A automação na indústria de manufatura continua a crescer em demanda e pode ser aplicada a praticamente todas as aplicações, desde processamento, montagem e inspeção até embalagem. Pórticos e robôs industriais de 6 eixos são amplamente utilizados para automatizar aplicações como paletização, classificação e pick & place, para citar apenas algumas. Ao especificar um pórtico ou robô, é preciso considerar a tarefa e a carga útil necessárias, as garras que serão acopladas ao sistema e a distância e as velocidades necessárias.

Para muitas aplicações, um sistema de pórtico guiado por movimento linear pode realizar as mesmas tarefas que um robô industrial, com menor custo e maior flexibilidade. De fato, quando a tarefa envolve movimentar produtos pesados ​​e com formatos irregulares por grandes distâncias, um sistema de pórtico é, sem dúvida, a melhor solução. Vamos explicar os benefícios dos sistemas de pórtico.

Área de trabalho maior

Um benefício fundamental dos sistemas de pórtico é a capacidade de içar cargas maiores a uma distância maior. Um pórtico quadrado de 3 metros, por exemplo, pode posicionar uma carga útil de, digamos, 100 kg em qualquer lugar dentro desse envelope de 3 metros em ambos os eixos. Por outro lado, um robô industrial tem capacidade limitada em termos de carga de momento e, quando a carga é estendida para longe do robô, a carga útil será reduzida à medida que se estende do eixo central. Por exemplo, a carga útil será reduzida em aproximadamente 50% quando o alcance horizontal for estendido para apenas 0,5 metro com um robô típico de 6 eixos. Portanto, um robô de tamanho considerável é necessário para uma carga útil pequena que se move a uma distância maior. À medida que o envelope de trabalho aumenta em tamanho, a vantagem de custo do pórtico aumenta.

Destacando os benefícios de um pórtico em uma área de trabalho maior, a FUYUMotion fornece uma gama de soluções de pórtico linear para elevação de paletes. Cada pórtico tem uma carga útil de 100 kg, com o eixo X se movendo a uma velocidade de 1,5 m/s, o eixo Z se movendo a 0,5 m/s e o eixo Z proporcionando um curso de 2 metros. Com comprimentos que variam de 1 metro a 3,9 metros, esses sistemas realizam a coleta e o posicionamento em uma ampla área, demonstrando a adequação dos pórticos para trabalhar em áreas de trabalho maiores. A FUYUMotion oferece uma gama de pórticos – desde cargas leves e de alta velocidade até cargas pesadas – há uma solução para atender aos requisitos das aplicações do cliente.

Cargas maiores

A FUYUMotion, especialista em movimento linear, instalou recentemente um sistema de pórtico linear acionado por cremalheira em sua própria fábrica para fornecer uma planta de imersão química de acabamento multiestação. Com base em uma carga útil total de 100 kg e uma velocidade nominal de 0,5 m/s, esta solução proporciona um curso longo no eixo x de 2.000 mm. A aplicação é ideal para um sistema de pórtico, pois precisa levantar e carregar lâminas de 2 metros em 4 tanques de imersão separados. Duas cabeças são utilizadas para fornecer estabilidade ao manobrar os comprimentos de 2 metros; um formato e tamanho desafiadores que não se adaptam a um robô. A guia linear de alta resistência, com sua ampla gama de rolamentos de alumínio e guias lineares, é ideal para esta aplicação, e o escopo de fornecimento da FUYU inclui todos os elementos mecânicos, como pernas, vigas XZ, corrediça, rolamentos, cremalheira e pinhão, acionamentos por correia e corrente de cabos, adaptados às necessidades individuais de cada cliente.

Adaptabilidade e Flexibilidade

Em alguns casos, a área de trabalho precisa ser ampliada após o sistema estar em operação há algum tempo, e uma das principais vantagens de um sistema de pórtico é que o comprimento pode ser estendido para aumentar a flexibilidade ou preparar instalações existentes para o futuro. A necessidade de aumentar a produção impõe uma demanda extra aos sistemas existentes e, em vez de investir em pórticos adicionais, a preferência costuma ser por estendê-los, se possível. Outros motivos para a necessidade de uma extensão podem ser mudanças no processo ou na aplicação.

