一旦发现大多数在大批量制造环境中，现在正在较小的组织中使用机器人，并且在更广泛的应用中使用。实施机器人的成本显着下降，现在更容易以更多方式应用机器人。
原因很简单:在过去几年里，控件变得更加友好，需要的编程资源更少。随着在线工具的可用性，系统设计变得更加容易，以帮助终端用户和原始设备制造商直接构建系统。由于标准化的组件和强大的诊断功能，维修也变得更容易、更快。
这些进展出现在一个关键时刻。发达国家的中小制造企业面临着日益激烈的全球竞争。当今机器人技术的进步带来了竞争优势，帮助它们生存和发展。
更多的应用，更低的成本
机器人技术在更多领域的应用是合理的，因为成本效益比变得更有吸引力。所有类型的机器人的实施成本都大幅下降，尤其是笛卡儿式机器人。标准化、模块化和规模经济使得笛卡儿机器人在更多的应用中更便宜。这些因素，再加上工程上的减少，使得总拥有成本在过去五年中下降了25%。此外，笛卡尔机器人提供相同的质量、可靠性、速度和投资收益回报与scara或铰接机器人，有许多定制的可能性。
这些好处正鼓励较小的公司探索机器人在新的应用领域的应用。这一点在笛卡儿式机器人中尤其明显，笛卡儿式机器人已经被广泛应用于各种应用，如自动存储和检索、拣选和放置、配药、包装和机器照管。
笛卡尔机器人用户的创造力是无限的。在最近的经济衰退期间，企业找到了重塑自我的方法，以前从未使用过笛卡尔机器人的人们创造了新的应用程序。与具有既定参数和运动方向的六轴或SCARA机器人不同，笛卡尔机器人可以很容易地重新配置。为了适应不断变化的生产需求，可以将安装在头顶上的笛卡儿机器人改变为侧面安装的配置，或将其翻转到不同的方向。这种灵活性使得重建机器而不是购买新设备成为可能。
正确的选择
由于机器人的许多选项，工程师有时会面临入门级和高性能特征之间的困境。人们对如何定义性能，速度，功率或昂贵的控制有不同的看法。
最好的方法是使用定义的大小写和选择标准集来确定所需的机器人功能集。这使得可以创建一个高度定制的机器人系统，该系统以正确的级别和最佳价格执行。评估标准包括负载，方向，速度，旅行，精度，环境和占空比。我们通过失去的缩写来提及这些标准。
一个常见的误解是认为您需要购买完全配备高性能功能的机器人。这是不可避免的围巾和六轴机器人的情况。但是通过笛卡尔系统，可以购买基本系统的构建块，然后稍后定制。随着应用程序需求的变化，可以将安装支架，执行器，电机和控制器更改。
这种方法有利有弊。SCARA机器人的紧凑尺寸可能更适合在紧凑的外壳内工作。但是，如果您有足够的空间，通常可以预先构建一个更简单的笛卡尔系统，而不必购买SCARA或六轴设计中包含的所有额外功能。
从入门级转移到高性能功能集会带来精度，循环时间和应用功能的改进。例如，高性能控制提供圆形插值能力。这是一个真正的高性能功能，需要复杂和昂贵的控制功能。
但是，如果应用程序只需要点对点运动，则不需要这种精度级别;可以在同一机器人上使用较低级别的控制以节省资金。相比之下，高性能机床应用可能需要精密加工的球轨表的精度。它们将花费超过一个更精确的紧凑型线性运动模块，用于攻击拾取应用。逐个案例失去的评估将决定性能和成本的最佳组合。
哪个机器人最有意义?
