Sistemas automatizados de orientação de movimento com capacidades de carga pesadas estão experimentando um aumento significativo na demanda. Um dos motivos para isso gira em torno da instalação de robôs multieixos flexíveis em esteiras longas. Isso permite que os engenheiros ampliem significativamente o escopo de trabalho, aproveitando ao máximo o sétimo eixo do controlador do robô. Para muitas aplicações, um sistema de pórtico guiado por movimento linear pode realizar as mesmas tarefas que um robô multieixo, com menor custo. Além disso, esses sistemas de pórtico podem ser projetados e fornecidos aos usuários finais a partir de subconjuntos ou componentes padrão para serviço pesado e podem ser adaptados à aplicação específica. Aqui estão cinco sistemas altamente configuráveis ​​que podem ser usados ​​em configurações de pórtico para automação de chão de fábrica no lugar de 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 desbalanceados. A maioria das aplicações exige alta repetibilidade, tempo de operação prolongado e longa durabilidade com manutenção mínima. Frequentemente, a exigência por posicionamento de precisão é baixa. Aplicações de pick and place podem exigir baixa precisão ao paletizar caixas ou colocar o próximo item na fila de produção. Aplicações de transferência de material podem envolver a realocação de produtos com um manipulador robótico suspenso de uma área para outra. Robôs de pórtico 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 de trabalho. Sistemas de pulverização podem exigir baixa precisão em longas distâncias para pintar um vagão ferroviário ou uma asa de avião.

Eixo Z para serviço pesado

Ao movimentar um produto, a primeira tarefa é içá-lo. Muitas vezes, toma-se muito cuidado no projeto das garras com efetores finais utilizadas para manipular o produto. Uma máquina simples de elevação ou abaixamento vertical pode ser chamada de sistema de eixo Z. Após o item ser içado e suportado pelo sistema, todo o movimento gerará cargas adicionais devido às acelerações da massa. Cargas significativas podem ser geradas durante o movimento em alta velocidade. A velocidade é normalmente determinada com base no tempo de ciclo ao longo da distância necessária. As cargas são calculadas com base na aceleração (+ e -) da massa. As velocidades em pórticos típicos chegam a 5 m/s. Portanto, uma capacidade de carga elevada pode ser necessária para acomodar o movimento esperado. Além disso, uma longa vida útil pode ser projetada na aplicação quando os requisitos de carga de trabalho representam uma pequena proporção da capacidade de carga do sistema de movimento. Estágios de movimento de eixo único podem ser combinados com outros posicionadores em diversas configurações de pórtico. A conexão de sistemas de movimento adicionais aumenta o alcance e a funcionalidade, e as tarefas podem ser executadas em distâncias maiores.

Robô XZ:Quando um estágio de movimento linear do eixo Z é montado em um eixo transversal de movimento adicional, ele pode ser chamado de robô XZ. Essa configuração pode levantar um objeto verticalmente, movê-lo para outro local em linha reta e colocá-lo lá. Essa configuração é particularmente útil para aplicações de coleta e colocação ou transferência. A extremidade do robô XZ pode ser posicionada e localizada em qualquer lugar dentro de um plano retangular. Em alguns casos, a placa de montagem principal para o eixo X pode fixar os mancais da guia linear ao eixo Z e integrar todos os componentes necessários do acionamento do pinhão e do lubrificador automático. Isso simplifica bastante o projeto e reduz a massa total em movimento.

Robô XYZ e pórtico do robô X-X'-YZ:A configuração mais flexível de um sistema de pórtico robótico prevê três eixos de movimento para permitir o posicionamento em qualquer lugar dentro de uma área de trabalho tridimensional. É menos comum ter uma configuração XYZ porque os pontos de fixação dos eixos ficam com espaço limitado. No entanto, essa configuração é amplamente utilizada em soldagem automatizada, onde há grandes alcances de deslocamento, mas sem grandes cargas. É muito mais comum ter uma solução de eixo X paralelo, onde o eixo Y é apoiado em ambas as extremidades. Essa configuração é chamada de pórtico X-X'-YZ (pronuncia-se X, X-prime). Exemplos dessa configuração são fáceis de encontrar em máquinas de produção, como roteadores CNC.

Configurações ilimitadas de design personalizado: Há muitos designs possíveis para um sistema de movimento automatizado de grande formato. Um robô de pórtico XYZ multieixo completo pode ser projetado de forma personalizada a partir de trilhos-guia 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, que aceleram a configuração e o desenvolvimento usando layouts de pórtico comuns, ao mesmo tempo que oferecem a liberdade de criar um design personalizado. Isso não é possível com equipamentos pré-configurados ou pré-fabricados que restringem o trabalho dentro de limites previamente estabelecidos.