Попит на автоматизовані системи керування рухом із високою вантажопідйомністю значно зростає. Однією з причин цього є встановлення гнучких багатоосьових роботів на довгі гусениці. Це дозволяє інженерам значно розширити робочий діапазон, повністю використовуючи переваги сьомої осі контролера робота. Для багатьох додатків портальна система з керованим лінійним рухом може виконувати ті самі завдання, що й багатоосьовий робот, зазнаючи менших витрат. Крім того, ці портальні системи можна спроектувати та поставити кінцевим користувачам зі стандартних вузлів або компонентів для важких умов і адаптувати до конкретного застосування. Ось огляд п’яти систем із широким набором конфігурацій, які можна використовувати в конфігураціях порталів для автоматизації виробництва. замість складних роботів. Давайте почнемо з огляду деяких основних концепцій порталу.

Від низької до середньої точності

Автоматизація виробництва не завжди вимагає високого ступеня точності. У багатьох випадках завдання стосується важких виробів і матеріалів незграбної форми або незбалансованих. Більшість застосувань вимагають багаторазового використання, тривалої роботи та довговічності з мінімальним обслуговуванням. Часто вимоги до точності позиціонування є низькими. Додатки Pick and place можуть вимагати низької точності під час палетування ящиків або розміщення наступного елемента в виробничій черзі. Застосування переміщення матеріалів можуть передбачати переміщення продуктів за допомогою роботизованого маніпулятора, що стоїть на голові, з однієї зони в іншу. Портальні роботи XYZ (вісь Z відноситься до вертикального напрямку) можуть розташовувати та змінювати положення матеріалів у будь-якому місці в тривимірному просторі або виконувати операції на багатьох гранях деталі. Системи розпилення можуть потребувати низької точності на великих відстанях для фарбування залізничного вагона чи крила літака.

Надміцна вісь Z

Під час переміщення продукту першочерговим завданням є підняття цього вантажу. Розробці кінцевих захватів, які використовуються для маніпулювання продуктом, часто приділяють велику увагу. Просту машину для вертикального підйому або опускання можна віднести до системи осі Z. Після того, як предмет буде піднято та підтримано системою, увесь рух створюватиме додаткові навантаження через прискорення маси. При швидкісному русі можуть виникати значні навантаження. Швидкість зазвичай визначається на основі часу циклу на необхідній відстані. Навантаження розраховуються на основі прискорення (+ і -) маси. Швидкість у типових порталах досягає 5 м/с. Тому може знадобитися велика вантажопідйомність для пристосування до очікуваного руху. Крім того, тривалий термін служби може бути розроблений у застосуванні, коли вимоги до робочого навантаження є невеликим відношенням до навантажувальної здатності систем руху. Одноосьові ступені руху можна поєднувати з іншими позиціонерами в різних конфігураціях порталу. Приєднання додаткових систем руху збільшує досяжність і функціональність, і завдання можна виконувати на більшій відстані.

робот XZ:Якщо стіл лінійного руху по осі Z встановлено на додатковій поперечній осі руху, його можна назвати роботом XZ. Ця конфігурація може підняти об’єкт вертикально, перемістити в інше місце по прямій лінії та розмістити там об’єкт. Ця конфігурація особливо корисна для додатків підбору та розміщення або перенесення. Кінець робота XZ може розташовуватися в будь-якому місці прямокутної площини. У деяких випадках головна монтажна пластина для осі X може утримувати лінійні напрямні підшипники до осі Z і інтегрувати всі необхідні шестерні приводу та автоматичний мастильний пристрій. компоненти. Це значно спрощує конструкцію та зменшує загальну рухому масу.

Робот XYZ і портальний робот X-X'-YZ:Найбільш гнучка конфігурація роботизованої портальної системи передбачає три осі руху, що дозволяє позиціонувати будь-де в межах тривимірної робочої зони. Менш поширена конфігурація XYZ, оскільки точки кріплення осі стають обмеженими у просторі. Однак ця конфігурація широко використовується в автоматизованому зварюванні, де є великі радіуси ходу, але немає великих навантажень. Набагато поширенішим є рішення з паралельною віссю Х, де вісь Y підтримується з обох кінців. Ця конфігурація називається гентрі X-X'-YZ (вимовляється як X, X-prime). Приклади такої конфігурації легко знайти у виробничих машинах, таких як фрезерні машини з ЧПК.

Необмежена кількість індивідуальних конфігурацій дизайну: існує багато можливих дизайнів для великоформатної автоматизованої системи руху. Повний багатоосьовий портальний робот XYZ може бути сконструйований на замовлення з окремих лінійних напрямних і лінійних підшипників, що дає змогу інженерам вибирати найкращі продукти для кожної області конструкції. Існуючі лінійки продуктів містять стандартизовані компоненти та вузли, які пришвидшують конфігурацію та розробку завдяки використанню загальних макетів порталу, одночасно забезпечуючи свободу створення індивідуального дизайну. Це неможливо з попередньо налаштованим або готовим обладнанням, яке обмежує роботу в межах раніше встановлених обмежень.