Ağır yük taşıma kapasitesine sahip otomatik hareket yönlendirme sistemlerine olan talep önemli ölçüde artmaktadır. Bunun nedenlerinden biri, esnek çok eksenli robotların uzun raylar üzerine monte edilmesidir. Bu, mühendislerin robot kontrol cihazının yedinci ekseninden tam olarak yararlanırken çalışma alanını büyük ölçüde genişletmelerine olanak tanır. Birçok uygulama için, doğrusal hareket yönlendirmeli bir portal sistemi, çok eksenli bir robotla aynı görevleri daha düşük maliyetle gerçekleştirebilir. Ek olarak, bu portal sistemleri standart ağır hizmet tipi alt montajlardan veya bileşenlerden tasarlanıp son kullanıcılara tedarik edilebilir ve belirli uygulamaya göre uyarlanabilir. İşte gelişmiş robotların yerine fabrika otomasyonu için portal konfigürasyonlarında kullanılabilen beş son derece yapılandırılabilir sisteme bir bakış. Bazı temel portal kavramlarını inceleyerek başlayalım.

Düşük ila Orta Hassasiyet

Fabrika otomasyonu her zaman yüksek hassasiyet gerektirmez. Birçok durumda, görev ağır ürünleri ve garip şekilli veya dengesiz malzemeleri içerir. Çoğu uygulama yüksek tekrarlama, uzun çalışma süresi ve minimum bakım ile uzun ömürlü dayanıklılık gerektirir. Sıklıkla, hassas konumlandırma gereksinimi düşüktür. Alma ve yerleştirme uygulamaları, kasaları paletlerken veya bir sonraki ürünü üretim kuyruğuna yerleştirirken düşük hassasiyet gerektirebilir. Malzeme transferi uygulamaları, ürünleri bir alandan diğerine üstten robotik manipülatörle taşımayı içerebilir. XYZ portal robotları (Z ekseni dikey yönü ifade eder), malzemeleri üç boyutlu bir alanda herhangi bir yere konumlandırabilir ve yeniden konumlandırabilir veya bir iş parçasının birçok yüzünde işlem yapılmasını sağlayabilir. Püskürtme sistemleri, bir vagonu veya uçak kanadını boyamak için uzun mesafelerde düşük hassasiyet gerektirebilir.

Ağır Hizmet Tipi Z Ekseni

Bir ürünü taşırken, ilk iş yükü kaldırmaktır. Ürünü manipüle etmek için kullanılan uç efektör tutucuların tasarımında genellikle büyük özen gösterilir. Basit bir dikey kaldırma veya indirme makinesi, Z ekseni sistemi olarak adlandırılabilir. Ürün sistem tarafından kaldırılıp desteklendikten sonra, tüm hareket kütlenin ivmelenmesi nedeniyle ek yükler oluşturacaktır. Yüksek hızlı hareket sırasında önemli yükler oluşabilir. Hız genellikle gerekli mesafe üzerindeki çevrim süresine göre belirlenir. Yükler, kütlenin ivmelenmesine (+ ve -) göre hesaplanır. Tipik portal sistemlerinde hızlar 5 m/s'ye kadar çıkabilir. Bu nedenle, beklenen hareketi karşılamak için yüksek bir yük kapasitesi gerekebilir. Ayrıca, çalışma yükü gereksinimleri hareket sisteminin yük kapasitesinin küçük bir oranı olduğunda, uygulamaya uzun bir hizmet ömrü tasarlanabilir. Tek eksenli hareket platformları, çeşitli portal konfigürasyonlarında diğer konumlandırıcılarla birleştirilebilir. Ek hareket sistemlerinin eklenmesi, erişimi ve işlevselliği artırır ve görevler daha uzun mesafelerde gerçekleştirilebilir.

XZ robotu:Z ekseni doğrusal hareket tablası ek bir enine hareket eksenine monte edildiğinde, buna XZ robotu denilebilir. Bu konfigürasyon, bir nesneyi dikey olarak kaldırabilir, düz bir çizgide başka bir konuma hareket edebilir ve nesneyi oraya yerleştirebilir. Bu konfigürasyon özellikle alma-yerleştirme veya transfer uygulamaları için kullanışlıdır. XZ robotunun ucu, dikdörtgen bir düzlem içinde herhangi bir yere konumlanabilir ve yerleşebilir. Bazı durumlarda, X ekseni için ana montaj plakası, Z eksenine doğrusal kılavuz yataklarını tutabilir ve gerekli tüm pinyon tahrik ve otomatik yağlama bileşenlerini entegre edebilir. Bu, tasarımı büyük ölçüde basitleştirir ve toplam hareketli kütleyi azaltır.

XYZ robotu ve X-X'-YZ robot portalı:Robotik portal sisteminin en esnek konfigürasyonu, üç boyutlu bir çalışma alanı içinde herhangi bir yere konumlandırmayı sağlamak için üç eksenli hareket imkanı sunar. XYZ konfigürasyonu daha az yaygındır çünkü eksen bağlantı noktaları alan kısıtlamasına neden olur. Bununla birlikte, bu konfigürasyon, büyük hareket mesafelerinin olduğu ancak büyük yüklerin olmadığı otomatik kaynak işlemlerinde 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 router gibi üretim makinelerinde kolayca rastlanabilir.

Sınırsız özel tasarım konfigürasyonları: Büyük formatlı otomatik hareket sistemleri için birçok olası tasarım mevcuttur. Komple çok eksenli XYZ portal robotu, ayrı ayrı lineer kılavuz raylarından ve lineer rulmanlardan özel olarak tasarlanabilir; bu da mühendislerin tasarımın her alanı için en iyi ürünleri seçmelerini sağlar. Mevcut ürün hatları, standartlaştırılmış bileşenler ve alt montajlar sunarak, ortak portal düzenlerini kullanarak konfigürasyonu ve geliştirmeyi hızlandırırken, özel bir tasarım oluşturma özgürlüğü de sağlar. Bu, önceden yapılandırılmış veya önceden üretilmiş ve çalışmayı önceden belirlenmiş sınırlar içinde kısıtlayan ekipmanlarla mümkün değildir.