Los sistemas de guiado de movimiento automatizados con alta capacidad de carga están experimentando un aumento significativo en la demanda. Una razón para esto gira en torno a la instalación de robots multieje flexibles en rieles largos. Esto permite a los ingenieros ampliar considerablemente el área de trabajo al tiempo que aprovechan al máximo el séptimo eje de un controlador de robot. Para muchas aplicaciones, un sistema de pórtico guiado por movimiento lineal puede realizar las mismas tareas que un robot multieje con un menor costo. Además, estos sistemas de pórtico pueden diseñarse y suministrarse a los usuarios finales a partir de subconjuntos o componentes estándar de alta resistencia y pueden adaptarse a la aplicación específica. A continuación, se presentan cinco sistemas altamente configurables que pueden utilizarse en configuraciones de pórtico para la automatización de la planta de producción en lugar de robots sofisticados. Comencemos revisando algunos de los conceptos básicos de los pórticos.

Precisión baja a media

La automatización de fábricas no siempre requiere un alto grado de precisión. En muchos casos, la tarea implica productos pesados ​​y materiales de formas irregulares o desequilibrados. La mayoría de las aplicaciones requieren alta repetición, tiempo de operación prolongado y durabilidad a largo plazo con un mantenimiento mínimo. Con frecuencia, el requisito de posicionamiento preciso es bajo. Las aplicaciones de recogida y colocación pueden requerir baja precisión al paletizar cajas o colocar el siguiente artículo en la cola de producción. Las aplicaciones de transferencia de materiales pueden implicar reubicar productos con un manipulador robótico aéreo de un área a otra. Los robots pórtico XYZ (el eje Z se refiere a la dirección vertical) pueden posicionar y reposicionar materiales en cualquier punto dentro de un espacio tridimensional o permitir operaciones en múltiples caras de una pieza de trabajo. Los sistemas de pulverización pueden requerir baja precisión en largas distancias para pintar un vagón de ferrocarril o el ala de un avión.

Eje Z de alta resistencia

Al mover un producto, lo primero que se hace es levantarlo. Se suele prestar mucha atención al diseño de las pinzas del efector final utilizadas para manipular el producto. Una máquina simple de elevación o descenso vertical puede denominarse sistema de eje Z. Una vez que el artículo se levanta y se sostiene mediante el sistema, todo movimiento generará cargas adicionales debido a las aceleraciones de la masa. Se pueden generar cargas significativas durante el movimiento a alta velocidad. La velocidad se determina normalmente en función del tiempo de ciclo sobre la distancia requerida. Las cargas se calculan en función de la aceleración (+ y -) de la masa. Las velocidades en los pórticos típicos alcanzan los 5 m/s. Por lo tanto, puede ser necesaria una gran capacidad de carga para acomodar el movimiento previsto. Además, se puede diseñar una larga vida útil en la aplicación cuando los requisitos de carga de trabajo representan una pequeña proporción de la capacidad de carga de los sistemas de movimiento. Las etapas de movimiento de un solo eje se pueden combinar con otros posicionadores en diversas configuraciones de pórtico. La conexión de sistemas de movimiento adicionales aumenta el alcance y la funcionalidad, y las tareas se pueden realizar a distancias más largas.

Robot XZ:Cuando una plataforma de movimiento lineal del eje Z se monta sobre un eje transversal adicional, se denomina robot XZ. Esta configuración permite elevar un objeto verticalmente, desplazarlo en línea recta hasta otra ubicación y depositarlo allí. Resulta especialmente útil para aplicaciones de recogida y colocación o transferencia. El extremo del robot XZ puede posicionarse en cualquier punto dentro de un plano rectangular. En algunos casos, la placa de montaje principal del eje X puede alojar los cojinetes de guía lineal del eje Z e integrar todos los componentes necesarios del accionamiento del piñón y del lubricador automático. Esto simplifica enormemente el diseño y reduce la masa móvil total.

Robot XYZ y pórtico robótico X-X'-YZ:La configuración más flexible de un sistema de pórtico robótico ofrece tres ejes de movimiento para permitir el posicionamiento en cualquier punto dentro de un área de trabajo tridimensional. Es menos común la configuración XYZ, ya que los puntos de fijación de los ejes presentan limitaciones de espacio. Sin embargo, esta configuración se utiliza ampliamente en soldadura automatizada, donde se requieren grandes recorridos pero no se soportan cargas importantes. Es mucho más común la solución de eje X paralelo, donde el eje Y se apoya en ambos extremos. Esta configuración se denomina pórtico X-X'-YZ (pronunciado X, X-prima). Es fácil encontrar ejemplos de esta configuración en maquinaria de producción como las fresadoras CNC.

Configuraciones de diseño personalizadas ilimitadas: Existen numerosos diseños posibles para un sistema de movimiento automatizado de gran formato. Un robot pórtico XYZ multieje completo puede diseñarse a medida a partir de guías lineales y rodamientos lineales individuales, lo que permite a los ingenieros seleccionar los mejores productos para cada área del diseño. Las líneas de productos existentes ofrecen componentes y subconjuntos estandarizados, lo que agiliza la configuración y el desarrollo mediante el uso de diseños de pórtico comunes, a la vez que brinda la libertad de crear un diseño personalizado. Esto no es posible con equipos preconfigurados o prefabricados que restringen el trabajo a límites preestablecidos.