La automatización en la industria manufacturera sigue experimentando un crecimiento constante y puede aplicarse a prácticamente cualquier tarea, 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 aplicaciones como la paletización, la clasificación y la manipulación de objetos, 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 la distancia y velocidad necesarias.

Para muchas aplicaciones, un sistema de pórtico con guía de movimiento lineal puede realizar las mismas tareas que un robot industrial, con un menor coste y mayor flexibilidad. De hecho, cuando la tarea implica mover productos pesados ​​y de formas irregulares a lo largo de grandes distancias, un sistema de pórtico es sin duda la mejor solución. A continuación, explicaremos 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 más pesadas 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 lejos del robot, la capacidad de carga útil disminuye a medida que se aleja del eje central. Por ejemplo, la capacidad de 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 mayor tamaño para mover una carga útil pequeña a mayor distancia. A medida que aumenta el área de trabajo, la ventaja de costo del pórtico también aumenta.

Destacando las ventajas de un pórtico en un área de trabajo amplia, FUYUMotion ofrece una gama de soluciones de pórticos lineales para la elevación de palés. Cada pórtico tiene una capacidad de carga de 100 kg, con el eje X moviéndose a una velocidad de 1,5 m/s, el eje Z a 0,5 m/s y un recorrido de 2 metros. Con longitudes que van desde 1 metro hasta 3,9 metros, estos sistemas permiten la recogida y colocación en una amplia área, demostrando la idoneidad de los pórticos para trabajar en espacios de mayor tamaño. FUYUMotion ofrece una gama de pórticos: desde cargas ligeras y alta velocidad hasta cargas pesadas, existe 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 de acabado químico multiestación. Con una carga útil total de 100 kg y una velocidad nominal de 0,5 m/s, esta solución ofrece un recorrido del eje X de 2000 mm. La aplicación se adapta perfectamente a un sistema de pórtico, ya que requiere elevar y cargar toboganes de 2 metros en 4 tanques de inmersión independientes. Se utilizan dos cabezales para proporcionar estabilidad durante la maniobra de los toboganes de 2 metros; una forma y tamaño complejos que no se prestan a un robot. La guía lineal de alta resistencia, con su amplia gama de rodamientos y guías lineales de aluminio, es ideal para esta aplicación. El suministro de FUYU incluye todos los elementos mecánicos, como patas, vigas XZ, toboganes, rodamientos, cremallera y piñón, transmisiones por correa y cadena portacables, adaptados a las necesidades específicas de cada cliente.

Adaptabilidad y flexibilidad

En algunos casos, es necesario ampliar el área de trabajo una vez que el sistema lleva un tiempo en funcionamiento. 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 exige más de los sistemas existentes y, en lugar de invertir en pórticos adicionales, suele preferirse ampliarlos siempre que sea 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 único eje para aumentar la longitud de carrera. Todos los demás elementos del pórtico permanecen iguales, ya que solo se ve afectada una viga, lo que hace que esta solución sea simple y rentable.

Uno de los clientes de FUYU Motion solicitó un mayor recorrido vertical una vez que el sistema ya estaba en funcionamiento. 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 la 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 manteniendo la misma capacidad de carga, el cliente tendría que optar por un robot de mayor tamaño, lo que implicaría un costo significativamente mayor.

Tecnología de guía de posicionamiento

Para lograr la máxima eficiencia, cualquier instalación de sistema debe ofrecer bajos costos de mantenimiento. Esto es especialmente relevante para aplicaciones de alto rendimiento, que implican el transporte de cargas pesadas a largas distancias. Los sistemas que permiten un funcionamiento continuo, sin necesidad de paradas frecuentes para tareas de mantenimiento rutinarias 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 guías de posicionamiento de precisión. El sistema de guías lineales cuenta con una acción de limpieza única que expulsa los residuos, lo que le permite un rendimiento excepcional en los entornos industriales exigentes en los que suelen utilizarse los pórticos. El diámetro exterior del rodamiento se desplaza a mayor velocidad que el diámetro interior. Esta diferencia de velocidad provoca que las partículas más cercanas al centro se muevan 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 quiere saber que el proceso es sencillo y no afectará demasiado el tiempo de producción. Todos los rodamientos utilizados en los carros pórtico son extraíbles y se pueden desmontar 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 integradas con robots generalmente requieren reparación por parte de un especialista, lo que no solo genera costos adicionales, sino también inconvenientes adicionales.

Integración

La fabricación de nuevos productos en una línea de montaje existente es un desafío frecuente para los clientes y suele ir de la mano con el deseo de integrar un pórtico automatizado o un robot en el sistema. Dado que un robot es totalmente programable, su integración en un sistema existente puede resultar compleja. Sin embargo, un sistema de pórtico es más sencillo y rentable 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 ser compleja y costosa. Por el contrario, un sistema de pórtico de 3 ejes suele combinarse con el controlador existente y puede integrarse completamente con las funciones de la máquina ya instalada.

Entorno de trabajo eficiente

Dado que los pórticos se montan sobre el área de trabajo, o a veces debajo, ofrecen la ventaja adicional de ahorrar valioso espacio en el suelo, 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 limitado, sobre todo si también hay que tener en cuenta el espacio necesario para la protección del robot. Los pórticos también permiten un mayor acceso a las estaciones de trabajo. Con los fabricantes centrados en reducir el tiempo de inactividad para maximizar la productividad, la capacidad de acceder rápidamente a las estaciones de trabajo es una clara ventaja.

En resumen, si la aplicación no requiere movimientos complejos que necesiten los 6 grados de libertad, es muy probable que un pórtico resulte ventajoso, sobre todo al manipular cargas pesadas en áreas de trabajo extensas.