Os sistemas automatizados de orientação de movimento com capacidades de carga pesada estão experimentando um aumento significativo na demanda. Uma razão para isso gira em torno da instalação de robôs multieixos flexíveis em pistas longas. Isso permite que os engenheiros ampliem significativamente o envelope de trabalho enquanto aproveitam 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, incorrendo em menos custos. Além disso, esses sistemas de pórtico podem ser projetados e fornecidos aos usuários finais a partir de subconjuntos ou componentes padrão para serviços pesados ​​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 do 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 de formato estranho ou desequilibrados. A maioria das aplicações exige alta repetição, tempo de operação prolongado e durabilidade duradoura com manutenção mínima. Freqüentemente, a exigência de posicionamento de precisão é baixa. As aplicações de coleta e colocação podem exigir baixa precisão ao paletizar caixas ou colocar o próximo item na fila de produção. As aplicações de transferência de materiais podem envolver a realocação de produtos com um manipulador robótico suspenso de uma área para outra. Os 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 muitas faces de uma peça de trabalho. Os sistemas de pulverização podem exigir baixa precisão em longas distâncias para pintar um vagão ou asa de avião.

Eixo Z para serviço pesado

Ao movimentar um produto, a primeira tarefa é levantar essa carga. Freqüentemente, é tomado muito cuidado no projeto das pinças dos efetores finais usadas para manipular o produto. Uma simples máquina de elevação ou abaixamento vertical pode ser chamada de sistema de eixo Z. Depois que o item é levantado e apoiado pelo sistema, todo movimento gerará cargas adicionais devido às acelerações da massa. Cargas significativas podem ser geradas durante movimentos em alta velocidade. A velocidade normalmente é determinada com base no tempo de ciclo na distância necessária. As cargas são calculadas com base na aceleração (+ e -) da massa. As velocidades em pórticos típicos chegam a 5 m/s. Portanto, pode ser necessária uma capacidade de carga pesada para acomodar o movimento esperado. Além disso, uma longa vida útil pode ser projetada na aplicação quando os requisitos de carga de trabalho são uma pequena proporção da capacidade de carga dos sistemas de movimento. Os estágios de movimento de eixo único podem ser combinados com outros posicionadores em várias configurações de pórtico. A conexão de sistemas de movimento adicionais adiciona alcance e 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 de movimento transversal adicional, ele pode ser chamado de robô XZ. Esta configuração pode levantar um objeto verticalmente, mover-se para outro local em linha reta e colocar o objeto lá. Esta 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 do eixo X pode segurar os rolamentos de guia linear no eixo Z e integrar todo o acionamento do pinhão e lubrificador automático necessários componentes. Isso simplifica muito o projeto e reduz a massa móvel geral.

Robô XYZ e pórtico de robô X-X'-YZ:A configuração mais flexível de um sistema de pórtico robótico fornece 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 do eixo ficam com restrição de espaço. No entanto, esta 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. Esta 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 de design personalizadas ilimitadas: Existem 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 fornecem componentes e subconjuntos padronizados, que aceleram a configuração e o desenvolvimento usando layouts de pórtico comuns e, ao mesmo tempo, proporcionando a liberdade de criar um design personalizado. Isto não é possível com equipamentos pré-configurados ou pré-fabricados que restrinjam o trabalho dentro de limites previamente estabelecidos.