Автоматизация в обрабатывающей промышленности продолжает расти в спросе и может применяться практически к любому приложению от обработки, сборки, проверки до упаковки. Порталы и 6-осевые промышленные роботы широко используются для достижения автоматизации в таких приложениях, как паллетирование, сортировка и выбор и размещение, и это лишь некоторые из них. При выборе портала или робота необходимо учитывать требуемую задачу и полезную нагрузку, захваты, которые будут прикреплены к системе, а также требуемое расстояние и скорость.

Для многих приложений система линейного перемещения с направляющими портальными системами может выполнять те же задачи, что и промышленный робот, при этом требуя меньших затрат и предлагая большую гибкость. Действительно, когда задача заключается в перемещении тяжелых и неудобных по форме изделий на большое расстояние, система портальных систем, несомненно, является лучшим решением. Давайте объясним преимущества систем портальных систем.

Увеличенная рабочая зона

Ключевым преимуществом портальных систем является то, что они способны поднимать более высокие грузы на большее расстояние. Например, 3-метровый квадратный портал может разместить полезную нагрузку, скажем, 100 кг в любом месте в пределах этого 3-метрового диапазона по обеим осям. И наоборот, промышленный робот имеет ограниченную грузоподъемность с точки зрения момента нагрузки, и когда груз выдвигается от робота, полезная нагрузка будет уменьшаться по мере того, как он будет выдвигаться дальше от центральной оси. Например, полезная нагрузка уменьшится примерно на 50%, когда горизонтальный вылет увеличится всего до 0,5 метра у типичного 6-осевого робота. Поэтому для перемещения небольшого груза на большее расстояние необходим большой робот. По мере увеличения размера рабочей зоны преимущество портального портала в стоимости увеличивается.

Подчеркивая преимущества портала в более крупной рабочей зоне, FUYUMotion поставляет ряд линейных портальных решений для подъема поддонов. Каждый портал имеет полезную нагрузку 100 кг, при этом ось X движется со скоростью 1,5 м/с, ось Z движется со скоростью 0,5 м/с, а ось Z обеспечивает ход 2 метра. Эти системы длиной от 1 метра до 3,9 метра выполняют подъем и размещение на большой площади, демонстрируя пригодность порталов для работы в более крупных рабочих зонах. FUYUMotion предлагает ряд порталов — от легкой грузоподъемности, высокоскоростных до тяжелой грузоподъемности, есть решение, отвечающее требованиям приложений заказчика.

Большие грузы

Эксперт в области линейного перемещения FUYUMotion недавно установил на своем заводе линейную портальную систему с реечным приводом, чтобы обеспечить многостанционную установку для химической отделки погружением. На основе общей полезной нагрузки 100 кг с номинальной скоростью 0,5 м/с это решение обеспечивает длинный ход по оси x 2000 мм. Приложение идеально подходит для портальной системы, поскольку ей необходимо поднимать и загружать 2-метровые слайды в 4 отдельных ванны для погружения. Две головки используются для обеспечения устойчивости при маневрировании 2-метровыми длинами; сложная форма и размер, которые не подходят для робота. Сверхпрочная линейная направляющая с широким ассортиментом алюминиевых подшипников и линейных направляющих идеально подходит для этого приложения, и объем поставки FUYU включает все механические элементы, такие как опоры, балки XZ, слайд, подшипники, реечные и шестерни, ременные приводы и кабельная цепь, адаптированные к индивидуальным потребностям заказчика.

Адаптивность и гибкость

В некоторых случаях рабочая зона должна быть увеличена после того, как система проработала некоторое время, и одним из ключевых преимуществ портальной системы является то, что длина может быть увеличена для повышения гибкости или перспективности существующих установок. Необходимость увеличения производства предъявляет дополнительные требования к существующим системам, и вместо того, чтобы инвестировать в дополнительный портальный узел, предпочтение часто отдается расширению, если это вообще возможно. Другие причины необходимости расширения могут быть связаны с изменением процесса или применения.

