Applicazione/industria:

Confezionamento, produzione, pallettizzazione, pick and place, automazione.

La sfida:

Gli spazi di lavoro irregolari dei tradizionali bracci articolati snodati possono richiedere la riprogettazione degli spazi di lavoro esistenti. 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 per ragioni che esulano dallo scopo di questo articolo qui non sono 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:

3+ assi di movimento di quasi qualsiasi lunghezza
Scalabile
Il riduttore e il motore possono essere dimensionati in base al range di movimento e alle velocità
Adatto per carichi da leggeri a pesanti/sospesi
Flessibile ed efficiente grazie alla scalabilità degli assi lineari
Poco costoso

Svantaggi del robot a portale:

Non è possibile variare la portata dentro o intorno agli ostacoli
Le guide a nastro delle guide lineari non sono facilmente sigillabili rispetto all'ambiente
Non indipendente: è necessario un supporto, una cornice o un altro tipo di montaggio

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'area di lavoro rettangolare o cubica 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 Gantry 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, i sistemi robotici a coordinate cartesiane sono economici rispetto ad altri robot più complessi.
Applicazioni del 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 a portale possono essere utilizzati per trattenere e posizionare una varietà di effettori finali come quelli utilizzati in: assemblaggio di schede PC, erogazione, spruzzatura, movimentazione di materiali, pallettizzazione, prelievo e posizionamento, getto d'acqua, saldatura di piastre, saldatura ad attrito, assemblaggio, imballaggio , unificazione, smistamento, scansione, carico/scarico vassoi, posizionamento telecamera. ispezione, taglio del vetro, plottaggio di stampa, taglio laser, coltelli volanti, fissaggio e avvitatura.

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 misura 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 è il pilastro 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.