نیاز به موقعیت‌یابی دقیق دارند، مانند ماشین‌کاری CNC، چاپ سه‌بعدی، و کارهای انتخاب و جابجایی خودکار، مطلوب و مناسب می‌کند.
نحوه عملکرد ربات کارتزین چگونه است؟
رباتهای دکارتی فقط با حرکت خطی کار می‌کنند و اغلب از موتورهای سروو (Servomotor) برای این حرکت استفاده می‌کنند. این موتورها ممکن است از طریق تسمه، کابل، پیچ، باد، دنده‌شانه یا موتور خطی حرکت کنند. برخی از تولیدکنندگان ربات کارتزین را کاملاً آماده تولید می‌کنند که می‌توانید بدون تغییر از آن‌ها استفاده کنید ولی برخی دیگر از تولیدکنندگان قطعات مختلف را به صورت جداگانه ارائه می‌دهند که شما می‌توانید بر اساس نیاز خود این قطعات را با هم ترکیب کنید.
بازوهای رباتیک می‌توانند مجهز به حسگرهای دیداری باشند و یا بدون حسگرهای دیداری کار کنند. این بازوها می‌توانند به حسگرهای نوری یا دوربین‌ها متصل شوند تا اشیاء را قبل از انجام هر کاری شناسایی کنند. برای مثال ربات کارتزین می‌تواند در آزمایشگاه‌ها برای برداشتن و جابجایی نمونه‌ها استفاده شود. از دوربین‌های این ربات برای شناسایی لوله‌های آزمایش، پیپت‌ها یا اسلایدها استفاده کرد و بازو بر اساس اطلاعاتی که از دوربین دریافت می‌کند، شیء مورد نظر را می‌گیرد.
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 رباتهای دیگر، مثل رباتهای شش محوره، این است که برنامه‌ریزی آن‌ها خیلی ساده‌تر است. یک کنترل‌کننده حرکت، می‌تواند به تنهایی حرکت ربات را مدیریت کند زیرا ربات‌ها فقط حرکت خطی دارند، کنترل کردن آن‌ها راحت‌تر است و نیازی به سیستم‌های پیچیده نیست. همین ویژگی باعث می‌شود که برنامه‌ریزی حرکت این ربات‌ها ساده‌تر باشد.
منبع:
استفاده از ربات کارتزین چه ویژگی و مزایایی دارد؟
ربات صنعتی کارتزین می‌تواند بارهای سنگین‌تری نسبت به رباتهای شش محوره مشابه خود حمل کند. این ویژگی به همراه هزینه کمتر و برنامه‌ریزی آسان‌تر رباتهای خطی، آن‌ها را برای بسیاری از کاربردهای صنعتی مناسب و مطلوب می‌کند و باعث می‌شود تا افراد بیشتری برای استفاده از آن ترغیب شوند. رباتهای گانتری، که در واقع همان رباتهای دکارتی با چارچوب پشتیبانی‌کننده هستند، می‌توانند بارهای بیشتری را نیز حمل کنند.
دامنه حرکت رباتهای خطی می‌تواند با اضافه کردن ماژول‌های جدید به سیستم موجود، افزایش پیدا کند. این قابلیت ماژولار در رباتهای خطی آن‌ها را بسیار انعطاف‌پذیرتر می‌کند و عمر طولانی‌تری در محیط‌های صنعتی به آن‌ها می‌بخشد.
از دیگر ویژگی‌های و مزایای رباتهای دکارتی دقت و صحت بالایی است که نسبت به رباتهای چرخشی دارند. این ویژگی
به این دلیل است که آن‌ها فقط حرکت خطی دارند و نیازی به حرکت چرخشی ندارند. رباتهای دکارتی می‌توانند با دقت بسیار بالایی در حد میکرومتر (μm) عمل کنند، در حالی که رباتهای شش محوره معمولاً با دقت کمتری در حد میلی‌متر (mm) عمل می‌کنند.
به عبارت دیگر مزایای و ویژگی‌های این نوع ربات شامل موارد زیر است:
- رباتهای دکارتی می‌توانند در مقایسه با رباتهای شش‌محوری محموله‌های بیشتری را حمل کنند.
- به‌دلیل حرکت خطی ربات کارتزین، برنامه نویسی ساده تری دارد.
- 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.
