Спрос на автоматизацию в обрабатывающей промышленности продолжает расти, и ее можно применять практически во всех сферах применения: от обработки, сборки, контроля до упаковки. Портальные устройства и 6-осевые промышленные роботы широко используются для автоматизации таких задач, как укладка на поддоны, сортировка, сборка 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.

Во многих случаях портальная система с линейным управлением может выполнять те же задачи, что и промышленный робот, при этом требуя меньших затрат и обеспечивая большую гибкость. Действительно, если задача связана с перемещением тяжелых и неуклюжих изделий на большое расстояние, портальная система, несомненно, является лучшим решением. Давайте объясним преимущества портальных систем.

Большая рабочая зона

Ключевым преимуществом портальных систем является то, что они способны поднимать более высокие грузы на большее расстояние. Например, квадратный портал площадью 3 метра может разместить полезную нагрузку, скажем, 100 кг в любом месте внутри этого 3-метрового конверта по обеим осям. И наоборот, промышленный робот имеет ограниченную мощность с точки зрения моментной нагрузки, и когда нагрузка удаляется от робота, полезная нагрузка будет уменьшаться по мере удаления от центральной оси. Например, полезная нагрузка уменьшится примерно на 50%, если горизонтальный вылет увеличится всего до 0,5 метра с помощью типичного 6-осевого робота. Поэтому для перемещения небольшой полезной нагрузки на большее расстояние необходим робот большого размера. По мере увеличения рабочей зоны увеличивается экономическое преимущество портала.

Подчеркивая преимущества портальных систем на большей рабочей площади, FUYUMotion предлагает ряд линейных портальных решений для подъема поддонов. Полезная нагрузка каждого портала составляет 100 кг, при этом ось X движется со скоростью 1,5 м/с, ось Z перемещается со скоростью 0,5 м/с, а ось Z обеспечивает ход 2 метра. Эти системы длиной от 1 метра до 3,9 метра позволяют собирать и размещать материалы на большой площади, демонстрируя пригодность портальных систем для работы на больших рабочих площадях. FUYUMotion предлагает широкий выбор портальных кранов — от легких, высокоскоростных до тяжелых — есть решение, отвечающее требованиям приложений клиента.

Большие нагрузки

Эксперт в области линейного движения компания FUYUMotion недавно установила линейную портальную систему с реечным приводом на своем собственном заводе для создания многостанционной установки химической обработки погружением. Учитывая общую полезную нагрузку 100 кг и номинальную скорость 0,5 м/с, это решение обеспечивает длинный ход по оси X 2000 мм. Приложение идеально подходит для портальной системы, поскольку необходимо поднимать и загружать 2-метровые направляющие в 4 отдельных резервуара для погружения. Две головки используются для обеспечения устойчивости при маневрировании на отрезках длиной 2 метра; сложная форма и размер, которые не поддаются роботу. Линейная направляющая для тяжелых условий эксплуатации с широким ассортиментом алюминиевых подшипников и линейных направляющих идеально подходит для этого применения, а объем поставки FUYU включает в себя все механические элементы, такие как опоры, балки XZ, салазки, подшипники, реечные передачи, ременные передачи и тросовая цепь. , с учетом индивидуальных потребностей клиента.

Адаптивность и гибкость

В некоторых случаях рабочую зону необходимо увеличить после того, как система проработает некоторое время, и одним из ключевых преимуществ портальной системы является то, что ее длина может быть увеличена для повышения гибкости или устойчивости существующих установок к будущему. Необходимость увеличения производства предъявляет дополнительные требования к существующим системам, и вместо того, чтобы инвестировать в дополнительные портальные системы, часто предпочитают расширять их, если это вообще возможно. Другие причины необходимости расширения могут быть связаны с изменением процесса или приложения.

Например, с помощью портальной системы увеличение горизонтального вылета с 2 м до 4 м является относительно простым процессом, требующим выдвижения только одной оси для увеличения длины хода. Все остальные элементы портала 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 балке оси Z, которая увеличила ход по мере необходимости. Остальная часть системы не изменилась, что демонстрирует гибкость решения FUYU. Промышленный робот в такой же ситуации, скорее всего, потребует полной замены.

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

Технология руководства по позиционированию

Для достижения максимальной эффективности любая установка системы должна обеспечивать низкие текущие затраты на техническое обслуживание. Это особенно актуально для применений с высокими нагрузками, преодолевающих большие расстояния с тяжелыми грузами. Системы, которые могут обеспечить непрерывную работу без необходимости регулярных остановок для планового технического обслуживания, например, повторной смазки, высоко ценятся как проектировщиками, так и инженерами-технологами.

Портальные системы FUYU основаны на технологии прецизионного позиционирования направляющих. Система линейных направляющих обладает уникальным очищающим действием, удаляющим мусор, благодаря чему она особенно хорошо работает в суровых промышленных условиях, в которых часто используются портальные устройства. Внешний диаметр подшипника перемещается с большей скоростью, чем внутренний диаметр. Разница в скорости заставляет частицы, находящиеся ближе к центру, двигаться наружу, к периферии, и выбрасываться. Благодаря геометрии сопряжения салазок и подшипника мусор выбрасывается по внешнему диаметру подшипника спиральным движением в сторону от рабочей поверхности.

 Обслуживание

Когда требуется техническое обслуживание, клиент хочет знать, что этот процесс прост и не слишком сильно сокращает время производства. Все подшипники, используемые в портальных каретках, являются съемными и могут быть сняты с каретки без необходимости снимать каретку с конца оси. Это означает, что весь процесс происходит очень быстро и может быть достигнут с минимальным временем простоя. В условиях смазки нет необходимости менять направляющую. Замена подшипников и шестерен сравнительно проста и может быть легко выполнена силами собственной группы технического обслуживания заказчика. Решения, интегрированные с роботами, обычно требуют ремонта силами специалиста, что приводит не только к дополнительным затратам, но и к дополнительным неудобствам.

Интеграция

Производство новой продукции на существующей сборочной линии — это частая задача, с которой сталкиваются клиенты, и часто она идет рука об руку с желанием интегрировать в систему автоматизированный портал или робота. Поскольку робот полностью программируем, его может быть сложно интегрировать в существующую систему. Однако портальная система более проста и экономична в интеграции. Многие существующие машинные решения управляются с помощью простых элементов управления ПЛК, и интеграция сложных систем управления 6-осевого робота может оказаться сложной и дорогостоящей. И наоборот, 3-осевая портальная система часто сочетается с существующим контроллером и может быть полностью интегрирована в существующие функции машины.

Эффективный рабочий конверт

Поскольку порталы устанавливаются над рабочей зоной, а иногда и под ней, они обеспечивают дополнительное преимущество, заключающееся в экономии ценной площади, что приводит к более эффективной рабочей зоне, чем у традиционного промышленного робота. Там, где пространство имеет большое значение, это особенно актуально, особенно когда необходимо также учитывать место для робота-охранника. Порталы также обеспечивают больший доступ к рабочим станциям. Поскольку производители стремятся сократить время простоев для максимизации производительности, возможность быстрого доступа к рабочим станциям является очевидным преимуществом.

Подводя итог, можно сказать, что если приложение не требует сложных движений, для которых потребуются 6 степеней свободы, существует большая вероятность того, что портал может оказаться выгодным, особенно при перемещении тяжелых грузов на больших рабочих площадях.