A automação na indústria de manufatura continua a ter uma demanda crescente e pode ser aplicada a praticamente todas as áreas, desde processamento, montagem e inspeção até embalagem. Pórticos e robôs industriais de 6 eixos são amplamente utilizados para automatizar aplicações como paletização, triagem e coleta e posicionamento, entre outras. Ao especificar um pórtico ou robô, é necessário considerar a tarefa e a carga útil requeridas, as garras que serão acopladas ao sistema e a distância e as velocidades necessárias.

Para muitas aplicações, um sistema de pórtico com movimento linear guiado pode realizar as mesmas tarefas que um robô industrial, com menor custo e maior flexibilidade. De fato, quando a tarefa envolve movimentar produtos pesados ​​e com formatos irregulares por longas distâncias, um sistema de pórtico é, sem dúvida, a melhor solução. Vamos explicar os benefícios dos sistemas de pórtico.

Área de trabalho maior

Uma das principais vantagens dos sistemas de pórtico é a capacidade de elevar cargas maiores a distâncias maiores. Um pórtico quadrado de 3 metros, por exemplo, pode posicionar uma carga útil de 100 kg em qualquer ponto dentro dessa área de 3 metros, em ambos os eixos. Por outro lado, um robô industrial tem capacidade limitada em termos de momento de carga e, quando a carga se estende para longe do robô, a capacidade de carga diminui à medida que se distancia do eixo central. Por exemplo, a capacidade de carga diminui em aproximadamente 50% quando o alcance horizontal é estendido para apenas 0,5 metros com um robô típico de 6 eixos. Portanto, é necessário um robô de grande porte para movimentar uma carga pequena a uma distância maior. À medida que a área de trabalho aumenta, a vantagem de custo do pórtico também aumenta.

Destacando os benefícios de um pórtico em uma área de trabalho maior, a FUYUMotion fornece uma gama de soluções de pórticos lineares para elevação de paletes. Cada pórtico tem uma capacidade de carga de 100 kg, com o eixo X movendo-se a uma velocidade de 1,5 m/s, o eixo Z a 0,5 m/s e o eixo Z com um curso de 2 metros. Com comprimentos que variam de 1 metro a 3,9 metros, esses sistemas realizam operações de picking e placement em uma ampla área, demonstrando a adequação dos pórticos para trabalhar em grandes espaços. A FUYUMotion oferece uma variedade de pórticos – desde modelos para cargas leves e alta velocidade até soluções para cargas pesadas, com opções para atender às necessidades de aplicação de cada cliente.

Cargas maiores

A FUYUMotion, especialista em movimento linear, instalou recentemente um sistema de pórtico linear com acionamento por cremalheira em sua própria fábrica para criar uma planta de imersão para acabamento químico com múltiplas estações. Com base em uma carga útil total de 100 kg e velocidade nominal de 0,5 m/s, essa solução oferece um longo curso no eixo X de 2.000 mm. A aplicação é ideal para um sistema de pórtico, pois precisa elevar e carregar peças deslizantes de 2 metros em 4 tanques de imersão separados. Duas cabeças são utilizadas para proporcionar estabilidade durante a movimentação das peças de 2 metros; um formato e tamanho desafiadores que não se prestam a um robô. Guias lineares de alta resistência, com sua ampla gama de rolamentos e guias lineares de alumínio, são ideais para essa aplicação, e o escopo de fornecimento da FUYU inclui todos os elementos mecânicos, como pernas, vigas XZ, corrediças, rolamentos, cremalheiras e pinhões, transmissões por correia e correntes porta-cabos, adaptados às necessidades individuais de cada cliente.

Adaptabilidade e Flexibilidade

Em alguns casos, a área de trabalho precisa ser ampliada após o sistema estar em operação por algum tempo, e uma das principais vantagens de um sistema de pórtico é a possibilidade de estender seu comprimento para aumentar a flexibilidade ou preparar as instalações existentes para o futuro. A necessidade de aumentar a produção impõe uma demanda extra aos sistemas existentes e, em vez de investir em pórticos adicionais, a preferência costuma ser por expandir a estrutura existente, se possível. Outros motivos para a necessidade de expansão podem ser mudanças no processo ou na aplicação.

Com um sistema de pórtico, aumentar o alcance horizontal de 2 m para 4 m, por exemplo, é um processo relativamente simples que requer apenas a extensão de um único eixo para aumentar o comprimento do curso. Todos os outros elementos do pórtico permanecem os mesmos, com apenas um feixe afetado, tornando essa solução simples e econômica.

