Спрос на автоматизированные системы управления движением, рассчитанные на большие нагрузки, растет. Одна из причин этого связана с установкой гибких многоосных роботов на длинные гусеницы. Это позволяет инженерам значительно расширить рабочий диапазон, в полной мере используя преимущества седьмой оси контроллера робота. Для многих приложений портальная система с линейным управлением может выполнять те же задачи, что и многоосный робот, при этом требуя меньших затрат. Кроме того, эти портальные системы могут быть спроектированы и поставлены конечным пользователям из стандартных узлов или компонентов для тяжелых условий эксплуатации и могут быть адаптированы к конкретному применению. Вот обзор пяти легко настраиваемых систем, которые можно использовать в портальных конфигурациях для автоматизации заводских цехов. вместо сложных роботов. Начнем с обзора некоторых основных концепций порталов.

Низкая и средняя точность

Автоматизация производства не всегда требует высокой степени точности. Во многих случаях задача связана с тяжелыми продуктами, а также с неуклюжими или несбалансированными материалами. Большинство применений требуют частого повторения, длительного времени работы и длительного срока службы при минимальном обслуживании. Часто требования к точности позиционирования невелики. Приложения по сборке и размещению могут требовать низкой точности при укладке ящиков на поддоны или размещении следующего товара в производственной очереди. Приложения по передаче материалов могут включать перемещение продуктов с помощью подвесного робота-манипулятора из одной области в другую. Портальные роботы XYZ (ось Z относится к вертикальному направлению) могут размещать и перемещать материалы в любом месте трехмерного пространства или выполнять операции на многих гранях заготовки. Системы распыления могут требовать низкой точности при окраске железнодорожного вагона или крыла самолета на больших расстояниях.

Тяжелая ось Z

При перемещении продукта первой задачей является подъем груза. При проектировании захватов с концевыми рабочими органами, используемых для манипулирования продуктом, часто уделяется большое внимание. Простую машину вертикального подъема или опускания можно отнести к системе оси Z. После того, как предмет поднят и поддерживается системой, все движения будут создавать дополнительные нагрузки из-за ускорения массы. Во время высокоскоростного движения могут возникать значительные нагрузки. Скорость обычно определяется на основе времени цикла на требуемом расстоянии. Нагрузки рассчитываются на основе ускорения (+ и -) массы. Скорость в типичных порталах достигает 5 м/с. Поэтому для обеспечения ожидаемого движения может потребоваться большая грузоподъемность. Кроме того, можно обеспечить длительный срок службы, когда требования к рабочей нагрузке составляют небольшое соотношение грузоподъемности систем перемещения. Ступени одноосного перемещения можно комбинировать с другими позиционерами в различных портальных конфигурациях. Подключение дополнительных систем движения увеличивает радиус действия и функциональность, а задачи можно выполнять на больших расстояниях.

XZ робот:Когда ступень линейного перемещения по оси Z установлена ​​на дополнительной поперечной оси движения, ее можно назвать роботом XZ. Эта конфигурация может поднять объект вертикально, переместить его в другое место по прямой и поместить туда объект. Эта конфигурация особенно полезна для приложений захвата и перемещения или транспортировки. Конец робота XZ может располагаться в любом месте прямоугольной плоскости. В некоторых случаях основная монтажная пластина для оси X может удерживать линейные направляющие подшипники оси Z и включать в себя всю необходимую шестерню и автоматический смазчик. компоненты. Это значительно упрощает конструкцию и снижает общую подвижную массу.

Робот XYZ и портал робота X-X'-YZ:Наиболее гибкая конфигурация роботизированной портальной системы предусматривает три оси движения, что позволяет позиционировать его в любом месте трехмерной рабочей зоны. Конфигурация XYZ встречается реже, поскольку точки крепления осей становятся ограниченными в пространстве. Однако эта конфигурация широко используется в автоматизированной сварке, где имеется большой ход, но нет серьезных нагрузок. Гораздо чаще используется решение с параллельной осью X, в котором ось Y поддерживается с обоих концов. Эта конфигурация называется гентри X-X'-YZ (произносится как X, X-prime). Примеры такой конфигурации легко найти в производственном оборудовании, таком как фрезерные станки с ЧПУ.

Неограниченные пользовательские конфигурации: существует множество возможных конструкций крупноформатной автоматизированной системы движения. Полный многоосевой портальный робот XYZ может быть спроектирован по индивидуальному заказу из отдельных линейных направляющих и линейных подшипников, что позволяет инженерам выбирать лучшие продукты для каждой области конструкции. Существующие линейки продуктов включают стандартизированные компоненты и узлы, которые ускоряют конфигурацию и разработку за счет использования стандартных схем портальных устройств, обеспечивая при этом свободу создания индивидуального дизайна. Это невозможно с заранее сконфигурированным или изготовленным оборудованием, которое ограничивает работу ранее установленными пределами.