Sistemas automatizados de guia de movimento com alta capacidade de carga estão experimentando um aumento significativo na demanda. Um dos motivos para isso é a instalação de robôs multieixos flexíveis em trilhos longos. Isso permite que os engenheiros expandam consideravelmente a área de trabalho, aproveitando ao máximo o sétimo eixo do controlador do robô. Para muitas aplicações, um sistema de pórtico com guia de movimento linear pode realizar as mesmas tarefas que um robô multieixos, com um custo menor. Além disso, esses sistemas de pórtico podem ser projetados e fornecidos aos usuários finais a partir de subconjuntos ou componentes padrão de alta resistência e podem ser adaptados à aplicação específica. Aqui, apresentamos cinco sistemas altamente configuráveis ​​que podem ser usados ​​em configurações de pórtico para automação de chão de fábrica, substituindo robôs sofisticados. Vamos começar revisando alguns dos conceitos básicos de pórtico.

Precisão baixa a média

A automação industrial nem sempre exige um alto grau de precisão. Em muitos casos, a tarefa envolve produtos pesados ​​e materiais com formatos irregulares ou desequilibrados. A maioria das aplicações requer alta repetibilidade, longos períodos de operação e durabilidade com manutenção mínima. Frequentemente, a exigência de posicionamento preciso é baixa. Aplicações de coleta e posicionamento podem exigir baixa precisão ao paletizar caixas ou ao inserir o próximo item na fila de produção. Aplicações de transferência de materiais podem envolver a realocação de produtos com um manipulador robótico suspenso de uma área para outra. Robôs pórticos XYZ (o eixo Z refere-se à direção vertical) podem posicionar e reposicionar materiais em qualquer lugar dentro de um espaço tridimensional ou permitir operações em várias faces de uma peça. Sistemas de pulverização podem exigir baixa precisão em longas distâncias para pintar um vagão ferroviário ou a asa de um avião.

Eixo Z para serviço pesado

Ao movimentar um produto, a primeira tarefa é levantar essa carga. Grande atenção é frequentemente dedicada ao projeto das garras de extremidade usadas para manipular o produto. Uma máquina simples de elevação ou abaixamento vertical pode ser chamada de sistema de eixo Z. Após o item ser levantado e sustentado pelo sistema, todo movimento gerará cargas adicionais devido às acelerações da massa. Cargas significativas podem ser geradas durante movimentos em alta velocidade. A velocidade é normalmente determinada com base no tempo de ciclo na distância necessária. As cargas são calculadas com base na aceleração (positiva e negativa) da massa. As velocidades em pórticos típicos chegam a 5 m/s. Portanto, uma alta capacidade de carga pode ser necessária para acomodar o movimento esperado. Além disso, uma longa vida útil pode ser projetada para a aplicação quando os requisitos de carga de trabalho representam uma pequena proporção da capacidade de carga do sistema de movimentação. Estágios de movimento de eixo único podem ser combinados com outros posicionadores em várias configurações de pórtico. A adição de sistemas de movimentação adicionais aumenta o alcance e a funcionalidade, e as tarefas podem ser executadas em distâncias maiores.

Robô XZ:Quando um estágio de movimento linear no eixo Z é montado em um eixo transversal adicional, ele pode ser chamado de robô XZ. Essa configuração permite levantar um objeto verticalmente, movê-lo em linha reta até outro local e posicioná-lo ali. Essa configuração é particularmente útil para aplicações de pegar e colocar ou transferência. A extremidade do robô XZ pode posicionar e localizar o objeto em qualquer ponto dentro de um plano retangular. Em alguns casos, a placa de montagem principal do eixo X pode acomodar os rolamentos da guia linear do eixo Z e integrar todos os componentes necessários do acionamento por pinhão e do lubrificador automático. Isso simplifica bastante o projeto e reduz a massa móvel total.

Robô XYZ e pórtico robótico X-X'-YZ:A configuração mais flexível de um sistema de pórtico robótico oferece três eixos de movimento, permitindo o posicionamento em qualquer ponto dentro de uma área de trabalho tridimensional. A configuração XYZ é menos comum devido às restrições de espaço nos pontos de fixação dos eixos. No entanto, essa configuração é amplamente utilizada em soldagem automatizada, onde os deslocamentos são longos, mas as cargas não são significativas. Uma solução com eixo X paralelo, onde o eixo Y é suportado em ambas as extremidades, é muito mais comum. Essa configuração é chamada de pórtico X-X'-YZ (pronuncia-se X, X-linha). Exemplos dessa configuração são facilmente encontrados em máquinas de produção, como roteadores CNC.

Configurações de design personalizadas ilimitadas: Existem inúmeras possibilidades de design para um sistema de movimentação automatizado de grande formato. Um robô pórtico XYZ multieixos completo pode ser projetado sob medida a partir de guias lineares e rolamentos lineares individuais, permitindo que os engenheiros selecionem os melhores produtos para cada área do projeto. As linhas de produtos existentes oferecem componentes e subconjuntos padronizados, o que agiliza a configuração e o desenvolvimento, utilizando layouts de pórtico comuns, ao mesmo tempo que proporciona a liberdade de criar um design personalizado. Isso não é possível com equipamentos pré-configurados ou pré-fabricados que restringem o trabalho a limites preestabelecidos.