Quando você pensa em um robô industrial, o que vem à mente?

Robôs articulados como esses são amplamente reconhecidos, graças aos comerciais de empresas de carros e sequências de dança de robôs. Os robôs SCARA (Robot Articulados de conformidade seletiva) também são bem reconhecidos devido à sua adoção e proliferação nas fábricas desde o início dos anos 80. Ambos - robôs articulados e SCARA - combinam movimento linear e rotativo, resultando em manobrabilidade para tarefas complexas. Os robôs articulados são análogos ao braço humano, com seis eixos de movimento - três translacionais (lineares) e três rotacionais (pense no seu ombro, cotovelo e pulso). Os robôs SCARA têm quatro eixos de movimento - X, Y, Z e Theta (um pouco como o seu braço, se seu ombro foi imobilizado).

Menos prevalecendo na cultura popular, mas onipresente em aplicações industriais que variam de embalagens a fabricação de semicondutores, são robôs cartesianos. Como o nome indica, esses robôs funcionam nos três eixos cartesianos-x, y e z-embora possam incluir um eixo teta para ferramentas de fim de braço. Embora menos “sexy” do que os robôs articulados e SCARA, os robôs cartesianos são muito mais versáteis, com capacidades de carga mais altas para seu tamanho e, em muitos casos, melhor precisão. Eles também são altamente adaptáveis, pois os eixos podem ser atualizados ou alterados com relativamente pouca reconfiguração para atender aos requisitos de produtos ou aplicativos em evolução.

Os robôs cartesianos, no entanto, são limitados pelo seu design inerentemente balançado, o que limita sua capacidade de carga. Isso é especialmente verdadeiro quando o eixo mais externo (Y ou Z) tem um comprimento longo de curso, causando uma grande carga de momento nos eixos de suporte. Nos casos em que são necessários traços longos e cargas altas, um robô de pórtico é a melhor solução.

De cartesiano a pórtico:

Um robô de pórtico é um estilo modificado de robô cartesiano, usando dois eixos X (ou base), em vez do eixo de base única encontrada em cartesianos. O eixo x adicional (e às vezes eixos Y e Z adicionais) permite que o robô manipule cargas e forças maiores, tornando -os ideais para escolher e local de cargas pesadas ou carregamento e descarregamento de peças. Cada eixo é baseado em um atuador linear, seja um atuador "caseiro" montado pelo OEM ou integrador, ou um atuador pré-montado de uma empresa de movimento linear. Isso significa que existem opções quase ilimitadas para permitir qualquer combinação de alta velocidade, traços longos, cargas pesadas e alta precisão de posicionamento. Os requisitos especiais para ambientes agressivos ou ruídos baixos são facilmente incorporados e, se o aplicativo exigir processos simultâneos, mas independentes, ocorrem, os eixos horizontais podem ser construídos com motores lineares usando várias carruagens.

Os robôs de pórtico são normalmente montados sobre a área de trabalho (daí o termo comum, “pórtico aéreo”), mas se a peça não for adequada para manusear de cima, como é o caso de células solares e módulos, o pórtico pode ser configurado para funcionar abaixo da peça. E enquanto os robôs de pórtica são tipicamente considerados sistemas muito grandes, eles também são adequados para máquinas menores e até do tamanho de uma área de trabalho. Porque um robô de pórtico possui dois eixos X, ou base, o momento da carga apresentada pelos eixos Y e Z, bem como a carga útil, são resolvidos como forças nos eixos X. Isso aumenta significativamente a rigidez do sistema e, na maioria dos casos, permite que os eixos tenham comprimentos de curso mais longos e velocidades mais altas do que um robô cartesiano semelhante.

Quando há dois eixos em paralelo, é comum que apenas um deles seja acionado pelo motor, a fim de evitar a ligação que possa resultar de um movimento ligeiramente fora de sincronização entre os dois. Em vez de acionar os dois eixos, um eixo de conexão ou tubo de torque é usado para transferir energia do motor para o segundo eixo. E, em alguns casos, o segundo eixo pode ser um "intermediário" ou seguidor, consistindo de um guia linear para fornecer suporte para a carga, mas nenhum mecanismo de acionamento. A decisão de se e como dirigir o segundo eixo depende da distância entre os dois eixos, a taxa de aceleração e a rigidez da conexão entre eles. Dirigir apenas um em um par de eixos também reduz o custo e a complexidade do sistema.

O dimensionamento de um robô cartesiano ou de pórtico é mais complicado do que dimensionar um scara ou robô articulado (que normalmente são especificados com três parâmetros: alcance, velocidade e precisão), mas os fabricantes facilitaram o processo nos últimos anos. Essas ferramentas permitem que o usuário especifique a orientação e o tamanho dos eixos, bem como um AVC básico, carga e parâmetros de velocidade. Downloadable CAD files are also a standard offering from Cartesian and gantry robot manufacturers, making them easy to integrate into a design or workflow layout, much like SCARA and articulated robots.While articulated and SCARA robots are easily recognized, and Cartesian robots are widely deployed, the gantry design overcomes their inherent limitations in load, speed, reach, and repeatability, with an unmatched level of customization and flexibility.In a Palavra, os robôs de pórtico oferecem a melhor combinação de carga útil e derrame.