Obwohl Portalsysteme oft einfach aussehen, benötigen sie häufig ausgeklügelte Konstruktionen mit Linearmotoren und Servoantrieben, um mit hoher Geschwindigkeit und Präzision zu arbeiten. Ob es sich um ein Portalsystem mit geringem Verfahrweg oder ein vollautomatisches Modell mit hoher Beschleunigung handelt – Servosteuerungslösungen bieten die Präzision, Geschwindigkeit und Intelligenz, die für Ihre Anwendung erforderlich sind.

Was ist ein Portalsystem?

Portalkrane sind im Allgemeinen ein Rahmen mit beweglichen Komponenten, der eine Last trägt und transportiert. Die Konstruktion kann variieren. Manchmal bewegt sich der gesamte Rahmen auf Schienen. Bei anderen Ausführungen sind die Schienen am Rahmen befestigt und ein Gerät bewegt sich darauf. In manchen Fällen ist es eine Kombination aus beidem.

Portalroboter oder Linearroboter nutzen einen Manipulator, um Bewegungen entlang einer horizontalen Ebene auszuführen. Portalroboter ermöglichen Bewegungen in der gesamten xyz-Ebene entlang einer kartesischen Ebene, bewegen Objekte mit hoher Geschwindigkeit und können diese sogar aufnehmen und platzieren.

Die Größe der Portalkrane reicht von industriellen Deckenportalen, die in einer Fabrik Automotoren oder in einem Versandlager Container anheben und bewegen können, bis hin zu kleinen Tischportalen, die automatisierte Aufgaben ausführen.

Kleine Portalsysteme werden häufig in folgenden Anwendungen eingesetzt: Automatisierung, Robotermontage, Pick-and-Place-Maschinen, 3D-Druck und Elektronikmontage.

Große Portalkrane sind Überkopfkonstruktionen für schwere Lasten, die häufig in Automobilwerken, Luft- und Raumfahrtanlagen, Werften und Montagewerken zum Einsatz kommen. Diese großen Portalkrane verwenden eher Rotationsmotoren mit Rädern, Zahnrädern oder Riemenscheiben anstelle von Linearmotoren.

Mittelgroße Portalsysteme eignen sich für Aufgaben, die dazwischen liegen. Sie können zum Bewegen von Lasten über Kopf oder unter Kopf eingesetzt werden. Darüber hinaus lassen sie sich mit Werkzeugen wie Schneidbrennern für die Bearbeitung großer Werkstücke ausstatten. In manchen Fällen finden mittelgroße Portalsysteme auch im Unterhaltungsbereich Verwendung, beispielsweise zum Bewegen von Kameras, Kulissen oder sogar Schauspielern.

Bewegung des Portalsystems verstehen

Je nach Größe und Anwendung können Portalsysteme mit Start/Stopp-Steuerung oder intelligenten Steuerungsfunktionen betrieben werden. Kleine Portale laufen meist autonom mit vordefinierten Programmen. Die meisten mittelgroßen Portale werden mit Start/Stopp-Steuerung betrieben. Große Portale werden üblicherweise manuell gesteuert.

Der intelligente Hubassistenzmodus wird häufig bei großen Portalkranen eingesetzt, um dem Bediener das Heben schwererer Lasten als bei einem Standardmodell mittlerer Größe zu ermöglichen. Der Portalkran wendet eine Kraft an, die die Bewegungen des Bedieners widerspiegelt und ihm so eine präzise Kontrolle bietet, die sich wie eine natürliche Verlängerung seines Körpers anfühlt.

Schließlich werden Portalkrane, von kleinen Desktop-Modellen bis hin zu vollwertigen Fabrikanlagen, häufig über Servoantriebe gesteuert und angetrieben.

Wie Servoantriebe Portalsysteme antreiben

Portale, die beidseitig auf Schienen gelagert sind, können blockieren, wenn ihre Bewegung nicht koordiniert ist. Um dies zu verhindern, können Servoantriebe zur Bewegungskoordination eingesetzt werden. Darüber hinaus können Servoantriebe große vertikale Achsen bei der Energierückgewinnung unterstützen.

Aus diesem Grund werden bei kleinen bis mittelgroßen Modellen häufig lineare bürstenlose Servomotoren und -antriebe eingesetzt. Servoantriebe mit Positionsregelung auf allen Achsen können unter anderem eine Last präzise im dreidimensionalen Raum positionieren, die Energierückgewinnung zuverlässig durchführen und Lasten von mehreren hundert Metern Länge bewegen.

Mit Encoder-Rückmeldung liefern Servoantriebe die erforderliche Koordination, Geschwindigkeit und Drehpositionierung, um sowohl einfachste als auch komplexeste Bewegungsabläufe von Portalsystemen zu ermöglichen.