نکات مهم در زمان انتخاب ربات کارتزین چیست؟
درست مانند هر زمانی دیگر که قرار است وسیله‌ای را تهیه در زمان خرید ربات کارتزین نیز یک‌سری معیارها وجود دارد که باعث می‌شوند شما انتخاب بهتری در زمان خرید داشته باشید. ما در این بخش مهمترین معیارها و فاکتورهای که نیاز است در زمان انتخاب و خرید ربات دکارتی بدانید را نوشته‌ایم؛ این معیارها عبارتند از:
1. سرعت ربات
سرعت مهمترین معیار در زمینه فعالیت‌های صنعتی است که حتما در زمان خرید ربات کارتزین باید به آن توجه کرد. برای اینکه انتخاب و خرید بهتری داشته باشید مهم است که حتما از قبل سرعت مورد نیازتان را بدانید تا با توجه به آن بتوانید بهترین گزینه را انتخاب کنید.
2. ظرفیت باربری ربات
فاکتور و معیار بعدی که باید به آن توجه کنید، میزان ظرفیت باربری ربات است. ظرفیت باربری به حداکثر وزنی گفته می‌شود که ربات قادر به تحمل آن است؛ پس بهتر است به وزن قطعات، ابزار یا محصولاتی که قرار است ربات آن‌ها را جابه‌جا کند، دقت کنید و ربات با ظرفیت باربری مناسب را برای کار و فعالیتتان انتخاب کنید.
3. میزان هزینه و بودجه
توجه به میزان هزینه‌ها و بودجه ای که قرار است برای خرید این ربات پرداخت کنید 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. البته که نیازی به نگرانی نیست زیرا شما یکبار این هزینه را انجام می دهید و در طی سال‌های بعد همان پول و حتی چندین برابر آن به شما بازخواهد گشت و این یکی از مزیت‌های این ربات است.
4. دامنه حرکت ربات
دامنه حرکت به حداکثر مسافتی گفته می‌شود که ربات می‌تواند در امتداد سه محور X، Y و Z حرکت کند. پس موقع خرید ربات حتما مطمئن شوید که رباتی که انتخاب کرده‌اید، دسترسی لازم برای پوشش کل فضای کاری یا رسیدن به نقاط خاص را دارد.
5. سهولت در ترکیب ربات
سهولت در ترکیب‌کردن ربات با سایر سیستم‌های موجود مثل سیستم کنترل فعلی، نرم‌افزار و…، یکی‌دیگر از فاکتورهایی است که هنگام خرید ربات باید به آن دقت و توجه لازم را 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 ترکیب آن آسان باشد تا بتوانید در وقت و هزینه‌ها صرفه‌جویی کنید.
6. ابعاد فضا کار ربات
قبل از خرید ربات کارتزین باید به ابعاد فضا کاری که قرار است در اختیار ربات قرار بگیرید توجه ویژه‌ای داشته باشید و جایی را برای ربات و فضا 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.
دلایل استفاده از ربات کارتزین چیست؟
علت اینکه رباتهای کارتزین انقد برای اتوماسیون‌ها مفید و خوب است چیست؟ چرا از این ربات‌ها انقدر در صنایع مختلف استقبال می‌شود؟ اینجا چند دلیل آورده شده:
1. دقت و صحت
آن‌ها در انجام کارهای با دقت بالا که نیاز به صحت زیاد دارند، مثل مونتاژ قطعات الکترونیکی یا بارگیری و تخلیه قطعات کار، بسیار موفق عمل می‌کنند.
2. نگهداری آسان
این ربات‌ها طراحی مکانیکی ساده و قطعات متحرک کمی دارند، بنابراین نگهداری از آن‌ها پیچیدگی زیادی مانند سایر ربات‌هایی که در صنایع است، ندارد. ربات کارتزین دوام بالایی دارد و کمتر دچار خرابی‌های مزاحم در طول انجام کار می‌شود.
3. انعطاف‌پذیری
شما می‌توانید آن‌ها را برای انجام وظایف مختلف برنامه‌ریزی کنید و همچنین ابزارها یا انتهای‌کار (End-Effectors) مختلفی را جایگزین کنید.
4. مقرون‌به‌صرفه
معمولاً ربات کارتزین هزینه کمتری نسبت به سایر انواع ربات‌ها دارد و هزینه آن تقریباً بین 5000 تا 15000 دلار است. همچنین، برای برنامه‌ریزی آن‌ها نیازی به مدرک مهندسی ندارید، بنابراین ادغام آن‌ها در خطوط تولید موجود آسان‌تر است.