Например, с портальной системой увеличение горизонтального радиуса действия с 2 м до 4 м является относительно простым процессом, требующим удлинения только одной оси для увеличения длины хода. Все остальные элементы портальной системы остаются прежними, затрагивается только одна балка, что делает это решение простым и экономически эффективным.

Один из клиентов FUYU Motion запросил дополнительный вертикальный ход после того, как система была построена. FUYU смогла предоставить замену только для балки оси Z, что увеличило ход по мере необходимости. Остальная часть системы осталась без изменений, что демонстрирует гибкость решения FUYU. Промышленный робот в такой же ситуации, скорее всего, потребовал бы полной замены.

Хотя можно купить роботов с удлиненной осью, чтобы обеспечить большую досягаемость, это влияет на полезную нагрузку робота, поэтому удлинение оси не всегда является лучшим решением. В большинстве случаев, чтобы расширить досягаемость робота и сохранить ту же полезную нагрузку, клиенту придется перейти на робота следующего размера, что повлечет за собой значительно большие затраты.

Технология позиционирования направляющих

Для максимальной эффективности любая установка системы должна обеспечивать низкие текущие расходы на обслуживание. Это особенно актуально для приложений с высокими нагрузками, охватывающих большие расстояния с тяжелыми грузами. Системы, которые могут обеспечивать непрерывную работу без необходимости регулярно останавливаться для планового обслуживания, например, повторной смазки, высоко ценятся как конструкторами, так и инженерами-технологами.

Системы порталов FUYU основаны на технологии точного позиционирования направляющих. Линейная направляющая система имеет уникальное очищающее действие, которое выталкивает мусор, что делает ее особенно эффективной в суровых промышленных условиях, в которых часто используются порталы. Наружный диаметр подшипника движется с большей скоростью, чем внутренний диаметр. Разница в скорости заставляет частицы, находящиеся ближе к центру, перемещаться наружу к периферии и выталкиваться. Благодаря геометрии интерфейса скольжения и подшипника мусор выталкивается к внешнему диаметру подшипника спиральным движением от рабочей поверхности.

 Обслуживание

Когда требуется техническое обслуживание, заказчик хочет знать, что процесс прост и не слишком повлияет на время производства. Все подшипники, используемые в каретках портала, являются съемными и могут быть демонтированы с каретки без необходимости снятия каретки с конца оси. Это означает, что весь процесс очень быстрый и может быть достигнут с минимальным временем простоя. В условиях смазки также нет необходимости менять направляющую. Замена подшипников и шестерен сравнительно проста и может быть легко выполнена внутренней группой технического обслуживания заказчика. Решения с интегрированными роботами обычно требуют ремонта специалистом, что приводит не только к дополнительным расходам, но и к дополнительным неудобствам.

Интеграция

Производство новых продуктов на существующей сборочной линии является частой проблемой, с которой сталкиваются клиенты, и часто идет рука об руку с желанием интегрировать автоматизированный портальный станок или робота в систему. Поскольку робот полностью программируется, его может быть сложно интегрировать в существующую систему. Однако портальная система более проста и экономична для интеграции. Многие существующие решения для машин управляются с помощью простых элементов управления ПЛК и могут оказаться сложными и дорогостоящими для интеграции сложных систем управления 6-осевого робота. И наоборот, 3-осевая портальная система часто будет сопряжена с существующим контроллером и может быть полностью интегрирована в существующие функции машины.

Эффективный рабочий диапазон

Поскольку порталы монтируются над головой или иногда под рабочей зоной, они предлагают дополнительное преимущество в виде экономии ценного пространства пола, что приводит к более эффективной рабочей зоне, чем у традиционного промышленного робота. Там, где пространство является приоритетом, это особенно актуально, тем более, когда необходимо учитывать пространство для защиты робота. Порталы также обеспечивают больший доступ к рабочим станциям. Поскольку производители сосредоточены на сокращении времени простоя для максимизации производительности, возможность быстрого доступа к рабочим станциям является явным преимуществом.

Подводя итог, можно сказать, что если приложение не требует сложных движений, для которых необходимы 6 степеней свободы, то вполне вероятно, что портальный кран может оказаться более выгодным, особенно при перемещении тяжелых грузов на больших рабочих площадях.