Что такое портальные роботы?
Портальный робот — это автоматизированная промышленная система, которую также могут называть декартовым роботом или линейным роботом. Портальные роботы обычно перемещаются по линейным траекториям, создавая трехмерную кубическую пространственную оболочку, в которой они могут работать.
По этой причине термин «картезианская робототехника» идеально подходит, поскольку общее рабочее пространство сверху вниз ограничено двумя линейными траекториями, пересекающимися под прямым углом и образующими рабочую плоскость (обычно обозначаемую как X и Y). Добавление третьей оси (обычно обозначаемой как Z) определяет глубину, на которой концевая часть манипулятора может работать внутри кубической оболочки. Хотя эти три оси являются основными формами движения, портальные роботы могут содержать столько осей, сколько необходимо для выполнения требуемой задачи.
Распространенный вариант — добавление четвертой оси вращения, «U», к нижней части Z-образной балки. Эта ось поворачивает конец инструмента таким образом, чтобы инструмент оставался параллельным полу. Существуют также варианты, позволяющие поворачивать инструмент вертикально, а не горизонтально.
Портальные роботы Sage используют различные системы направляющих и механические приводы. Системы направляющих включают колеса и гусеницы, профильные рельсы и колеса и балки. Методы привода включают ременную передачу, тросовую передачу, цепную передачу и фрикционную передачу с замкнутым контуром.
В редких случаях козловых роботов ошибочно называют «умными кранами», поскольку они напоминают промышленные мостовые краны. Козловые роботы не относятся к кранам, но имеют с ними визуальное сходство и основные концепции. Краны обычно имеют неподдерживаемые тросовые или стальные системы по оси Z, тогда как козловые роботы предлагают жесткое механическое решение по оси Z с минимальным отклонением и высокой повторяемостью. Мостовые краны управляются вручную, поэтому термин «умный» относится к козловым роботам, которые полностью автономны и не требуют вмешательства оператора.
Будучи автономными, портальные роботы работают независимо от людей в своей рабочей зоне и обеспечивают точность и аккуратность, недоступные мостовым кранам.
КОГДА СЛЕДУЕТ ИСПОЛЬЗОВАТЬ ПОРТОВОЙ РОБОТ?
Для автоматизации задач, требующих высокой повторяемости, можно использовать роботов любого типа. Промышленная автоматизация может оптимизировать производство, снизить травматизм и позволить сотрудникам сосредоточиться на других задачах, таких как контроль качества. В частности, портальный робот идеально подходит, когда необходимо точно перемещать и манипулировать крупным или тяжелым объектом, или когда задача требует перемещения объекта на большой площади.
Портальные роботы Sage выпускаются в широком диапазоне размеров, мощности и конфигураций. Небольшой портальный робот по размерам сравним с небольшой комнатой, тогда как большой портальный робот может достигать длины футбольного поля и ширины в пятьдесят футов и более, в зависимости от ограничений конечного пользователя. Грузоподъемность может варьироваться от нескольких фунтов до нескольких тонн.
Портальные роботы в основном используются в операциях захвата и перемещения, но также применяются в самых разных задачах, включая:
Укладка на поддоны • Снятие с поддонов • Загрузка/разгрузка оборудования • В процессе производства • Конец линии • Обработка материалов • Обслуживание оборудования • Сортировка и хранение • Упаковка
ОБЩИЕ ПРИМЕНЕНИЯ ПОРТОВЫХ РОБОТОВ
Многопозиционная паллетизация — одна из наиболее распространенных задач, требующих автоматизации.
По сути, такие системы формируют паллетные грузы из отдельных видов продукции одновременно для нескольких производственных линий, готовые к отгрузке конечным потребителям или распределительным центрам. Продукция транспортируется к роботу либо по отдельным конвейерам, предназначенным для соответствующих видов продукции, либо по магистральным линиям, доставляющим множество товаров. При использовании многопродуктовых магистральных линий сортировочный конвейер направляет отдельные товары в заранее определенные полосы для паллетирования. Робот получает информацию о продукции для каждой полосы и формирует соответствующие схемы укладки для каждого товара.
Портальные роботы — одно из лучших решений для многолинейных процессов паллетирования. Множество мест формирования грузов и подающих линий занимают площадь и требуют робота с подходящей рабочей зоной для охвата всех подающих линий и мест формирования. Портальный робот обеспечивает достаточный диапазон перемещения для обслуживания многочисленных производственных линий с помощью всего одной роботизированной головки. В отличие от этого, ограниченный диапазон действия стационарного шарнирного манипулятора не позволяет ему паллетировать более чем несколько смежных производственных линий. Однако в некоторых решениях используется шарнирный манипулятор, установленный на рельсе или другой мобильной платформе. В таких случаях шарнирный манипулятор фактически становится концевым инструментом портального робота. Благодаря полностью настраиваемой рабочей зоне и механической простоте, портальные роботы идеально подходят для сценариев многолинейного паллетирования.
Автоматизированные системы хранения и поиска являются распространенным промежуточным звеном в производственных процессах, используемым портальными роботами.
Внутренняя оболочка портальной системы используется не только в качестве места для подготовки материалов, но и для фактического временного хранения и накопления. Колебания в производстве и спросе определяют продолжительность хранения каждого типа продукции внутри оболочки. Роботы портальных систем автоматизированного хранения и поиска (ASRS) оптимизируют площадь складских помещений и складские площади, обеспечивая при этом прямой доступ к продукции.
Системы баз данных отслеживают срок службы мест хранения, что позволяет использовать принцип FIFO (первым поступил — первым выдан). Это дает возможность списывать устаревшие артикулы или освобождать место для более распространенных. Кроме того, идентичные товары могут быть сгруппированы в отдельные партии или размещены в смежных местах, что максимизирует пропускную способность и упорядоченность.
Для операций с крупногабаритными или тяжелыми товарами, ограничивающих возможности стеллажных систем, роботизированные портальные системы хранения и поиска предлагают гибкую альтернативу.
Дата публикации: 29 июля 2024 г.