La automatización en la industria manufacturera tiene una demanda cada vez mayor y se puede aplicar a prácticamente cualquier aplicación, desde el procesamiento, el ensamblaje y la inspección hasta el empaquetado. Los pórticos y los robots industriales de 6 ejes se utilizan ampliamente para automatizar aplicaciones como paletizado, clasificación y pick & place, entre otras. Al especificar un pórtico o un robot, es necesario considerar la tarea y la carga útil requeridas, las pinzas que se conectarán al sistema, y ​​la distancia y las velocidades requeridas.

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 una mayor flexibilidad. De hecho, cuando la tarea implica mover productos pesados ​​y de formas irregulares a grandes distancias, un sistema de pórtico es sin duda la mejor solución. A continuación, explicamos 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 altas a una mayor distancia. Un pórtico de 3 metros cuadrados, por ejemplo, puede posicionar una carga útil de, digamos, 100 kg en cualquier punto dentro de ese radio de 3 metros en ambos ejes. Por el contrario, un robot industrial tiene una capacidad limitada en términos de carga de momento, y cuando la carga se extiende más allá del robot, la carga útil se reducirá cuanto más se aleje del eje central. Por ejemplo, la carga útil se reducirá aproximadamente un 50 % cuando el alcance horizontal se extienda a tan solo 0,5 metros con un robot típico de 6 ejes. Por lo tanto, se necesita un robot de gran tamaño para una carga útil pequeña que se mueva a una mayor distancia. A medida que aumenta el radio de trabajo, aumenta la ventaja de coste del pórtico.

Para destacar las ventajas de un pórtico en áreas de trabajo más amplias, FUYUMotion ofrece una gama de soluciones de pórtico lineal para la elevación de palés. Cada pórtico tiene una carga útil 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 áreas extensas, lo que demuestra la idoneidad de los pórticos para trabajar en áreas de trabajo más amplias. FUYUMotion ofrece una gama de pórticos: desde cargas ligeras y de alta velocidad hasta cargas pesadas, hay una solución para satisfacer las necesidades de las aplicaciones de cada cliente.

Cargas más grandes

FUYUMotion, experto en movimiento lineal, ha instalado recientemente un sistema de pórtico lineal accionado por cremallera en su propia fábrica para proporcionar 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 proporciona un recorrido en el eje x de 2000 mm. La aplicación es ideal para un sistema de pórtico, ya que necesita elevar y cargar portaobjetos de 2 metros en cuatro tanques de inmersión separados. Se utilizan dos cabezales para proporcionar estabilidad al maniobrar los 2 metros de longitud; una forma y tamaño complejos que no son adecuados para 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 alcance del suministro de FUYU incluye todos los elementos mecánicos, como patas, vigas XZ, portaobjetos, rodamientos, cremallera y piñón, transmisiones por correa y cadena portacables, adaptados a las necesidades individuales de cada cliente.

Adaptabilidad y flexibilidad

En algunos casos, es necesario ampliar el área de trabajo tras un tiempo de funcionamiento del sistema. Una de las principales ventajas de un sistema de pórtico es su longitud, que permite aumentar la flexibilidad o asegurar el futuro de las instalaciones existentes. La necesidad de aumentar la producción exige más a los sistemas existentes, por lo que, en lugar de invertir en un pórtico adicional, se suele preferir ampliarlo si es posible. Otras razones para necesitar una ampliación podrían ser 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 aumentar la longitud de la carrera. Todos los demás elementos del pórtico se mantienen, afectando solo a una viga, lo que hace que esta solución sea sencilla y rentable.

Un cliente de FUYU Motion solicitó un recorrido vertical adicional tras la construcción del sistema. FUYU pudo proporcionar un reemplazo solo para la viga del eje Z, lo que amplió el recorrido según fuera necesario. 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.

Aunque es posible comprar robots con eje extendido para un mayor alcance, esto afecta la carga útil del robot, por lo que extender un eje no siempre es la mejor solución. En la mayoría de los casos, para extender el alcance de un robot y mantener la misma carga útil, el cliente tendría que optar por un robot de mayor tamaño, lo que implicaría un coste significativamente mayor.

Tecnología de guía de posicionamiento

Para lograr la máxima eficiencia, cualquier instalación de sistema debe ofrecer bajos costos de mantenimiento continuo. Esto es especialmente relevante para aplicaciones de alto rendimiento que cubren largas distancias con cargas pesadas. Los sistemas que pueden ofrecer un funcionamiento continuo, sin necesidad de paradas periódicas para mantenimiento rutinario, como la relubricación, son muy valorados tanto por diseñadores como por ingenieros de producción.

Los sistemas de pórtico de FUYU se basan en su tecnología de guía de posicionamiento de precisión. El sistema de guía lineal posee una acción de limpieza única que expulsa los residuos, lo que le confiere un rendimiento especialmente óptimo en los entornos industriales hostiles en los que se utilizan frecuentemente 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 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 demasiado al tiempo de producción. Todos los rodamientos utilizados en los carros de pórtico son extraíbles y pueden desmontarse del carro sin necesidad de retirarlo del extremo del eje. Esto significa que todo el proceso es muy rápido y se puede lograr 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 en robots suelen requerir reparaciones por parte de un especialista, lo que no solo genera costos adicionales, sino también inconvenientes.

Integración

Fabricar nuevos productos en una línea de montaje existente es un reto frecuente para los clientes, que suele ir acompañado del 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 complicada. Sin embargo, un sistema de pórtico es más sencillo y rentable. Muchas soluciones de maquinaria existentes se controlan mediante controles PLC sencillos, y su integración en 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 integrarse con el controlador existente y puede integrarse completamente en las funciones de la máquina.

Envolvente de trabajo eficiente

Dado que los pórticos se montan por encima, o a veces por debajo, del área de trabajo, ofrecen la ventaja adicional de ahorrar valioso espacio en planta, lo que resulta en un área de trabajo más eficiente que la de los robots industriales tradicionales. Cuando el espacio es limitado, esto cobra especial relevancia, sobre todo cuando también debe considerarse el espacio para la protección del robot. Los pórticos también permiten un mayor acceso a las estaciones de trabajo. Dado que los fabricantes se centran en reducir el tiempo de inactividad para maximizar la productividad, la posibilidad de acceder rápidamente a las estaciones de trabajo es una clara ventaja.

En resumen, si la aplicación no requiere un movimiento complejo que necesitaría los 6 grados de libertad, existe una buena posibilidad de que un pórtico pueda resultar ventajoso, particularmente al manipular cargas pesadas en áreas de trabajo más grandes.