Портальные системыразновидность линейной роботизированной платформыПредназначены для перемещения объектов или инструментов в ортогональных направлениях. Нестандартные рабочие зоны традиционных шарнирных манипуляторов могут потребовать перепроектирования существующих рабочих мест. Роботы SCARA и роботы с шарнирными манипуляторами, возможно, являются наиболее узнаваемым типом роботов на рынке сегодня, но для выполнения больших задач на минимальной площади следует обратить внимание на портальные роботы. Портальные роботы, также называемые декартовыми роботами, практически повсеместно используются в автоматизации. Благодаря своей простой конструкции, низкой стоимости, масштабируемости и множеству решений для управления двигателями и программным обеспечениям, они работают за пределами стандартных зон.
Применение / Отрасль:
Упаковка, производство, паллетирование, перемещение и установка, автоматизация
Задача:
Нестандартные рабочие зоны традиционных шарнирных манипуляторов могут потребовать перепроектирования существующих рабочих мест. Роботы SCARA и роботы с шарнирными манипуляторами, возможно, являются наиболее узнаваемым типом роботов на рынке сегодня, но для выполнения больших задач на минимальной площади следует обратить внимание на портальные роботы. Портальные роботы, также называемые декартовыми роботами, почти повсеместно используются в автоматизации, но по причинам, выходящим за рамки этой статьи, их не сразу стали считать серьезными роботами. Благодаря простой конструкции, низкой стоимости, масштабируемости и множеству решений для управления двигателями и программным обеспечениям, ситуация меняется.
Преимущества портальных роботов:
- 3+ оси движения практически любой длины
- Масштабируемый
- Размеры редуктора и двигателя могут быть подобраны в соответствии с диапазоном движения и скоростью.
- Подходит для легких и тяжелых / подвесных грузов.
- Гибкость и эффективность благодаря масштабируемости по линейным осям.
- Недорого
Факт: Роботы, использующие декартову систему координат, обычно демонстрируют наилучшую точность.
Недостатки портальных роботов:
- Невозможно свободно перемещаться, чтобы дотянуться до препятствий или обойти их.
- Линейные направляющие, ленты и рельсы нелегко герметизировать от воздействия окружающей среды.
- Не является отдельно стоящей конструкцией: требуется подставка, рама или другое крепление.
Преимущества портальной системы:
Портальные роботы могут использовать всю рабочую зону, составляющую 96% от их пространства и размеров. Декартов робот имеет три оси. Подобно своим более узнаваемым гигантским собратьям, портальным кранам, они обычно подвешиваются к балке с осями X или X/Y на жесткой конструкции. Координаты по трем осям обычно определяются как X, Y и Z. Каждая ось расположена под прямым углом, что позволяет осуществлять три степени перемещения. Портальные краны дополнительно характеризуются наличием опор на обоих концах или добавлением второго элемента. В отличие от роботов с манипулятором, портальные краны легко масштабируются до больших размеров по всем трем осям. Портальные роботы особенно подходят для применений, где дополнительные требования к ориентации минимальны или где детали могут быть подготовлены до того, как робот их поднимет.
Как декартовы, так и портальные роботы имеют прямоугольную или кубическую рабочую зону, в отличие от шарнирных роботов, которые, подобно суставам человеческой руки, имеют ограничения для каждого движения и определенный диапазон дугообразных движений. Их характеристики отображаются в виде степеней движения с большими дугообразными графиками, на которых показаны положительные и отрицательные степени движения, вращающиеся вокруг центра основания и подшипника каждой оси. Любопытно отметить, что само рабочее пространство часто приходится адаптировать к этим необычным рабочим зонам, а не роботу адаптироваться к рабочему пространству.
Благодаря своей жесткой и легкой конструкции, портальные роботы отличаются высокой точностью и воспроизводимостью результатов. Простая конструкция портальных роботов делает их интуитивно понятными в программировании и позволяет легко визуализировать процесс при оценке новых систем автоматизации. Более того, портальные роботы обладают широкими возможностями конфигурации. Благодаря огромному выбору двигателей и редукторов, а также компонентов и материалов, эти роботы готовы к работе во влажных, опасных и загрязненных средах.
Относительно простая конструкция и понятная эксплуатация робота с декартовыми координатами делают его весьма востребованным в производстве. Благодаря возможности легкой замены отдельных осей, сокращается время простоя и минимизируются затраты на техническое обслуживание. Кроме того, вся система может быть разобрана на составные части для использования в различных одноосевых приложениях. Самое главное, системы роботов с декартовыми координатами относительно недороги по сравнению с другими, более сложными роботами.
Применение портальных конструкций:
Портальные роботы имеют все оси, расположенные над рабочей зоной, что делает их идеальными для операций, выполняемых над головой. Портальные роботы могут использоваться для удержания и позиционирования различных концевых захватов, таких как те, которые применяются в: сборке печатных плат, дозировании, распылении, перемещении материалов, паллетировании, захвате и перемещении, гидроабразивной резке, сварке листового металла, сварке трением, сборке, упаковке, комплектации, сортировке, сканировании, загрузке/выгрузке лотков, позиционировании камер, контроле качества, резке стекла, печати, лазерной резке, летающих ножах, креплении и завинчивании.
Утверждается, что портальные краны — это настоящая рабочая лошадка современной промышленности. Подумайте сами… миллионы портальных роботов были упакованы и проданы в виде готовых к использованию станков, таких как те, что используются для сборки электронных компонентов и роботизированных систем захвата и перемещения. Даже сегодня линейные XYZ-портальные краны остаются основой координатно-измерительной промышленности станков благодаря своей точности и жесткости. Этот тип роботов особенно подходит для применений, где дополнительные требования к ориентации минимальны или где детали могут быть подготовлены до того, как робот их захватит.
Портальный робот, часто недооцениваемый, является основой современной автоматизации и всегда должен рассматриваться в качестве варианта для новых систем автоматизации благодаря своей гибкости, эффективности и простоте внедрения.
Дата публикации: 23 июля 2025 г.