Arten von Roboterportalen

Roboterportale gibt es in verschiedenen Formen und Größen, und jeder Typ ist für spezifische Aufgaben ausgelegt. Hier sind die wichtigsten Typen von Roboterportalen:

Kartesischer Portal

Kartesische Portale, auch bekannt als lineare Roboterportale, sind die am häufigsten verwendeten Roboterportale. Sie bestehen aus zwei oder mehr linearen Achsen, die sich geradlinig entlang der X-, Y- und Z-Achse bewegen. Der Roboterarm ist auf einem Schlitten montiert, der sich entlang der Portalstruktur bewegt und es ihm ermöglicht, verschiedene Punkte innerhalb des Arbeitsbereichs zu erreichen.

Kartesische Portale sind für ihre hohe Genauigkeit und Wiederholgenauigkeit bekannt und eignen sich daher ideal für Anwendungen, die eine präzise Positionierung erfordern. Sie werden häufig in der CNC-Bearbeitung, im 3D-Druck und bei Pick-and-Place-Verfahren eingesetzt.

Gelenkportal

Gelenkportale bestehen aus mehreren Segmenten, die durch Gelenke oder Verbindungsglieder miteinander verbunden sind. Jedes Gelenk kann sich um seine Achse drehen, wodurch der Roboter im Vergleich zu einem kartesischen Roboterportal einen höheren Freiheitsgrad und mehr Flexibilität aufweist. Gelenkportale werden häufig in Anwendungen eingesetzt, die ein hohes Maß an Geschicklichkeit erfordern, wie beispielsweise Pick-and-Place-Anwendungen, Schweißen und Lackieren.

Gelenkportale können durch Beugen ihrer Gelenke jeden Punkt innerhalb ihres Arbeitsbereichs erreichen und werden häufig in Anwendungen eingesetzt, die komplexe Bewegungen erfordern. Sie kommen auch in kollaborativen Robotern oder Cobots zum Einsatz, die sicher mit menschlichen Bedienern zusammenarbeiten können.

Parallelportal

Parallelportale, auch Parallelmanipulatoren oder Delta-Roboter genannt, bestehen aus einer Reihe paralleler Glieder, die mit einer festen Basis und einer beweglichen Plattform verbunden sind. Der Roboterarm ist auf der beweglichen Plattform montiert, und die Glieder werden von Aktuatoren angetrieben, die die Bewegung der Plattform steuern.

Parallelportale zeichnen sich durch ihre hohe Tragfähigkeit und Steifigkeit aus und eignen sich daher für anspruchsvolle Anwendungen wie Materialtransport und Montage. Sie werden häufig in der Lebensmittel- und Getränkeindustrie für Verpackungs- und Palettierungsprozesse eingesetzt, wo Geschwindigkeit und Genauigkeit entscheidend sind.

Hybrid-Portal

Hybridportale vereinen die Vorteile zweier oder mehrerer Portalsystemkonfigurationen und bieten so eine maßgeschneiderte Lösung für spezifische Anwendungen. Beispielsweise kann ein Hybridportal die hohe Genauigkeit eines kartesischen Portals mit der Flexibilität eines Gelenkportals oder die hohe Tragfähigkeit eines Parallelportals mit der Präzision eines kartesischen Portals kombinieren.

Hybridportale werden häufig in Anwendungen eingesetzt, die eine einzigartige Kombination von Merkmalen erfordern, die mit einem einzigen Portaltyp nicht erreicht werden können.

Jeder Roboterportaltyp zeichnet sich durch spezifische Merkmale und Vorteile aus, die sich nach den jeweiligen Anwendungsanforderungen richten. Kartesische Portale sind bekannt für ihre hohe Genauigkeit und Wiederholgenauigkeit, während Gelenkportale flexibler sind und auch in beengten Räumen eingesetzt werden können. Parallelportale bieten eine hohe Tragfähigkeit und Steifigkeit, während Hybridportale maßgeschneiderte Lösungen für spezifische Anwendungen ermöglichen.

