SCARA e i robot a braccio articolato potrebbero essere la forma di robot più riconoscibile oggi sul mercato, ma guarda ai robot a portale per svolgere grandi lavori nel minor spazio possibile.

I robot a portale, chiamati anche robot cartesiani, sono quasi onnipresenti con l’automazione, ma non sono ancora pronti a essere considerati robot seri. Grazie al loro design semplice, al basso costo, alla scalabilità e alla miriade di soluzioni software per motori e controllo, la situazione sta cambiando.

Vantaggi del robot a portale cartesiano:

1. Multiasse di movimento di quasi qualsiasi lunghezza
2. Scalabile
3. Il riduttore e il motore possono essere dimensionati in base alla gamma di movimento e alle velocità
4. Adatto per carichi da leggeri a pesanti/sospesi
5. Flessibile ed efficiente grazie alla scalabilità degli assi lineari
6. Poco costoso

Svantaggi del robot a portale cartesiano:

1. Non è possibile variare la portata dentro o intorno agli ostacoli
2. Le guide delle cinghie di scorrimento lineari non sono facilmente sigillabili rispetto all'ambiente
3. Non indipendente: è necessario un supporto, un telaio o altro supporto

Vantaggi del sistema a portale:

I robot a portale possono utilizzare un intero spazio di lavoro cubico pari al 96% del loro spazio e delle loro dimensioni. Un robot cartesiano ha tre assi. Come i loro cugini giganti omonimi e più riconoscibili, la gru a portale, sono comunemente sospesi da una trave dell'asse X o X/Y su una struttura rigida. Le coordinate nei tre assi sono generalmente definite come X, Y e Z. Ciascun asse è disposto ad angolo retto per consentire tre gradi di movimento. I portali sono ulteriormente caratterizzati dal supporto alle due estremità o tramite l'aggiunta di un secondo elemento. A differenza dei robot a braccio, i portali possono facilmente essere ridimensionati a proporzioni maggiori su tutti e tre gli assi. I robot a portale sono particolarmente adatti per applicazioni in cui i requisiti di orientamento aggiuntivi sono minimi o in cui le parti possono essere posizionate prima che il robot le prenda.

Sia i robot cartesiani che quelli a portale hanno un inviluppo di lavoro rettangolare o cubico a differenza dei robot articolati che, come le articolazioni di un braccio umano, hanno limiti a ciascun movimento e uno specifico ambito di movimento ad arco. Le loro specifiche sono mostrate come grado di movimento con ampi archi con grafici di grado di movimento positivo e negativo che ruota attorno al centro della sua base e al rilevamento di ciascun asse. È curioso notare che lo spazio di lavoro stesso spesso deve essere adattato a questi insoliti spazi di lavoro invece che il robot che si adatta allo spazio di lavoro.

Grazie alla loro struttura rigida e leggera, i robot cartesiani/a portale sono molto precisi e ripetibili. Grazie alla loro struttura semplice, i robot a portale sono intuitivi da programmare e facili da visualizzare quando si valuta una nuova automazione. La maggior parte dei robot a portale sono configurabili. Da una vasta scelta di motori e riduttori a componenti e materiali, questi robot sono pronti ad affrontare le sfide di ambienti umidi, pericolosi e sporchi.

Il design relativamente semplice e il funzionamento diretto del robot a coordinate cartesiane lo rendono altamente desiderabile nel settore manifatturiero. Poiché i singoli assi possono essere facilmente sostituiti, i tempi di fermo macchina sono ridotti e i costi di manutenzione sono ridotti al minimo. Inoltre, l'intero sistema può essere smontato nei suoi componenti per l'utilizzo in più applicazioni ad asse singolo. Ancora più importante, questi sistemi sono economici rispetto ad altri robot più complessi.

Applicazioni del sistema a portale:

I robot Gantry hanno tutti gli assi posizionati sopra l'area di lavoro, il che li rende ideali per i processi di lavoro in alto. I robot Gantry possono essere utilizzati per sostenere e posizionare una varietà di effettori finali come quelli utilizzati in:

• Assemblea
• Erogazione e riempimento
• Fissaggio e avvitatura
• Coltelli volanti
• Posizionamento e scansione della fotocamera
• Taglio – Laser e getto d'acqua
• Automazione generale
• Indicizzazione e ordinamento
• Ispezione
• Carico e scarico
• Movimentazione dei materiali
• Imballaggio, pallettizzazione e unificazione
• Sistemi Pick & Place
• Stampa e plottaggio
• Prodotto Ascensori, montavivande e ascensori
• Spruzzatura
• Automazione teatrale
• Produzione video
• Saldatura

È stato affermato che il portale è il vero cavallo di battaglia dell’industria moderna. Pensateci... milioni di robot a portale sono stati confezionati e venduti in macchine chiavi in ​​mano come quelle utilizzate solo per l'assemblaggio di componenti elettronici e sistemi robotici di prelievo e posizionamento. Ancora oggi, i portali lineari XYZ sono il pilastro delle industrie di misurazione a coordinate delle macchine utensili grazie alla loro precisione e rigidità. Questo tipo di robot è particolarmente adatto per applicazioni in cui i requisiti aggiuntivi di orientamento sono minimi o in cui le parti possono essere posizionate prima che il robot le prenda.

Spesso trascurato, il robot a portale cartesiano è parte integrante del moderno settore dell'automazione e dovrebbe sempre essere preso in considerazione per la nuova automazione grazie alla sua flessibilità, efficienza e facilità di implementazione.