Aplicación/Industria:

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

El desafío:

Los entornos de trabajo irregulares de los brazos articulados tradicionales pueden requerir un rediseño de los espacios de trabajo existentes. SCARA y los robots de brazo articulado podrían ser la forma de robot más reconocible en el mercado hoy en día, pero busque robots de pórtico para realizar los grandes trabajos en la menor cantidad de 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 los considera rápidamente robots serios. Debido a su diseño simple, bajo costo y escalabilidad y a la gran variedad de soluciones de software de control y motores, esto está cambiando.

Ventajas del robot 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 a pesadas/colgadas
Flexible y eficiente gracias a la escalabilidad de los ejes lineales
Barato

Desventajas del robot pórtico:

No se puede variar el alcance de las obstrucciones o alrededor de ellas.
Los rieles de las correas deslizantes lineales no se sellan fácilmente contra el medio ambiente.
No independiente: se requiere soporte, marco u otro montaje

Beneficios del sistema de pórtico:

Los robots pórtico pueden utilizar una envolvente de trabajo cúbica completa del 96% de su espacio y tamaño. Un robot cartesiano tiene tres ejes. Al igual que su homónima y su prima gigante más reconocible, la grúa pórtico, comúnmente están suspendidas de una viga del eje X o X/Y sobre una estructura rígida. Las coordenadas en tres ejes generalmente se definen 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 cualquiera de los extremos o mediante la adición de un segundo miembro. A diferencia de los robots de brazo, los pórticos se pueden escalar fácilmente a proporciones mayores 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 se pueden colocar antes de que el robot las recoja.

Tanto los robots cartesianos como los de pórtico tienen una envoltura de trabajo rectangular o cúbica, a diferencia de los robots articulados que, como las articulaciones de un brazo humano, tienen límites para cada movimiento y un alcance de movimiento de arco específico. Sus especificaciones se muestran como grados de movimiento con grandes 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 tiene que adaptarse a estos entornos de trabajo inusuales, en lugar de que el robot se adapte al espacio de trabajo.

Debido a su estructura rígida y liviana, los robots cartesianos/pórtico son muy precisos y repetibles. Debido a su estructura simple, los robots pórtico son intuitivos de programar y fáciles de visualizar al evaluar nuevas automatizaciones. La mayoría de los robots Gantry son configurables. Desde una gran cantidad de opciones de motores y cajas de cambios hasta componentes y materiales, estos robots están preparados para afrontar los desafíos de entornos húmedos, peligrosos y sucios.

El diseño relativamente simple y el funcionamiento sencillo del robot de coordenadas cartesianas lo hacen muy deseable en la fabricación. Como los ejes individuales se pueden reemplazar fácilmente, el tiempo de inactividad se reduce y los costos de mantenimiento se mantienen al mínimo. Además, todo el sistema se puede desmontar en sus componentes para usarlo en múltiples aplicaciones de un solo eje. Lo más importante es que los sistemas de robots de coordenadas cartesianas son económicos en comparación con otros robots más complejos.
Aplicaciones de pórtico:

Los robots pórtico tienen todos sus ejes ubicados por encima de la envolvente de trabajo, lo que los hace ideales para procesos de trabajo elevados. Los robots de pórtico se pueden usar para sostener y posicionar una variedad de efectores finales, como los que se usan en: ensamblaje de placas de PC, dosificación, pulverización, manipulación de materiales, paletizado, recogida y colocación, chorro de agua, soldadura de placas, soldadura por fricción, ensamblaje y embalaje. , unificación, clasificación, escaneo, carga/descarga de bandejas, posicionamiento de cámaras. inspección, corte de vidrio, trazado de impresión, corte por láser, cuchillas voladoras, fijación y atornillado.

Se ha argumentado que el pórtico es el verdadero caballo de batalla de la industria moderna. Piénselo... se han empaquetado y vendido millones de robots de pórtico en máquinas llave en mano, como las que se utilizan únicamente 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 debido 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 se pueden colocar antes de que el robot las recoja.

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