Los sistemas automatizados de guiado de movimiento con alta capacidad de carga están experimentando un aumento significativo en la demanda. Una de las razones radica en la instalación de robots multieje flexibles sobre largas vías. Esto permite a los ingenieros ampliar considerablemente el área de trabajo, aprovechando al máximo el séptimo eje del controlador del robot. Para muchas aplicaciones, un sistema de pórtico con guiado de movimiento lineal puede realizar las mismas tareas que un robot multieje a un menor costo. Además, estos sistemas de pórtico se pueden diseñar y suministrar a los usuarios finales a partir de subconjuntos o componentes estándar de alta resistencia, y se pueden adaptar a la aplicación específica. A continuación, presentamos cinco sistemas altamente configurables que se pueden utilizar en configuraciones de pórtico para la automatización de plantas de producción, en lugar de robots sofisticados. Comencemos revisando algunos de los conceptos básicos de los pórticos.

Precisión baja a media

La automatización industrial no siempre exige un alto grado de precisión. En muchos casos, la tarea implica el manejo de productos pesados ​​y materiales con formas irregulares o desequilibrados. La mayoría de las aplicaciones requieren alta repetitividad, tiempos de funcionamiento prolongados y una larga vida útil con un mantenimiento mínimo. Con frecuencia, la precisión de posicionamiento requerida es baja. 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 el traslado de productos de un área a otra mediante un manipulador robótico aéreo. Los robots pórtico XYZ (el eje Z se refiere a la dirección vertical) pueden posicionar y reposicionar materiales en cualquier punto de un espacio tridimensional o realizar operaciones en múltiples caras de una pieza. Los sistemas de pulverización pueden requerir baja precisión a 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 es levantar la carga. Se presta especial atención al diseño de las pinzas efectoras utilizadas para manipularlo. Una máquina sencilla de elevación o descenso vertical se puede denominar sistema de eje Z. Una vez que el sistema levanta y sostiene el objeto, todo movimiento genera cargas adicionales debido a la aceleración de la masa. Se pueden generar cargas significativas durante movimientos 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 (positiva y negativa) de la masa. Las velocidades en pórticos típicos alcanzan los 5 m/s. Por lo tanto, puede ser necesaria una gran capacidad de carga para soportar el movimiento previsto. Además, se puede diseñar una larga vida útil para la aplicación cuando los requisitos de carga de trabajo representan una pequeña proporción de la capacidad de carga del sistema de movimiento. Las plataformas de movimiento de un solo eje se pueden combinar con otros posicionadores en diversas configuraciones de pórtico. La incorporación de sistemas de movimiento adicionales aumenta el alcance y la funcionalidad, y permite realizar tareas a mayores distancias.

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 colocarlo allí. Resulta especialmente útil para aplicaciones de recogida y colocación o transferencia. El extremo del robot XZ puede posicionarse en cualquier punto de un plano rectangular. En algunos casos, la placa de montaje principal del eje X puede sujetar los cojinetes de la guía lineal al eje Z e integrar todos los componentes necesarios del accionamiento del piñón y del lubricador automático. Esto simplifica considerablemente 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 permite el movimiento en tres ejes, facilitando el posicionamiento en cualquier punto de un área de trabajo tridimensional. La configuración XYZ es menos común debido a las limitaciones de espacio en los puntos de anclaje de los ejes. Sin embargo, se utiliza ampliamente en soldadura automatizada, donde se requieren grandes recorridos pero no se soportan cargas importantes. Es mucho más frecuente la solución con eje X paralelo, donde el eje Y está soportado en ambos extremos. Esta configuración se denomina pórtico X-X'-YZ (pronunciado X, X-prima). Ejemplos de esta configuración son comunes en maquinaria de producción como fresadoras CNC.

Configuraciones de diseño personalizadas ilimitadas: Existen numerosas posibilidades de diseño para un sistema de movimiento automatizado de gran formato. Un robot pórtico XYZ multieje completo puede diseñarse a medida a partir de las guías lineales y los cojinetes lineales individuales, lo que permite a los ingenieros seleccionar los productos más adecuados 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 proporciona la libertad de crear un diseño personalizado. Esto no es posible con equipos preconfigurados o prefabricados, que restringen el trabajo a límites previamente establecidos.