Возможно, роботы SCARA и роботы с шарнирными манипуляторами являются наиболее узнаваемыми типами роботов на современном рынке, но для выполнения сложных задач на минимальной площади следует обратить внимание на портальные роботы.

Портальные роботы, также называемые декартовыми роботами, практически повсеместно используются в системах автоматизации, но до сих пор не получили широкого признания в качестве серьезных роботов. Благодаря простой конструкции, низкой стоимости, масштабируемости и множеству программных решений для управления двигателями и системами контроля, ситуация меняется.

Преимущества портального робота с декартовой системой координат:

1. Многоосевое перемещение практически любой длины.
2. Масштабируемый
3. Размеры редуктора и двигателя могут быть подобраны в соответствии с диапазоном движения и скоростью.
4. Подходит для легких и тяжелых / подвесных грузов.
5. Гибкость и эффективность благодаря масштабируемости по линейным осям.
6. Недорогой

Недостатки портальных роботов декартовой системы:

1. Невозможно перемещать руки в пределах препятствий или вокруг них.
2. Линейные направляющие, ленты и рельсы плохо герметизируются от воздействия окружающей среды.
3. Не является самонесущей: требуется подставка, рама или другое крепление.

Преимущества портальной системы:

Портальные роботы могут использовать всю рабочую зону, составляющую 96% от их пространства и размеров. Декартов робот имеет три оси. Подобно своим более узнаваемым гигантским собратьям, портальным кранам, они обычно подвешиваются к балке с осями X или X/Y на жесткой конструкции. Координаты по трем осям обычно определяются как X, Y и Z. Каждая ось расположена под прямым углом, что позволяет осуществлять три степени перемещения. Портальные краны дополнительно характеризуются наличием опор на обоих концах или добавлением второго элемента. В отличие от роботов с манипулятором, портальные краны легко масштабируются до больших размеров по всем трем осям. Портальные роботы особенно подходят для применений, где дополнительные требования к ориентации минимальны или где детали могут быть подготовлены до того, как робот их поднимет.

Как декартовы, так и портальные роботы имеют прямоугольную или кубическую рабочую зону, в отличие от шарнирных роботов, которые, подобно суставам человеческой руки, имеют ограничения для каждого движения и определенный диапазон дугообразных движений. Их характеристики отображаются в виде степеней движения с большими дугообразными графиками, на которых показаны положительные и отрицательные степени движения, вращающиеся вокруг центра основания и подшипника каждой оси. Любопытно отметить, что само рабочее пространство часто приходится адаптировать к этим необычным рабочим зонам, а не роботу адаптироваться к рабочему пространству.

Благодаря своей жесткой и легкой конструкции, декартовы/портальные роботы отличаются высокой точностью и воспроизводимостью результатов. Простая конструкция портальных роботов делает их интуитивно понятными в программировании и позволяет легко визуализировать процесс при оценке новых систем автоматизации. Более того, портальные роботы обладают широкими возможностями конфигурирования. Благодаря огромному выбору двигателей и редукторов, а также компонентов и материалов, эти роботы готовы к работе во влажных, опасных и загрязненных средах.

Относительно простая конструкция и понятная эксплуатация робота с декартовыми координатами делают его весьма востребованным в производстве. Благодаря возможности легкой замены отдельных осей, сокращается время простоя и минимизируются затраты на техническое обслуживание. Кроме того, вся система может быть разобрана на составные части для использования в различных одноосевых приложениях. Самое важное, что эти системы недороги по сравнению с другими, более сложными роботами.

Области применения портальных систем:

Портальные роботы имеют все оси, расположенные над рабочей зоной, что делает их идеальными для выполнения работ над головой. Портальные роботы могут использоваться для удержания и позиционирования различных концевых захватов, например, тех, которые используются в:

• Сборка
• Дозирование и наполнение
• Крепление и завинчивание винтов
• Летающие ножи
• Позиционирование и сканирование камеры
• Резка – лазерная и гидроабразивная резка
• Общая автоматизация
• Индексирование и сортировка
• Проверка
• Погрузка и разгрузка
• Обработка материалов
• Упаковка, паллетирование и комплектация
• Системы захвата и перемещения
• Печать и плоттеризация
• Лифты для грузов, грузовые лифты и подъемники
• Опрыскивание
• Театральная автоматизация
• Видеопроизводство
• Сварка

Утверждается, что портальные краны — это настоящая рабочая лошадка современной промышленности. Подумайте сами… миллионы портальных роботов были упакованы и проданы в виде готовых к использованию станков, таких как те, что используются для сборки электронных компонентов и роботизированных систем захвата и перемещения. Даже сегодня линейные XYZ-портальные краны остаются основой координатно-измерительной промышленности станков благодаря своей точности и жесткости. Этот тип роботов особенно подходит для применений, где дополнительные требования к ориентации минимальны или где детали могут быть подготовлены до того, как робот их захватит.

Часто недооцениваемый, портальный робот с декартовой системой координат является неотъемлемой частью современной автоматизированной промышленности и всегда должен рассматриваться в качестве потенциального средства автоматизации благодаря своей гибкости, эффективности и простоте внедрения.