Applicazione / Settore:

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

La sfida:

Gli spazi di lavoro irregolari dei tradizionali bracci articolati potrebbero richiedere la riprogettazione degli spazi di lavoro esistenti. I robot SCARA e a braccio articolato potrebbero essere la forma di robot più riconoscibile oggi sul mercato, ma i robot a portale sono ideali per svolgere i lavori più impegnativi nel minor spazio possibile. I robot a portale, detti anche robot cartesiani, sono quasi onnipresenti nell'automazione, ma per ragioni che vanno oltre lo scopo di questo articolo non vengono considerati robot seri. Grazie al loro design semplice, al basso costo, alla scalabilità e alla miriade di soluzioni software per motori e controllo, le cose stanno 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 all'intervallo di movimento e alle velocità
Adatto per carichi leggeri e pesanti / sospesi
Flessibile ed efficiente grazie alla scalabilità degli assi lineari
Poco costoso

Svantaggi del robot a portale:

Non è possibile variare la portata all'interno o intorno agli ostacoli
Le guide delle cinghie di scorrimento lineari non sono facilmente sigillate contro l'ambiente
Non autoportante: è richiesto un supporto, una struttura o un altro tipo di montaggio

Vantaggi del sistema Gantry:

I robot a portale possono utilizzare un'area di lavoro cubica completa, pari al 96% del loro spazio e delle loro dimensioni. Un robot cartesiano ha tre assi. Come i loro cugini giganti, le gru a portale, da cui prendono il nome, e più riconoscibili, sono comunemente sospesi a una trave con asse X o X/Y su una struttura rigida. Le coordinate sui tre assi sono solitamente definite come X, Y e Z. Ogni asse è disposto ad angolo retto per consentire tre gradi di movimento. I robot a portale sono ulteriormente caratterizzati dal supporto alle estremità o dall'aggiunta di un secondo elemento. A differenza dei robot a braccio, i robot a portale possono essere facilmente ridimensionati a dimensioni 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 i pezzi possono essere posizionati prima che il robot li prelevi.

Sia i robot cartesiani che quelli a portale hanno un campo di lavoro rettangolare o cubico, a differenza dei robot articolati che, come le articolazioni del braccio umano, hanno limiti per ogni movimento e un campo di movimento ad arco specifico. Le loro specifiche sono mostrate come gradi di movimento con ampi archi di curvatura e grafici dei gradi di movimento positivi e negativi che ruotano attorno al centro della loro base e all'orientamento di ciascun asse. È curioso notare che spesso è lo spazio di lavoro stesso a dover essere adattato a questi insoliti campi di lavoro, anziché il robot che si adatta allo spazio di lavoro.

Grazie alla loro struttura rigida e leggera, i robot cartesiani/a portale sono estremamente 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 è configurabile. Grazie a una vasta gamma di motori e riduttori, nonché 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 intuitivo del robot cartesiano lo rendono molto apprezzato in ambito produttivo. La facile sostituzione dei singoli assi riduce i tempi di fermo e i costi di manutenzione. Inoltre, l'intero sistema può essere smontato nei suoi componenti per essere utilizzato in molteplici applicazioni monoasse. Ancora più importante, i sistemi robotizzati cartesiani sono economici rispetto ad altri robot più complessi.
Applicazioni Gantry:

I robot a portale hanno tutti gli assi posizionati sopra l'area di lavoro, il che li rende ideali per i processi di lavoro sopraelevati. I robot a portale possono essere utilizzati per sostenere e posizionare una varietà di dispositivi di estremità, come quelli utilizzati in: assemblaggio di schede a circuito stampato, dosaggio, spruzzatura, movimentazione di materiali, pallettizzazione, pick and place, getto d'acqua, saldatura a piastre, saldatura a frizione, assemblaggio, confezionamento, unità, smistamento, scansione, carico/scarico vassoi, posizionamento telecamera, ispezione, taglio del vetro, stampa, plottaggio, taglio laser, lame volanti, fissaggio e avvitatura.

Si sostiene che il portale sia 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 per l'assemblaggio di componenti elettronici e i sistemi robotizzati pick and place. Ancora oggi, i portali lineari XYZ sono il pilastro del settore della misura a coordinate per macchine utensili, grazie alla loro precisione e rigidità. Questo tipo di robot è particolarmente adatto per applicazioni in cui i requisiti di orientamento aggiuntivi sono minimi o in cui i pezzi possono essere preparati prima che il robot li prelevi.

Spesso trascurato, il robot a portale è il pilastro del moderno settore dell'automazione e dovrebbe essere sempre preso in considerazione per le nuove automazioni, grazie alla sua flessibilità, efficienza e facilità di implementazione.