La automatización en la industria manufacturera sigue experimentando un crecimiento constante y puede aplicarse a prácticamente cualquier proceso, desde el procesamiento y el ensamblaje hasta la inspección y el empaquetado. Los pórticos y los robots industriales de 6 ejes se utilizan ampliamente para automatizar tareas como el paletizado, la clasificación y la preparación de pedidos, entre otras. Al seleccionar un pórtico o un robot, es necesario considerar la tarea y la carga útil requeridas, las pinzas que se acoplarán al sistema y las distancias y velocidades necesarias.

Para muchas aplicaciones, un sistema de pórtico con guiado lineal puede realizar las mismas tareas que un robot industrial, con un menor coste y mayor flexibilidad. De hecho, cuando se trata de mover productos pesados ​​y de formas irregulares a lo largo de grandes distancias, un sistema de pórtico es sin duda la mejor solución. Expliquemos las ventajas de los sistemas de pórtico.

Área de trabajo más grande

Una ventaja clave de los sistemas de pórtico es su capacidad para elevar cargas mayores a mayor distancia. Un pórtico cuadrado de 3 metros, por ejemplo, puede posicionar una carga útil de 100 kg en cualquier punto dentro de ese área de 3 metros en ambos ejes. En cambio, un robot industrial tiene una capacidad limitada en cuanto a momento de carga, y cuando la carga se extiende alejándose del robot, la carga útil se reduce a medida que se aleja del eje central. Por ejemplo, la carga útil se reduce aproximadamente un 50 % cuando el alcance horizontal se extiende a tan solo 0,5 metros con un robot típico de 6 ejes. Por lo tanto, se necesita un robot de gran tamaño para mover una carga útil pequeña a mayor distancia. A medida que aumenta el área de trabajo, la ventaja de coste del pórtico también aumenta.

Para destacar las ventajas de las grúas pórtico en áreas de trabajo amplias, FUYUMotion ofrece una gama de soluciones de grúas pórtico lineales para la elevación de palets. Cada grúa tiene una capacidad de carga de 100 kg, con un desplazamiento en el eje X de 1,5 m/s, en el eje Z de 0,5 m/s y con una carrera de 2 metros. Con longitudes que van desde 1 metro hasta 3,9 metros, estos sistemas permiten realizar operaciones de recogida y colocación en una amplia superficie, demostrando la idoneidad de las grúas pórtico para trabajar en grandes áreas. FUYUMotion ofrece una gama de grúas pórtico: desde grúas para cargas ligeras y alta velocidad hasta grúas para cargas pesadas, con una solución que se adapta a las necesidades de cada cliente.

Cargas más grandes

El experto en movimiento lineal FUYUMotion ha instalado recientemente un sistema de pórtico lineal accionado por cremallera en su propia fábrica para una planta de inmersión química de acabado multiestación. Con una carga útil total de 100 kg y una velocidad nominal de 0,5 m/s, esta solución ofrece una carrera del eje X de 2000 mm. La aplicación es ideal para un sistema de pórtico, ya que requiere elevar y cargar tramos de 2 metros en 4 tanques de inmersión independientes. Se utilizan dos cabezales para garantizar la estabilidad durante la maniobra de los tramos de 2 metros; una forma y un tamaño complejos que no se prestan a la robótica. La guía lineal de alta resistencia, con su amplia gama de rodamientos y guías lineales de aluminio, es ideal para esta aplicación, y el suministro de FUYU incluye todos los elementos mecánicos, como patas, vigas XZ, correderas, rodamientos, cremalleras y piñones, transmisiones por correa y cadenas portacables, adaptados a las necesidades específicas de cada cliente.

Adaptabilidad y flexibilidad

En algunos casos, tras un tiempo de funcionamiento del sistema, es necesario ampliar la zona de trabajo. Una de las principales ventajas de un sistema de pórtico es que su longitud puede extenderse para aumentar la flexibilidad o preparar las instalaciones existentes para el futuro. La necesidad de incrementar la producción supone una mayor exigencia para los sistemas existentes, y en lugar de invertir en pórticos adicionales, suele preferirse ampliarlos si es posible. Otras razones para necesitar una ampliación pueden deberse a cambios en el proceso o la aplicación.

Con un sistema de pórtico, aumentar el alcance horizontal de 2 m a 4 m, por ejemplo, es un proceso relativamente sencillo que solo requiere extender un eje para incrementar la longitud de la carrera. Todos los demás elementos del pórtico permanecen iguales, afectándose únicamente a un haz, lo que convierte esta solución en una opción simple y rentable.