根据经验，与笛卡尔机器人相比，SCARA或六轴系统将以更高的成本和更高的编程要求提供更高的性能，但具有更小的占地面积、更轻的重量和更小的刚性手臂延伸。另一方面，笛卡尔系统提供了构建模块，以创建成本更低、涉及的工程资源更少的机器人，同时提供更高的刚性，以获得更好的精度和更高的有效载荷。
举个例子，六轴机器人可以像人的手臂一样在所有平面上移动。对于有机械干扰的应用，比如一个盒子在角落里，里面有零件，六轴臂可以弯曲，更容易地伸手去抓那个零件。这种类型的机器人可能比笛卡尔机器人更贵，但它适用于那种应用。
对于负载为20公斤的拾取和放置应用程序来说，情况就不一样了，因为不需要高精度。SCARA和笛卡尔机器人都可以处理这个应用程序。但是20公斤的有效载荷是SCARA能力的上限，需要更昂贵的控制和组件。使用笛卡儿机器人，20公斤的有效载荷不成问题，这使得通过缩小机械结构、使用更小的组件和更简单的控制来节省资金成为可能。在这种情况下，笛卡尔机器人更经济有效。
笛卡尔机器人在应用程序涉及长期跨度时也有意义。在一个示例中，龙门系统由用于自动存储和检索系统的线性模块构成。X轴近10米。萨拉或六轴系统无法处理该旅行范围。
重负荷也可能是笛卡尔机器人的理想选择。一个应用示例涉及轴承加工中心，其零件重约70千克。除非是“终结者”机器人，否则这些有效载荷超出了典型的斯卡拉或六轴系统的能力。然而，在这种情况下，笛卡尔机器人简单地用螺栓固定在现有机器的末端，以挑选并放置这些部件，消除手动处理这些沉重部件的工人的背部应变和其他安全问题。
一个较小的应用程序示例涉及一家医疗移液器的大批量制造商。在这种情况下，空间很紧张。制造商能够使用紧凑的笛卡尔机器人模块来实现所需的精度，同时满足其空间限制。制造商还使用了标准化的现成组件，节省了资金。
技术进步推动更广泛的应用
由于这些增值的进步，越来越多的小公司正在实施笛卡尔机器人:
在线规格、选择和CAD工具极大地改善了制作浆料和规格的简单性。你只需要知道需要移动的重量和所需的行程。当然，这些工具不会取代详细的工程或设计计算，但它们简化了选择。
对于一个完整的笛卡尔系统，单部分编号简化了排序。在过去，笛卡尔系统的每个元素都是使用单个零件号订购的，有时来自不同的供应商。现在，整个系统可以从一个供应商订购一个零件编号，包括导轨、伺服驱动器、机械元件和控制。
现在可以使用预参数化包来适应客户的控制复杂程度。例如，当客户使用博世力士乐PLC时，我们可以预先参数化多个轴的协调运动功能块，并在工厂将其装入控制器。当工程师得到产品后，他们可以根据自己的具体应用程序编写简化的机器人助记代码。工程师通过自己加载和编程逻辑来节省时间。
由于更一致的编程接口、c++和Java面向对象语言以及传统的梯形逻辑，编程变得更容易了。在IEC-61131-3标准的推动下，plc编程语言的语法和语义得到了统一。这使得工程师可以灵活地使用来自不同制造商的plc。此外，它使熟悉面向对象语言的程序员成为PLC程序员，而不是在梯形逻辑或专有的PLC语言中工作。
机器和操作人员的安全比以往任何时候都更加敏感。传统上，在笛卡尔机器人上实现安全电路意味着要连接到控制装置上。结果，当控制启动信号到电机的驱动放大器，总是有一个轻微的延迟。现在，智能伺服驱动器可以直接在驱动器级配置安全功能，从而实现更快的响应。该电路还使笛卡尔机器人在一个减少扭矩模式下操作，类似于六轴和SCARA机器人在“教”模式。操作人员可以进入安全笼，手动教机器人拾取放置坐标。如果机器人在此模式下接触训练者，力矩立即下降，以防止受伤。
执行机构、直线电机和其他部件的标准化选择，使得工程师可以很容易地指定他们需要的确切性能水平。代替传统的滚珠丝杠或皮带传动，现在可以选择紧凑的模块，来完成一个线性电机驱动单元和控制器。Feed模块也可以提供类似于SCARA机器人在笛卡尔机器人的z轴上的运动，传统上整个模块体必须移动。标准化安装支架提供中心环，取代传统的定位销作为模块导轨选项的标准功能。这使得工程师可以用标准组件构建他们自己的“安装组”机器人，而不是为每个应用定制机器，而不牺牲灵活性。
在初步编程之后，培训操作人员进行基本的机器更改就变得更容易了。由于功能块可以预加载到驱动器中，不熟悉编程的低级工作人员可以轻松地为简单的取放应用程序编程。这几乎和在纸上把一支笔从a点移动到B点一样简单。这种简便性减少了操作人员的培训时间，也减少了工程师对在地板上运行的机器进行更改的需求。
机器控制器已经能够在不需要专用控制器的情况下处理第三方机器人。这种发展对任何品牌的机器人都是有价值的。无论是使用最新的Sercos III、以太网/IP还是EtherCAT接口，今天的机器人都可以轻松地与其他设备进行通信——比如输送机跟踪应用中的视觉系统。能够使用最新的协议标准在不同设备之间进行通信，降低了机器人控制投资的成本。