Bei der Auswahl eines Roboterportals ist es unerlässlich, die spezifischen Anwendungsanforderungen zu berücksichtigen, um den am besten geeigneten Portaltyp zu bestimmen. Faktoren wie Größe und Gewicht der Werkstücke, Geschwindigkeit und Genauigkeit des Arbeitsablaufs sowie die Einschränkungen des Arbeitsbereichs müssen beachtet werden.

Anwendungen von Roboterportalen

Roboterportale finden in verschiedenen Branchen, darunter Fertigung, Automobilindustrie, Luft- und Raumfahrt sowie Logistik, breite Anwendung, wo präzise und sich wiederholende Bewegungen erforderlich sind. Hier einige typische Anwendungsbereiche von Roboterportalen:

Materialhandhabung

Roboterportale finden breite Anwendung in der Materialhandhabung, wo sie schwere und sperrige Güter mit hoher Präzision und Geschwindigkeit bewegen können. Zu den Anwendungsbereichen der Materialhandhabung gehören Palettierung, Depalettierung sowie Be- und Entladen von Produkten.

Bei der Palettierung kann der Roboterportalrahmen Kartons oder Produkte von einem Förderband aufnehmen und in einem vorgegebenen Muster auf einer Palette platzieren. Bei der Depalettierung kann der Roboterportalrahmen Produkte von einer Palette aufnehmen und auf ein Förderband setzen.

Schweißen

Roboterportale finden breite Anwendung im Schweißbereich, wo sie sich wiederholende Schweißaufgaben mit hoher Präzision und Genauigkeit ausführen können. Zu den Schweißanwendungen zählen Punktschweißen, Lichtbogenschweißen und Laserschweißen.

Beim Punktschweißen kann der Roboterportal eine Schweißpistole aufnehmen und Punktschweißungen in einem vorgegebenen Muster an einem Werkstück durchführen. Beim Lichtbogenschweißen kann der Roboterportal einen Schweißbrenner aufnehmen und Schweißungen an einem Werkstück durchführen, während er sich entlang einer vorgegebenen Bahn bewegt. Beim Laserschweißen kann der Roboterportal einen Laser aufnehmen und hochpräzise Schweißungen an einem Werkstück durchführen.

Malerei

Roboterportale finden breite Anwendung in der Lackiertechnik, wo sie komplexe Formen und Oberflächen lackieren können. Zu den Anwendungsbereichen zählen die Automobil-, Flugzeug- und Industrielackierung.

Bei der Autolackierung kann der Roboterportalwagen eine Spritzpistole aufnehmen und die Karosserie entlang eines vorgegebenen Pfades lackieren. Auch bei der Flugzeuglackierung kann der Roboterportalwagen eine Spritzpistole aufnehmen und die Flugzeugzelle lackieren. In der Industrielackierung kann der Roboterportalwagen eine Spritzpistole aufnehmen und große Bauteile oder Strukturen lackieren.

Inspektion und Prüfung

Roboterportale finden breite Anwendung in der Inspektion und Prüfung, wo sie präzise und wiederholbare Messungen und Tests durchführen können. Zu den Anwendungsbereichen der Inspektion und Prüfung zählen Qualitätskontrolle, zerstörungsfreie Prüfung und Messtechnik.

In der Qualitätskontrolle kann der Roboterportalwagen einen Sensor aufnehmen und Messungen an einem Werkstück durchführen, um sicherzustellen, dass es die geforderten Spezifikationen erfüllt. In der zerstörungsfreien Prüfung kann der Roboterportalwagen einen Sensor aufnehmen und Prüfungen an einem Werkstück durchführen, um Fehler oder Mängel zu erkennen. In der Messtechnik kann der Roboterportalwagen einen Sensor aufnehmen und präzise Messungen an einem Werkstück durchführen, um dessen Abmessungen und Toleranzen zu bestimmen.