Uno de los clientes de FUYU Motion solicitó un mayor recorrido vertical una vez que el sistema estaba en construcción. FUYU pudo proporcionar un reemplazo únicamente para la viga del eje Z, lo que extendió el recorrido según lo requerido. El resto del sistema permaneció sin cambios, lo que demuestra la flexibilidad de la solución de FUYU. Un robot industrial en la misma situación probablemente requeriría un reemplazo completo.

Si bien es posible adquirir robots con ejes extendidos para lograr un mayor alcance, esto afecta su capacidad de carga, por lo que extender un eje no siempre es la mejor solución. En la mayoría de los casos, para aumentar el alcance de un robot y mantener la misma capacidad de carga, el cliente tendría que optar por un robot de mayor tamaño, lo que implicaría un costo considerablemente mayor.

Tecnología de guía de posicionamiento

Para lograr la máxima eficiencia, cualquier sistema debe ofrecer bajos costos de mantenimiento. Esto es especialmente importante para aplicaciones de alta exigencia, que cubren largas distancias con cargas pesadas. Los sistemas que permiten un funcionamiento continuo, sin necesidad de paradas frecuentes para mantenimiento rutinario como la lubricación, son muy valorados tanto por diseñadores como por ingenieros de producción.

Los sistemas de pórtico de FUYU se basan en su tecnología de guiado de posicionamiento de precisión. El sistema de guiado lineal cuenta con un exclusivo sistema de limpieza que expulsa los residuos, lo que le permite un rendimiento óptimo en los exigentes entornos industriales donde suelen utilizarse los pórticos. El diámetro exterior del rodamiento gira a mayor velocidad que el interior. Esta diferencia de velocidad provoca que las partículas cercanas al centro se desplacen hacia la periferia y sean expulsadas. Gracias a la geometría de la interfaz entre la corredera y el rodamiento, los residuos se expulsan hacia el diámetro exterior del rodamiento en un movimiento espiral, alejándose de la superficie de rodadura.

 Mantenimiento

Cuando se requiere mantenimiento, el cliente desea que el proceso sea sencillo y no afecte significativamente el tiempo de producción. Todos los rodamientos utilizados en los carros de pórtico son desmontables y pueden extraerse del carro sin necesidad de retirarlo del extremo del eje. Esto significa que todo el proceso es muy rápido y se puede realizar con un tiempo de inactividad mínimo. En condiciones de lubricación, tampoco es necesario cambiar la guía. El cambio de rodamientos y piñones es relativamente sencillo y puede ser realizado fácilmente por el equipo de mantenimiento interno del cliente. Las soluciones robóticas integradas generalmente requieren la reparación de un especialista, lo que no solo genera costos adicionales, sino también inconvenientes.

Integración

La fabricación de nuevos productos en una línea de montaje existente es un reto frecuente para los clientes y suele ir de la mano del deseo de integrar un pórtico o robot automatizado en el sistema. Dado que un robot es totalmente programable, su integración en un sistema existente puede resultar compleja. En cambio, un sistema de pórtico es más sencillo y económico de integrar. Muchas soluciones de maquinaria existentes se controlan mediante PLC simples, y la integración de los complejos sistemas de control de un robot de 6 ejes puede resultar compleja y costosa. Por el contrario, un sistema de pórtico de 3 ejes suele ser compatible con el controlador existente y puede integrarse completamente en las funciones de la máquina ya instalada.

Envolvente de trabajo eficiente

Dado que los pórticos se instalan sobre la superficie de trabajo, o a veces debajo de ella, ofrecen la ventaja adicional de ahorrar valioso espacio, lo que resulta en un área de trabajo más eficiente que la de un robot industrial tradicional. Esto es especialmente relevante cuando el espacio es un bien preciado, sobre todo si también se debe considerar el espacio para la protección del robot. Los pórticos también facilitan un mayor acceso a las estaciones de trabajo. Para los fabricantes que buscan reducir el tiempo de inactividad y maximizar la productividad, la capacidad de acceder rápidamente a las estaciones de trabajo representa un beneficio evidente.

En resumen, si la aplicación no requiere movimientos complejos que necesiten los 6 grados de libertad, hay muchas posibilidades de que un pórtico resulte ventajoso, especialmente al manipular cargas pesadas en áreas de trabajo amplias.