Les systèmes de guidage de mouvement automatisés à fortes capacités de charge connaissent une forte augmentation de la demande. L'une des raisons de cette demande réside dans l'installation de robots multi-axes flexibles sur de longues voies. Cela permet aux ingénieurs d'étendre considérablement l'enveloppe de travail tout en tirant pleinement parti du septième axe du contrôleur de robot. Pour de nombreuses applications, un système de portique guidé par mouvement linéaire peut accomplir les mêmes tâches qu'un robot multi-axes à moindre coût. De plus, ces systèmes de portique peuvent être conçus et fournis aux utilisateurs finaux à partir de sous-ensembles ou de composants standard robustes et peuvent être personnalisés pour chaque application. Voici cinq systèmes hautement configurables pouvant être utilisés dans des configurations de portique pour l'automatisation des ateliers, en remplacement de robots sophistiqués. Commençons par passer en revue les concepts de base du portique.

Précision faible à moyenne

L'automatisation industrielle n'exige pas toujours un haut degré de précision. Souvent, la tâche implique des produits lourds et des matériaux de forme irrégulière ou déséquilibrés. La plupart des applications exigent une répétabilité élevée, une durée de fonctionnement prolongée et une durabilité à long terme avec une maintenance minimale. Souvent, les exigences de positionnement précis sont faibles. Les applications de type « pick and place » peuvent nécessiter une faible précision lors de la palettisation de caisses ou du placement de l'article suivant dans la file d'attente de production. Les applications de transfert de matériaux peuvent impliquer le déplacement de produits d'une zone à une autre à l'aide d'un manipulateur robotisé suspendu. Les robots portiques XYZ (l'axe Z correspond à la direction verticale) peuvent positionner et repositionner des matériaux n'importe où dans un espace tridimensionnel ou permettre des opérations sur plusieurs faces d'une pièce. Les systèmes de pulvérisation peuvent nécessiter une faible précision sur de longues distances pour peindre un wagon ou une aile d'avion.

Axe Z robuste

Lors du déplacement d'un produit, la première tâche consiste à soulever la charge. Un soin particulier est souvent apporté à la conception des préhenseurs terminaux utilisés pour manipuler le produit. Une simple machine de levage ou d'abaissement vertical peut être comparée à un système à axe Z. Une fois l'objet soulevé et soutenu par le système, tout mouvement génère des charges supplémentaires dues aux accélérations de la masse. Des charges importantes peuvent être générées lors de mouvements à grande vitesse. La vitesse est généralement déterminée en fonction du temps de cycle sur la distance requise. Les charges sont calculées en fonction de l'accélération (+ et -) de la masse. Les vitesses des portiques classiques peuvent atteindre 5 m/s. Par conséquent, une capacité de charge élevée peut être requise pour supporter le mouvement attendu. De plus, une longue durée de vie peut être intégrée à l'application lorsque la charge utile requise est faible par rapport à la capacité de charge des systèmes de mouvement. Les platines de mouvement mono-axe peuvent être combinées avec d'autres positionneurs dans diverses configurations de portiques. L'ajout de systèmes de mouvement supplémentaires augmente la portée et la fonctionnalité, et permet d'effectuer des tâches sur de plus longues distances.

Robot XZ :Lorsqu'une platine de mouvement linéaire à axe Z est montée sur un axe de mouvement transversal supplémentaire, on parle de robot XZ. Cette configuration permet de soulever un objet verticalement, de le déplacer en ligne droite et de l'y placer. Elle est particulièrement utile pour les applications de transfert ou de pick-and-place. L'extrémité du robot XZ peut se positionner n'importe où dans un plan rectangulaire. Dans certains cas, la plaque de montage principale de l'axe X peut maintenir les roulements de guidage linéaire sur l'axe Z et intégrer tous les composants nécessaires à l'entraînement par pignon et au lubrificateur automatique. Cela simplifie considérablement la conception et réduit la masse mobile globale.

Robot XYZ et portique robot X-X'-YZ :La configuration la plus flexible d'un système de portique robotisé offre trois axes de mouvement permettant un positionnement n'importe où dans une zone de travail tridimensionnelle. La configuration XYZ est moins courante, car les points de fixation des axes sont contraints par l'espace. Cependant, cette configuration est largement utilisée en soudage automatisé, où les déplacements sont importants sans charges importantes. Il est beaucoup plus courant d'utiliser une solution à axe X parallèle, où l'axe Y est soutenu aux deux extrémités. Cette configuration est appelée portique X-X'-YZ (prononcé X, X-prime). On en trouve facilement des exemples sur les machines de production telles que les routeurs CNC.

Configurations de conception personnalisées illimitées : De nombreuses conceptions sont possibles pour un système de mouvement automatisé grand format. Un robot portique XYZ multiaxes complet peut être conçu sur mesure à partir de rails de guidage linéaires et de roulements linéaires individuels, permettant ainsi aux ingénieurs de sélectionner les produits les mieux adaptés à chaque aspect de la conception. Les gammes de produits existantes proposent des composants et sous-ensembles standardisés, ce qui accélère la configuration et le développement grâce à des configurations de portiques courantes, tout en offrant la liberté de créer une conception personnalisée. Ceci est impossible avec des équipements préconfigurés ou préfabriqués qui limitent le travail à des limites prédéfinies.