Um dos clientes da FUYU Motion solicitou um curso vertical adicional após a montagem do sistema. A FUYU conseguiu fornecer uma substituição apenas para a viga do eixo Z, o que estendeu o curso conforme necessário. O restante do sistema permaneceu inalterado, demonstrando a flexibilidade da solução da FUYU. Um robô industrial na mesma situação provavelmente exigiria uma substituição completa.

Embora seja possível comprar robôs com eixos estendidos para permitir maior alcance, isso afeta a capacidade de carga do robô, portanto, estender um eixo nem sempre é a melhor solução. Na maioria das circunstâncias, para estender o alcance de um robô e manter a mesma capacidade de carga, o cliente precisaria optar por um robô de tamanho superior, incorrendo em custos significativamente maiores.

Tecnologia de Guia de Posicionamento

Para máxima eficiência, qualquer instalação de sistema deve oferecer baixos custos de manutenção contínua. Isso é particularmente relevante para aplicações de alta exigência, que envolvem longas distâncias com cargas pesadas. Sistemas capazes de operar continuamente, sem a necessidade de paradas regulares para manutenção de rotina, como lubrificação, são altamente valorizados tanto por projetistas quanto por engenheiros de produção.

Os sistemas de pórtico da FUYU são baseados em sua tecnologia de guias de posicionamento de precisão. O sistema de guia linear possui uma ação de limpeza exclusiva que expulsa detritos, proporcionando um desempenho particularmente bom nos ambientes industriais severos em que os pórticos são frequentemente utilizados. O diâmetro externo do rolamento se desloca a uma velocidade maior do que o diâmetro interno. Essa diferença de velocidade faz com que as partículas mais próximas do centro se movam para a periferia e sejam expelidas. Devido à geometria da interface entre o deslizador e o rolamento, os detritos são expelidos para o diâmetro externo do rolamento em um movimento espiral, afastando-se da superfície de rolamento.

 Manutenção

Quando a manutenção é necessária, o cliente quer ter a certeza de que o processo é simples e não afetará significativamente o tempo de produção. Todos os rolamentos utilizados nos carros do pórtico são do tipo removível e podem ser desmontados do carro sem a necessidade de removê-lo da extremidade do eixo. Isso significa que todo o processo é muito rápido e pode ser realizado com tempo de inatividade mínimo. Em condições de lubrificação, também não há necessidade de trocar a guia. A troca de rolamentos e pinhões é relativamente simples e pode ser facilmente realizada pela equipe de manutenção interna do cliente. As soluções robóticas integradas normalmente precisam ser reparadas por um especialista – o que resulta não apenas em custos adicionais, mas também em inconvenientes extras.

Integração

A fabricação de novos produtos em uma linha de montagem existente é um desafio frequente para os clientes e, muitas vezes, está associada ao desejo de integrar um pórtico ou robô automatizado ao sistema. Como um robô é totalmente programável, sua integração a um sistema existente pode ser complexa. Um sistema de pórtico, por outro lado, é mais simples e econômico de integrar. Muitas soluções de máquinas existentes são controladas por PLCs simples, e a integração dos sistemas de controle complexos de um robô de 6 eixos pode ser desafiadora e dispendiosa. Em contrapartida, um sistema de pórtico de 3 eixos geralmente é compatível com o controlador existente e pode ser totalmente integrado às funções da máquina.

Envoltório de trabalho eficiente

Como os pórticos são montados acima da área de trabalho, ou às vezes abaixo dela, oferecem a vantagem adicional de economizar espaço valioso no chão, resultando em uma área de trabalho mais eficiente do que a de um robô industrial tradicional. Isso é particularmente relevante em locais onde o espaço é limitado, especialmente quando se considera também o espaço necessário para a proteção do robô. Os ​​pórticos também permitem maior acesso às estações de trabalho. Com os fabricantes focados em reduzir o tempo de inatividade para maximizar a produtividade, a capacidade de acessar as estações de trabalho rapidamente é uma vantagem evidente.

Em resumo, se a aplicação não exigir movimentos complexos que necessitem de 6 graus de liberdade, há uma boa chance de um pórtico ser vantajoso, principalmente ao lidar com cargas pesadas em áreas de trabalho maiores.