Kartesische Roboter:Leitfaden für die skalierbarste Robotertechnologie

Kartesische Roboter finden sich in den anspruchsvollsten Anwendungen. Lesen Sie weiter, um zu erfahren, wie Sie die Automatisierung Ihrer Einrichtung noch heute skalieren können.

Kartesische Roboter sind eine sehr verbreitete und einfache Robotertechnologie, die Hersteller seit Jahrzehnten verwenden. Branchen- und anwendungsübergreifend profitieren Unternehmen von dieser skalierbaren Technologie. Aber was genau sind diese Roboter? Für welche Aufgaben können sie verwendet 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 der richtige für Sie ist.

In diesem Artikel:

• Was ist ein kartesischer Roboter?
• Welche Branchen verwenden kartesische Roboter?
• Häufige Anwendungen kartesischer Roboter
• Wann sollten Sie mit einem kartesischen Roboter automatisieren?
• Kosten eines kartesischen Roboters

Was ist ein kartesischer Roboter?

Ein kartesischer Roboter ist physikalisch am einzigartigsten von den anderen Industrierobotertypen. Lange schwingende Arme oder schwungvolle Bewegungen werden Sie nicht finden. Stattdessen ähneln kartesische Roboter oft einem Portal oder einem kleinen Kran. Am häufigsten identifizieren Menschen 3D-Drucker mit kartesischer Robotertechnologie. Sie werden oft über Tische oder Fördersysteme gebaut. 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 gängige kartesische Endeffektoren sind:

• Druckkopf
• Plasma-Fackel
• Kamera
• Mechanischer Greifer 
• Laser

Welche Branchen verwenden kartesische Roboter?

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

• Luft- und Raumfahrt
• Verpackung
• Metalle
• PCB-Hersteller
• Pharmazeutika
• Essen und Trinken

Dies sind nur einige von vielen Beispielen. 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 umprogrammierbar. Dies macht sie benutzerfreundlich für Neulinge in der Automatisierung. Diese Hersteller haben oft die Arten von Anwendungen, in denen sich kartesische Roboter auszeichnen können.

Häufige 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 wie eine Brezel biegen und verdrehen. Kartesische Roboter sind in ihrer Bewegung viel steifer. Dies mag wie eine Schwäche in ihrem Design erscheinen. Machen Sie keinen Fehler, diese Funktion bietet Vorteile, die sie für bestimmte Anwendungen alle anderen Robotertypen übertreffen. Hier sind ein paar Beispiele:

• CNC-Anwendungen
• 3D-Druck
• Plasma-/Laserschneiden
• Holzverlegung
• Leiterplattenbestückung
• Inspektion
• Auswählen und platzieren

Es gibt einige Gründe, warum sich kartesische Roboter in diesen Anwendungen auszeichnen können. Erstens werden diese Anwendungen üblicherweise auf einer Ebene oder Dimension durchgeführt. Ein kartesischer Laserroboter hat beispielsweise die Aufgabe, eine Form aus einem Blech zu schneiden. Dieses Stück wird flach auf die Schnittfläche gelegt. Der Roboter führt seine befohlenen Bewegungen aus, um die Form aus dem Teil zu schneiden. Diese Bewegung erfordert keine Drehung des Roboters in speziellen Winkeln oder eine Drehung zur Seite des Werkstücks. Es ist alles nach oben/unten, vorwärts/rückwärts und nach links/rechts. Einige kartesische Roboter haben am Endeffektor eine zusätzliche Drehachse. Wenn viel Flexibilität und Bewegungsfreiheit erforderlich sind, ist möglicherweise ein anderer Robotertyp am besten.

Die Automatisierung dieser Aufgaben hat den Herstellern zweifellos enorme Renditen gebracht. Verwenden Sie noch heute unseren Anlagerechner, um mit der Schätzung der Einsparungen zu beginnen. Es kann Ihnen auch dabei helfen, Verbesserungsbereiche zu identifizieren, Ihre Kosten zu analysieren und potenzielle Renditen bei der Automatisierung Ihres Prozesses zu berechnen.

Ein weiterer Grund, warum ein kartesischer Roboter eine gute Wahl ist, ist, wenn die Anwendung eine hohe Präzision erfordert. Kartesische Roboter können von allen Robotertypen die höchste Präzision erreichen. Warum ist das? Einfach ausgedrückt, ermöglicht das zuvor besprochene steifere Merkmal mit geringerer Bewegungsfreiheit diesen Robotern, äußerst präzise zu sein. Qualitativ hochwertige Aktuatoren können Wiederholgenauigkeiten im Einzel- und Submikrometerbereich erreichen. Dies bedeutet, dass für Anwendungen mit höchster Präzision manchmal kartesische Roboter die einzig realistische Wahl sind.

