CMS, Cartesian Motion Systems

CMS, Cartesian Motion Systems

La geometria analitica si basa sulla corrispondenza biunivoca fra enti geometrici ed enti algebrici. Rene Descartes (1596-1650), in italiano Cartesio, è stato l’ideatore di tale approccio. Per questo motivo, la geometria analitica è anche detta geometria cartesiana. Nella sua opera, intitolata La geometriail matematico scriveva delle “scienze matematiche”: -“pensai che per meglio studiarle in particolare, dovevo raffigurarle in forma di linee… e per ricordarle e per comprenderne molte insieme, dovevo invece esprimerle con qualche cifra tra le più brevi possibili. In questo modo avrei colto tutto il meglio dell’analisi geometrica e dell’algebra e corretto i difetti dell’una e dell’altra.
Capiamo dunque l’importanza della geometra analitica e delle sue applicazioni, in questo appunto parleremo dei CMS: Cartesian Motion Systems.

I robot cartesiani sono macchine della famiglia dei cosiddetti sistemi cartesiani di movimento (CMS) che permettono di realizzare processi industriali di precisione. Sono utilizzati regolarmente in situazioni standard della lavorazione industriale. Per effettuare operazioni di taglio, foratura o sagomatura dei metalli (ma anche altri tipi di materiali). Sono impiegati in tutte quelle operazioni in cui è necessario essere in grado di seguire esattamente il profilo che si deve ottenere o realizzare un foro nella posizione giusta. Allo stesso modo, in un processo del tipo pick-and-place, i robot collocano con precisione degli oggetti in una posizione determinata.
Per fare queste operazioni, i robot agiscono attraverso il movimento di due bracci tra loro perpendicolari che possono traslare indipendentemente: l’uno in orizzontale e verticale, l’altro a destra e sinistra.
Le istruzioni che vengono date al robot, pertanto, sono espresse in termini di coordinate cartesiane dei punti del piano nei quali il robot deve fare l’operazione a cui è predisposto. Da qui il nome di robot cartesiano.
Il robot si trova in un sistema cartesiano formato dai due bracci perpendicolari, che sono quindi rispettivamente i suoi assi delle ascisse e delle ordinate. In questo sistema descrive ogni punto per mezzo di due coordinate, che sono le distanze dai due bracci. Quando, per esempio, il robot deve effettuare un taglio in una lamiera, gli vengono forniti l’equazione della retta sulla quale giace il taglio e i punti iniziale e finale che limitano il segmento di fenditura. Il robot solleva quindi lo strumento rispetto al piano di lavoro, lo cala nel punto iniziale e si muove in linea retta fino al punto finale, leggendo delle istruzioni date sotto forma di equazione cartesiana.