5. ایمنی
این نوع ربات‌ها در یک فضای محدود و ساختار‌یافته عمل می‌کنند. این محیط کاری محدود خطر بروز حوادث را کاهش می‌دهد و باعث می‌شود که برای کار در نزدیکی کارکنان انسانی ایمن و بدون خطر باشند. البته، نیاز به استفاده از تجهیزات ایمنی مناسب همچنان وجود دارد و این موضوع به معنی عدم استفاده از تجهیزات ایمنی مناسب نیست.
Also, it’s worth noting that most Cartesian robots are not designed to safely operate alongside humans without protective equipment. Keep that in mind.
همچنین، مهم است به یاد داشته باشید که بیشتر رباتهای کارتزنیی طراحی نشده‌اند تا بدون استفاده از تجهیزات حفاظتی، به طور ایمن کنار انسان‌ها عمل کنند.
منبع:
سایر دلایلی که ما را قانع می‌کند تا از این ربات‌ها در صنابع مختلف استفاده کنیم عبارتند از:
- ساختار محکم این ربات‌ها و حرکت مستقیم آن‌ها باعث می‌شود تا این ربات‌ها بتوانند محموله‌های سنگین را با سرعت بالا جابه‌جا کنند.
- عملکرد ربات صنعتی کارتزین بسیار دقیق و قابل‌تکرار است.
- با به‌کارگیری ربات خطی نیاز به راه‌حل‌های PLC یا IO بین کنترلرهای مختلف نیست.
- رباتهای دکارتی امکان حرکت‌های طولانی تقریباً ۲ متری را نیز دارند و می‌توانند بارهای سنگین را در مسافت‌های طولانی جابجا کنند و 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.
6. کنترل با یک سیستم کنترل واحد
کنترل با یک سیستم واحد به این معنی است که برای کنترل حرکت و عملکرد رباتهای دکارتی، تنها به یک دستگاه کنترل نیاز دارید. این دستگاه کنترل می‌تواند همه وظایف و حرکات ربات را مدیریت کند، بدون نیاز به استفاده از چندین دستگاه یا سیستم کنترلی. این ویژگی کار را ساده‌تر می‌کند و نیاز به هماهنگی بین چندین دستگاه کنترلی را از بین می‌برد.
سخن پایانی
به طور خلاصه، اگر قصد دارید پیشرفتی را برای خودتان و در کارتان ایجاد کنید، یکی از بهرتین راه‌ها خرید یک ربات کارتزین است. این ربات همانطور که در طی مقاله نیز گفتیم بسیار ساختار ساده‌ای دارد که باعث راحتی کار با آن می‌شود و نیازی به یک تکنسین متخصص و یا مهندس ندارد. دیگر مزیت‌هایی که از این ربات گفتیم سهولت در ادغام آن بود؛ به این صورت که اگر فرآیند یکپارچه‌سازی ربات با سایر سیستم‌ها پیچیده شود، می‌تواند زمان و هزینه راه‌اندازی ربات را بالا ببرد. اگر قصد خرید این ربات را دارید بهتر است که حتما به سراغ فروشگاه‌‌های معتبر بروید تا از اصالت کالا مطمئن باشید. یکی از بهترین و معتبرترین فروشگاه‌ها که سال‌هاست در زمینه این رباتهای در حال فعالیت است و همه کالا‌های آن اصل است، فروشگاه تی‌اس‌ویژن است. تی‌اس‌ویژن همیشه بهترین محصولات را به مخاطبان خود ارائه می‌دهد. برای خرید این رابت از فروشگاه تی‌اس ویژن می‌توانید با شماره زیر تماس بگیرید تا تیم کارشناسان ما شما را در خرید این محصول راهنمایی کنند.
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 در چه صنایعی قابل استفاده است؟
ربات دکارتی در صنایعی مانند الکترونیک، خودروسازی و صنایعی که عملیاتی مانند مونتاژ، درج قطعات، مرتب‌سازی دارند، بسیار مورد استفاده قرار می‌گیرد.
2. اپلیکیشن‌های پرمخاطب ربات کارتزین چیست؟
اپلیکیشن‌های کاربردی این ربات computer numerical control machines (CNC machine) و 3D printing است.
3. آیا نگهداری از این ربات شرایط خاصی دارد؟
خیر! نگهداری از این ربات نیازی به شرایط نگهداری خاصی ندارد و علت آن هم ساختار ساده این ربات است.
برای مطالعه
What is a Cartesian robot? A newbie-friendly guide