Schließlich sind kartesische Roboter die skalierbarste verfügbare Roboterplattform. Diese Skalierbarkeit liegt sowohl in ihrer potentiellen physikalischen Größe als auch in ihrer ultimativen Stärke. Kartesische Roboter sind so klein wie Mini-3D-Drucker und so groß, wie Sie es sich wünschen. Heutzutage gibt es viele große kartesische Roboter mit einer Länge von 50 Metern oder mehr. Das liegt an ihrer Mechanik. Aktuatoren in Zahnstangen- und Ritzelform ermöglichen es Herstellern, diese Systeme unglaublich groß zu machen. Ihre Mechanik ist auch die stärkste, die Sie auf modernen Roboterplattformen finden werden. Die zum Bau von kartesischen Robotern verwendeten Aktuatoren werden häufig mit Riemen, Kugelgewindetrieben oder Rollengewindetrieben angetrieben. Diese Mechanik sowie große Getriebe und Motoren, die nicht in ein schlankes Robotergehäuse passen müssen, ermöglichen es kartesischen Robotern, die größten und schwersten Aufgaben mit Leichtigkeit zu bewältigen.

Wann sollten Sie mit einem kartesischen Roboter automatisieren?

Jetzt wissen Sie etwas über kartesische Roboter und ihre Anwendungen. Wann sind sie also für Sie und Ihr Projekt geeignet? Diese Frage lässt sich allein durch diesen Artikel nicht genau beantworten. Einige Fragen und Überlegungen können Ihnen jedoch dabei helfen, den richtigen Weg einzuschlagen, um zu verstehen, ob kartesische Roboter die richtige Wahl für Sie sind.

• Suchen Sie Kostensenkungen oder Durchsatzsteigerungen?
• Ist diese Anwendung für andere Industrieroboter schwierig?
• Ist Präzision ein Hauptanliegen?

Kostensenkungen und Durchsatzsteigerungen sind die häufigsten Gründe für die Automatisierung. Alle Roboter können in dieser Hinsicht helfen und kartesische Roboter sind da nicht anders. Die Automatisierung eines Prozesses mit einem kartesischen Roboter hilft dabei, Humankapital für schwieriger zu automatisierende Aufgaben zuzuweisen. Dies führt zu Kostensenkungen und einer effizienteren Produktion. Roboter sind konsistenter und wiederholbarer und führen zu weniger Problemen bei der Qualitätskontrolle. Sie sind auch schneller und als solche führt ihre Integration zu einer höheren Volumenproduktion.

Einige Anwendungen haben bestimmte Eigenschaften, die sie für einige der anderen Robotertypen (Sechsachsen-, Delta-, SCARA-Roboter usw.) erschweren. Ein wichtiges Merkmal ist ihre Nutzlast. Die meisten dieser Roboter haben hier Einschränkungen. Selbst die massivsten Sechs-Achs-Roboter haben eine Höchstlast von 1000-2000 kg. Sobald Ihre Anwendung diesen Bereich erreicht, werden Ihre Möglichkeiten sehr begrenzt und werden immer teurer. Kartesische können in dieser Hinsicht mit stärkerer Mechanik leicht skaliert werden. Darüber hinaus haben sie ein nahezu unbegrenztes Größenpotenzial. Diese Roboter können auf enorme Größen skaliert werden, die andere Robotertypen einfach nicht erreichen können.

Für höchste Präzisionsanwendungen sind kartesische Roboter einfach nicht zu übertreffen. Hochwertige Mechanik wird verwendet, um ein Höchstmaß an Wiederholbarkeit zu gewährleisten. Für einige Fertigungsanwendungen ist dieses Maß an Präzision erforderlich, um ein Qualitätsprodukt herzustellen.

Noch unsicher? Das ist in Ordnung, wir sind hier, um zu helfen. Unsere unabhängigen Berater sind bereit, Sie auf Ihrem Weg zur Automatisierung zu unterstützen. Nutzen Sie unser Netzwerk, um noch heute mit einem Branchenexperten in Kontakt zu treten.

Kosten eines kartesischen Roboters

Da diese Roboter hochgradig skalierbar sind, liegt es auf der Hand, dass auch ihre Kosten mitschwingen. Aus diesem Grund ist es schwierig, eine Preisspanne für ein kartesisches Roboterprojekt festzulegen. Bei ansonsten gleichen Bedingungen ist der Einsatz eines kartesischen Roboters für ein Projekt jedoch kostengünstiger als der Einsatz eines anderen vergleichbaren Industrieroboters für dasselbe Projekt. Dies liegt vor allem an der Einfachheit ihrer Konstruktion und Mechanik. Zu den wichtigsten Faktoren, die die Kosten erhöhen können, gehören:

• Größe des Projekts
• Komplexität der Bewerbung
• Präzision erforderlich

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