Com um sistema de pórtico, aumentar o alcance horizontal de 2 m para 4 m, por exemplo, é um processo relativamente simples, exigindo apenas a extensão de um único eixo para aumentar o curso. Todos os outros elementos do pórtico permanecem os mesmos, com apenas uma viga afetada, tornando esta solução simples e econômica.

Um cliente da FUYU Motion solicitou um curso vertical adicional após a construção do sistema. A FUYU conseguiu fornecer uma substituição apenas para a viga do eixo Z, o que estendeu o curso conforme necessário. O restante do sistema permaneceu inalterado, demonstrando a flexibilidade da solução da FUYU. Um robô industrial na mesma situação provavelmente precisaria de uma substituição completa.

Embora seja possível comprar robôs com eixo estendido para permitir um maior alcance, isso afeta a carga útil do robô, portanto, estender um eixo nem sempre é a melhor solução. Na maioria dos casos, para estender o alcance de um robô e manter a mesma carga útil, o cliente precisaria optar por um robô de tamanho superior, o que acarretaria um custo significativamente maior.

Tecnologia de Guia de Posicionamento

Para máxima eficiência, qualquer instalação de sistema deve oferecer baixos custos de manutenção contínua. Isso é particularmente relevante para aplicações de alta demanda, que cobrem longas distâncias com cargas pesadas. Sistemas que podem oferecer operação contínua, sem a necessidade de paradas regulares para manutenção de rotina, como relubrificação, são altamente valorizados por projetistas e engenheiros de produção.

Os sistemas de pórticos da FUYU baseiam-se em sua tecnologia de guias de posicionamento de precisão. O sistema de guias lineares possui uma ação de limpeza exclusiva que expele detritos, tornando-o particularmente eficaz nos ambientes industriais adversos em que os pórticos são frequentemente utilizados. O diâmetro externo do rolamento se desloca a uma velocidade maior do que o diâmetro interno. A diferença de velocidade faz com que as partículas mais próximas do centro se movam para a periferia e sejam expelidas. Devido à geometria da interface entre o deslizamento e o rolamento, os detritos são expelidos para o diâmetro externo do rolamento em um movimento espiral, afastando-se da superfície de rolamento.

 Manutenção

Quando a manutenção é necessária, o cliente quer ter certeza de que o processo é simples e não afetará muito o tempo de produção. Todos os rolamentos utilizados nos carros de pórtico são do tipo removível e podem ser desmontados do carro sem a necessidade de removê-lo da extremidade do eixo. Isso significa que todo o processo é muito rápido e pode ser realizado com tempo de inatividade mínimo. Sob condições lubrificadas, também não há necessidade de trocar a guia. A troca de rolamentos e pinhões é comparativamente simples e pode ser facilmente realizada pela equipe de manutenção interna do cliente. Soluções integradas a robôs geralmente precisam ser reparadas por um especialista – resultando não apenas em custos adicionais, mas também em inconvenientes adicionais.

Integração

A fabricação de novos produtos em uma linha de montagem existente é um desafio frequente enfrentado pelos clientes e, muitas vezes, anda de mãos dadas com o desejo de integrar um pórtico ou robô automatizado ao sistema. Como um robô é totalmente programável, pode ser desafiador integrá-lo a um sistema existente. Um sistema de pórtico, no entanto, é mais simples e econômico de integrar. Muitas soluções de máquinas existentes são acionadas por controles simples de CLP e podem ser desafiadoras e dispendiosas para integrar os complexos sistemas de controle de um robô de 6 eixos. Por outro lado, um sistema de pórtico de 3 eixos geralmente se conecta ao controlador existente e pode ser totalmente integrado às funções da máquina existente.

Envelope de Trabalho Eficiente

Como os pórticos são montados acima, ou às vezes abaixo do envelope de trabalho, eles oferecem o benefício adicional de economizar espaço valioso no piso, resultando em um envelope de trabalho mais eficiente do que o robô industrial tradicional. Onde o espaço é essencial, isso é particularmente relevante, principalmente quando o espaço para a proteção do robô também precisa ser considerado. Os pórticos também permitem maior acesso às estações de trabalho. Com os fabricantes focados em reduzir o tempo de inatividade para maximizar a produtividade, a capacidade de acessar as estações de trabalho rapidamente é um benefício claro.

Em resumo, se a aplicação não exigir movimentos complexos que exijam 6 graus de liberdade, há uma boa chance de que um pórtico seja vantajoso, principalmente ao manusear cargas pesadas em áreas de trabalho maiores.