Aplicação/Indústria:

Embalagem, produção, paletização, pick and place, automação.

O Desafio:

Os envelopes de trabalho irregulares dos braços articulados tradicionais podem exigir o redesenho dos espaços de trabalho existentes. SCARA e robôs de braço articulado podem ser a forma de robô mais reconhecida no mercado hoje, mas procure robôs de pórtico para realizar grandes trabalhos no menor espaço possível. Os robôs de pórtico, também chamados de robôs cartesianos, são quase onipresentes na automação, mas por razões que vão além do escopo deste artigo aqui, não são rapidamente considerados robôs sérios. Devido ao seu design simples, baixo custo e escalabilidade e à infinidade de soluções de software de motor e controle, isso está mudando.

Vantagens do robô pórtico:

3+ eixos de movimento de quase qualquer comprimento
Escalável
A caixa de engrenagens e o motor podem ser dimensionados de acordo com a amplitude de movimento e velocidades
Adequado para cargas leves a pesadas/suspensas
Flexível e eficiente devido à escalabilidade dos eixos lineares
Barato

Desvantagens do Robô Pórtico:

Não é possível variar o alcance dentro ou ao redor de obstruções
Os trilhos das correias deslizantes lineares não são facilmente vedados contra o meio ambiente
Não independente: é necessário suporte, estrutura ou outra montagem

Benefícios do sistema pórtico:

Os robôs Gantry podem utilizar um envelope de trabalho cúbico inteiro de 96% de seu espaço e tamanho. Um robô cartesiano possui três eixos. Tal como o seu homónimo e primo gigante mais reconhecível, o guindaste de pórtico, são normalmente suspensos numa viga do eixo X ou X/Y numa estrutura rígida. As coordenadas em três eixos são geralmente definidas como X, Y e Z. Cada eixo é organizado em ângulos retos para permitir três graus de movimento. Os pórticos são ainda caracterizados pelo suporte em qualquer uma das extremidades ou pela adição de um segundo membro. Ao contrário dos robôs tipo braço, os pórticos podem ser facilmente dimensionados para proporções maiores em todos os três eixos. Os robôs de pórtico são especialmente adequados para aplicações onde os requisitos de orientação adicionais são mínimos ou onde as peças podem ser preparadas antes que o robô as recolha.

Os robôs cartesianos e de pórtico têm um envelope de trabalho retangular ou cúbico, em oposição aos robôs articulados que, como as articulações de um braço humano, têm limites para cada movimento e um escopo de movimento de arco específico. Suas especificações são mostradas como grau de movimento com grandes arcos de varredura com gráficos de grau de movimento positivo e negativo girando em torno do centro de sua base e do rumo de cada eixo. É curioso notar que o próprio espaço de trabalho muitas vezes tem de ser adaptado a estes envelopes de trabalho incomuns, em oposição à adaptação do robô ao espaço de trabalho.

Devido à sua estrutura rígida e leve, os robôs cartesianos/pórticos são muito precisos e repetíveis. Devido à sua estrutura simples, os robôs de pórtico são intuitivos de programar e fáceis de visualizar ao avaliar uma nova automação. Acima de tudo, os robôs Gantry são configuráveis. Desde uma infinidade de opções de motores e caixas de velocidades até componentes e materiais, estes robôs estão preparados para enfrentar os desafios de ambientes húmidos, perigosos e sujos.

O design relativamente simples e a operação direta do Robô de Coordenadas Cartesianas o tornam altamente desejável na fabricação. Como os eixos individuais podem ser facilmente substituídos, o tempo de inatividade é reduzido e os custos de manutenção são reduzidos ao mínimo. Além disso, todo o sistema pode ser desmontado em seus componentes para uso em múltiplas aplicações de eixo único. Mais importante ainda, os sistemas de robôs de coordenadas cartesianas são baratos em comparação com outros robôs mais complexos.
Aplicações de pórtico:

Os robôs Gantry têm todos os seus eixos localizados acima do envelope de trabalho, o que os torna ideais para processos de trabalho aéreos. Os robôs de pórtico podem ser usados ​​para segurar e posicionar uma variedade de efetores finais, como aqueles usados ​​em: montagem de placa de circuito impresso, distribuição, pulverização, manuseio de materiais, paletização, coleta e colocação, jato de água, soldagem de placas, soldagem por fricção, montagem, embalagem , unitização, classificação, digitalização, carregamento/descarregamento de bandejas, posicionamento de câmera. inspeção, corte de vidro, plotagem de impressão, corte a laser, facas voadoras, fixação e aparafusamento.

Argumentou-se que o pórtico é o verdadeiro carro-chefe da indústria moderna. Pense nisso... milhões de robôs de pórtico foram embalados e vendidos em máquinas prontas para uso, como aquelas usadas apenas para montagem de componentes eletrônicos e sistemas robóticos de coleta e colocação. Ainda hoje, os pórticos XYZ lineares são a base das indústrias de medição coordenada de máquinas-ferramenta devido à sua precisão e rigidez. Este tipo de robô é especialmente adequado para aplicações onde os requisitos de orientação adicionais são mínimos ou onde as peças podem ser preparadas antes que o robô as recolha.

Muitas vezes esquecido, o robô de pórtico é o pilar da moderna indústria de automação e deve sempre ser considerado para novas automações devido à sua flexibilidade, eficiência e facilidade de implementação.