Aplicación / Industria:

Embalaje, producción, paletizado, pick and place, automatización.

El desafío:

Las áreas de trabajo irregulares de los brazos articulados tradicionales pueden requerir el rediseño de los espacios de trabajo existentes. Los robots SCARA y de brazo articulado podrían ser los más reconocibles del mercado actual, pero se recurre a los robots de pórtico para realizar trabajos grandes en el mínimo espacio. Los robots de pórtico, también llamados robots cartesianos, son casi omnipresentes en la automatización, pero por razones que escapan al alcance de este artículo, no se consideran rápidamente robots serios. Debido a su diseño simple, bajo costo, escalabilidad y la gran variedad de soluciones de software de control y motores, esto está cambiando.

Ventajas del robot de pórtico:

3+ ejes de movimiento de casi cualquier longitud
Escalable
La caja de cambios y el motor se pueden dimensionar según el rango de movimiento y las velocidades.
Adecuado para cargas ligeras, pesadas y colgantes.
Flexible y eficiente gracias a la escalabilidad de los ejes lineales
Barato

Desventajas del robot de pórtico:

No se puede variar el alcance dentro o alrededor de obstrucciones
Los rieles de las correas de deslizamiento lineales no son fácilmente herméticos contra el medio ambiente.
No independiente: se requiere soporte, marco u otro tipo de montaje

Beneficios del sistema de pórtico:

Los robots de pórtico pueden utilizar un área de trabajo cúbica completa del 96% de su espacio y tamaño. Un robot cartesiano tiene tres ejes. Al igual que su homónimo y más reconocible primo gigante, la grúa pórtico, suelen estar suspendidos de una viga en el eje X o X/Y sobre una estructura rígida. Las coordenadas en tres ejes se definen generalmente como X, Y y Z. Cada eje está dispuesto en ángulo recto para permitir tres grados de movimiento. Los pórticos se caracterizan además por el soporte en ambos extremos o mediante la adición de un segundo elemento. A diferencia de los robots de brazo, los pórticos se pueden escalar fácilmente a mayores proporciones en los tres ejes. Los robots de pórtico son especialmente adecuados para aplicaciones donde los requisitos de orientación adicionales son mínimos o donde las piezas pueden prepararse antes de que el robot las recoja.

Tanto los robots cartesianos como los de pórtico tienen un área de trabajo rectangular o cúbica, a diferencia de los robots articulados, que, al igual que las articulaciones de un brazo humano, tienen límites para cada movimiento y un rango de movimiento específico. Sus especificaciones se muestran como grados de movimiento con amplios arcos de barrido, con gráficos de grados de movimiento positivos y negativos que giran alrededor del centro de su base y el rumbo de cada eje. Es curioso observar que el propio espacio de trabajo a menudo debe adaptarse a estas inusuales áreas de trabajo, a diferencia de que el robot se adapte al espacio de trabajo.

Gracias a su estructura rígida y ligera, los robots cartesianos/de pórtico son muy precisos y repetibles. Gracias a su estructura simple, son intuitivos de programar y fáciles de visualizar al evaluar nuevos procesos de automatización. La mayoría de los robots de pórtico son configurables. Desde una amplia gama de motores y cajas de engranajes hasta componentes y materiales, estos robots están preparados para afrontar los retos de entornos húmedos, peligrosos y sucios.

El diseño relativamente simple y el funcionamiento sencillo del robot de coordenadas cartesianas lo hacen muy atractivo en la industria. Gracias a la facilidad de sustitución de los ejes individuales, se reducen el tiempo de inactividad y los costes de mantenimiento. Además, todo el sistema se puede desmontar en sus componentes para su uso en múltiples aplicaciones de un solo eje. Y lo más importante, los sistemas de robot de coordenadas cartesianas son económicos en comparación con otros robots más complejos.
Aplicaciones del pórtico:

Los robots de pórtico tienen todos sus ejes ubicados por encima del área de trabajo, lo que los hace ideales para procesos de trabajo en altura. Pueden utilizarse para sujetar y posicionar diversos efectores finales, como los utilizados en: ensamblaje de placas de circuito impreso, dispensado, pulverizado, manipulación de materiales, paletizado, selección y colocación, chorro de agua, soldadura de placas, soldadura por fricción, ensamblaje, empaquetado, unificación, clasificación, escaneo, carga/descarga de bandejas, posicionamiento de cámaras, inspección, corte de vidrio, ploteo de impresión, corte láser, cuchillas voladoras, fijación y atornillado.

Se ha argumentado que el pórtico es el verdadero caballo de batalla de la industria moderna. Piénselo: millones de robots de pórtico se han empaquetado y vendido como máquinas llave en mano, como las utilizadas para ensamblar componentes electrónicos y sistemas robóticos de recogida y colocación. Incluso hoy en día, los pórticos lineales XYZ son el pilar de las industrias de medición de coordenadas de máquinas herramienta gracias a su precisión y rigidez. Este tipo de robot es especialmente adecuado para aplicaciones donde los requisitos de orientación adicionales son mínimos o donde las piezas pueden prepararse antes de que el robot las recoja.

El robot pórtico, a menudo pasado por alto, es el pilar de la industria de la automatización moderna y siempre debe considerarse para la nueva automatización debido a su flexibilidad, eficiencia y facilidad de implementación.