Ağır yük kapasiteli otomatik hareket yönlendirme sistemlerine olan talep önemli ölçüde artmaktadır. Bunun bir nedeni, esnek çok eksenli robotların uzun raylara kurulmasıdır. Bu, mühendislerin bir robot kontrol cihazının yedinci ekseninden tam olarak yararlanırken çalışma alanını önemli ölçüde genişletmelerine olanak tanır. Birçok uygulama için, doğrusal hareket kılavuzlu bir portal sistemi, çok eksenli bir robotla aynı görevleri daha düşük maliyetle gerçekleştirebilir. Ayrıca, bu portal sistemleri, standart ağır hizmet tipi alt montajlar veya bileşenler kullanılarak tasarlanıp son kullanıcılara tedarik edilebilir ve uygulamaya özel olarak uyarlanabilir. İşte, gelişmiş robotlar yerine fabrika otomasyonu için portal konfigürasyonlarında kullanılabilecek beş yüksek düzeyde yapılandırılabilir sistem. Temel portal konseptlerinden bazılarını inceleyerek başlayalım.

Düşük ila Orta Hassasiyet

Fabrika otomasyonu her zaman yüksek hassasiyet gerektirmez. Çoğu durumda, görev ağır ürünler ve garip şekilli veya dengesiz malzemeler içerir. Çoğu uygulama, yüksek tekrarlama, uzun çalışma süresi ve minimum bakımla uzun süreli dayanıklılık gerektirir. Hassas konumlandırma gereksinimi genellikle düşüktür. Al ve yerleştir uygulamaları, kasaları paletlerken veya bir sonraki ürünü üretim kuyruğuna yerleştirirken düşük hassasiyet gerektirebilir. Malzeme transfer uygulamaları, ürünleri bir alandan diğerine bir üstten robotik manipülatörle taşımayı içerebilir. XYZ gantry robotları (Z ekseni dikey yönü ifade eder), malzemeleri üç boyutlu bir alanda herhangi bir yere konumlandırabilir ve yeniden konumlandırabilir veya bir iş parçasının birçok yüzeyinde işlem yapılmasını sağlayabilir. Püskürtme sistemleri, bir vagon veya uçak kanadını boyamak için uzun mesafelerde düşük hassasiyet gerektirebilir.

Ağır Hizmet Z Ekseni

Bir ürünü taşırken ilk iş yükü kaldırmaktır. Ürünü hareket ettirmek için kullanılan uç etkili tutucuların tasarımına genellikle büyük özen gösterilir. Basit bir dikey kaldırma veya indirme makinesi, Z ekseni sistemi olarak adlandırılabilir. Ürün kaldırılıp sistem tarafından desteklendikten sonra, tüm hareket, kütlenin ivmelenmesi nedeniyle ek yükler oluşturacaktır. Yüksek hızlı hareket sırasında önemli yükler oluşabilir. Hız, genellikle gerekli mesafe boyunca çevrim süresine göre belirlenir. Yükler, kütlenin ivmesine (+ ve -) göre hesaplanır. Tipik gantry'lerde hızlar 5 m/s'ye kadar çıkar. Bu nedenle, beklenen hareketi karşılamak için yüksek bir yük kapasitesi gerekebilir. Ayrıca, çalışma yükü gereksinimlerinin hareket sistemlerinin yük kapasitesine küçük bir oranı olduğu durumlarda, uygulamaya uzun bir hizmet ömrü tasarlanabilir. Tek eksenli hareket aşamaları, çeşitli gantry konfigürasyonlarında diğer konumlandırıcılarla birleştirilebilir. Ek hareket sistemlerinin takılması, erişim mesafesini ve işlevselliği artırır ve görevler daha uzun mesafelerde gerçekleştirilebilir.

XZ robotu:Z ekseni doğrusal hareket tablası, ek bir enine hareket eksenine monte edildiğinde, XZ robotu olarak adlandırılabilir. Bu konfigürasyon, bir nesneyi dikey olarak kaldırabilir, düz bir çizgide başka bir konuma hareket ettirebilir ve nesneyi oraya yerleştirebilir. Bu konfigürasyon, özellikle alma ve yerleştirme veya transfer uygulamaları için kullanışlıdır. XZ robotunun ucu, dikdörtgen bir düzlemde herhangi bir yere konumlandırılabilir ve yerleştirilebilir. Bazı durumlarda, X ekseni için ana montaj plakası, doğrusal kılavuz yataklarını Z eksenine sabitleyebilir ve gerekli tüm pinyon tahrik ve otomatik yağlayıcı bileşenlerini entegre edebilir. Bu, tasarımı büyük ölçüde basitleştirir ve toplam hareket kütlesini azaltır.

XYZ robot ve X-X'-YZ robot portalı:Robotik bir portal sisteminin en esnek konfigürasyonu, üç boyutlu bir çalışma alanı içinde herhangi bir yere konumlandırmayı mümkün kılmak için üç eksenli hareket sağlar. XYZ konfigürasyonu, eksen bağlantı noktalarının alan kısıtlaması nedeniyle daha az yaygındır. Ancak bu konfigürasyon, geniş hareket menzillerinin olduğu ancak büyük yüklerin olmadığı otomatik kaynak makinelerinde yaygın olarak kullanılır. Y ekseninin her iki ucundan desteklendiği paralel bir X ekseni çözümü çok daha yaygındır. Bu konfigürasyona X-X'-YZ portalı (X, X-prime olarak telaffuz edilir) denir. Bu konfigürasyonun örneklerine CNC freze makineleri gibi üretim makinelerinde kolayca rastlanabilir.

Sınırsız özel tasarım konfigürasyonları: Büyük formatlı otomatik hareket sistemi için birçok olası tasarım mevcuttur. Eksiksiz bir çok eksenli XYZ gantry robotu, ayrı ayrı doğrusal kılavuz rayları ve doğrusal yataklar kullanılarak özel olarak tasarlanabilir ve bu da mühendislerin tasarımın her alanı için en iyi ürünleri seçmesini sağlar. Mevcut ürün hatları, ortak gantry düzenleri kullanarak yapılandırma ve geliştirmeyi hızlandıran ve özel bir tasarım oluşturma özgürlüğü sağlayan standartlaştırılmış bileşenler ve alt montajlar sunar. Bu, çalışmayı önceden belirlenmiş sınırlar içinde kısıtlayan önceden yapılandırılmış veya önceden yapılmış ekipmanlarla mümkün değildir.