Aplicação/Indústria:

Embalagem, produção, paletização, pick and place, automação.

O Desafio:

Os envelopes de trabalho irregulares dos braços articulados tradicionais podem exigir o redesenho dos espaços de trabalho existentes. Robôs SCARA e de braço articulado podem ser os modelos de robô mais conhecidos no mercado atualmente, mas os robôs de pórtico são a melhor opção para realizar grandes trabalhos no menor espaço possível. Robôs de pórtico, também chamados de robôs cartesianos, são quase onipresentes na automação, mas, por razões que vão além do escopo deste artigo, não são considerados robôs sérios. Devido ao seu design simples, baixo custo e escalabilidade, além da infinidade de soluções de software para motores e controle, isso está mudando.

Vantagens do robô pórtico:

3+ eixos de movimento de quase qualquer comprimento
Escalável
A caixa de engrenagens e o motor podem ser dimensionados de acordo com a amplitude de movimento e velocidades
Adequado para cargas leves a pesadas / suspensas
Flexível e eficiente devido à escalabilidade dos eixos lineares
Barato

Desvantagens do robô de pórtico:

Não é possível variar o alcance dentro ou ao redor de obstruções
Os trilhos das correias deslizantes lineares não são facilmente selados contra o ambiente
Não independente: suporte, estrutura ou outra montagem necessária

Benefícios do sistema de pórtico:

Robôs de pórtico podem utilizar um envelope de trabalho cúbico inteiro de 96% de seu espaço e tamanho. Um robô cartesiano tem três eixos. Como seus primos gigantes homônimos e mais reconhecíveis, o guindaste de pórtico, eles são comumente suspensos de uma viga de eixo X ou X/Y em uma estrutura rígida. Coordenadas em três eixos são geralmente definidas como X, Y e Z. Cada eixo é disposto em ângulos retos para permitir três graus de movimento. Os pórticos são ainda caracterizados pelo suporte em ambas as extremidades ou pela adição de um segundo membro. Ao contrário dos robôs de estilo de braço, os pórticos podem ser facilmente dimensionados para proporções maiores em todos os três eixos. Os robôs de pórtico são especialmente adequados para aplicações onde os requisitos adicionais de orientação são mínimos ou onde as peças podem ser preparadas antes que o robô as pegue.

Tanto os robôs cartesianos quanto os de pórtico possuem um envelope de trabalho retangular ou cúbico, ao contrário dos robôs articulados, que, assim como as articulações de um braço humano, têm limites para cada movimento e um escopo de movimento em arco específico. Suas especificações são mostradas como graus de movimento com grandes arcos de varredura, com gráficos de graus de movimento positivos e negativos girando em torno do centro de sua base e da orientação de cada eixo. É curioso notar que o próprio espaço de trabalho frequentemente precisa ser adaptado a esses envelopes de trabalho incomuns, em vez do robô se adaptar ao espaço de trabalho.

Devido à sua estrutura rígida e leve, os robôs cartesianos/de pórtico são muito precisos e repetíveis. Devido à sua estrutura simples, os robôs de pórtico são intuitivos de programar e fáceis de visualizar ao avaliar novas automações. A maioria dos robôs de pórtico é configurável. De uma infinidade de opções de motores e caixas de engrenagens a componentes e materiais, esses robôs estão preparados para enfrentar os desafios de ambientes úmidos, perigosos e sujos.

O design relativamente simples e a operação direta do Robô de Coordenadas Cartesianas o tornam altamente desejável na indústria. Como os eixos individuais podem ser facilmente substituídos, o tempo de inatividade é reduzido e os custos de manutenção são mínimos. Além disso, todo o sistema pode ser desmontado em seus componentes para uso em múltiplas aplicações de eixo único. Mais importante ainda, os sistemas de Robôs de Coordenadas Cartesianas são baratos em comparação com outros robôs mais complexos.
Aplicações de pórtico:

Os robôs de pórtico têm todos os seus eixos localizados acima da área de trabalho, o que os torna ideais para processos de trabalho suspensos. Robôs de pórtico podem ser usados ​​para segurar e posicionar uma variedade de efetores finais, como os utilizados em: montagem de placas de circuito impresso, distribuição, pulverização, movimentação de materiais, paletização, coleta e posicionamento, jato de água, soldagem de placas, soldagem por fricção, montagem, embalagem, unitização, classificação, digitalização, carregamento/descarregamento de bandejas, posicionamento de câmeras, inspeção, corte de vidro, plotagem de impressão, corte a laser, facas voadoras, fixação e parafusamento.

Tem sido argumentado que o pórtico é o verdadeiro carro-chefe da indústria moderna. Pense nisso... milhões de robôs pórticos foram embalados e vendidos em máquinas prontas para uso, como as usadas para a montagem de componentes eletrônicos e sistemas robóticos de coleta e colocação. Mesmo hoje, os pórticos lineares XYZ são a base das indústrias de medição por coordenadas de máquinas-ferramenta devido à sua precisão e rigidez. Este tipo de robô é especialmente adequado para aplicações onde os requisitos adicionais de orientação são mínimos ou onde as peças podem ser posicionadas antes que o robô as pegue.

Muitas vezes esquecido, o robô de pórtico é o pilar da indústria de automação moderna e deve sempre ser considerado para novas automações devido à sua flexibilidade, eficiência e facilidade de implementação.