Автоматизовані системи керування рухом з високою вантажопідйомністю відчувають значне зростання попиту. Одна з причин цього полягає в установці гнучких багатоосьових роботів на довгі колії. Це дозволяє інженерам значно розширити робочий діапазон, використовуючи при цьому повну перевагу сьомої осі контролера робота. Для багатьох застосувань лінійно-керована портальна система може виконувати ті ж завдання, що й багатоосьовий робот, з меншими витратами. Крім того, ці портальні системи можуть бути розроблені та поставлені кінцевим користувачам зі стандартних важких вузлів або компонентів і можуть бути адаптовані до конкретного застосування. Ось розгляд п'яти висококонфігурованих систем, які можна використовувати в портальних конфігураціях для автоматизації заводського цеху замість складних роботів. Почнемо з огляду деяких основних концепцій портальних систем.

Низька та середня точність

Автоматизація виробництва не завжди вимагає високого ступеня точності. У багатьох випадках завдання пов'язане з важкими виробами та матеріалами незручної форми або незбалансованими матеріалами. Більшість застосувань вимагають високої повторюваності, тривалого часу роботи та довговічності з мінімальним обслуговуванням. Часто вимоги до точності позиціонування низькі. Застосування комплектування та розміщення може вимагати низької точності під час палетування ящиків або розміщення наступного елемента у виробничій черзі. Застосування для переміщення матеріалів може включати переміщення виробів за допомогою підвісного роботизованого маніпулятора з однієї зони в іншу. Портальні роботи XYZ (вісь Z відноситься до вертикального напрямку) можуть позиціонувати та переміщувати матеріали будь-де в тривимірному просторі або забезпечувати операції на багатьох гранях заготовки. Системи розпилення можуть вимагати низької точності на великих відстанях для фарбування залізничного вагона або крила літака.

Надміцна вісь Z

Під час переміщення продукту першочерговим завданням є підняття цього вантажу. Часто приділяється велика увага проекту захоплень кінцевого ефектора, що використовуються для маніпулювання продуктом. Просту вертикальну підйомну або опускальну машину можна віднести до системи з осі Z. Після того, як елемент піднято та підтримується системою, весь рух генеруватиме додаткові навантаження через прискорення маси. Під час високошвидкісного руху можуть генеруватися значні навантаження. Швидкість зазвичай визначається на основі часу циклу на необхідній відстані. Навантаження розраховуються на основі прискорення (+ та -) маси. Швидкість у типових порталах досягає 5 м/с. Тому для забезпечення очікуваного руху може знадобитися велика вантажопідйомність. Крім того, тривалий термін служби може бути передбачений у застосуванні, коли вимоги до робочого навантаження мають невелике співвідношення до вантажопідйомності систем руху. Одноосьові платформи руху можна комбінувати з іншими позиціонерами в різних конфігураціях порталів. Підключення додаткових систем руху збільшує охоплення та функціональність, а завдання можна виконувати на більших відстанях.

Робот XZ:Коли лінійний рухомий стіл по осі Z встановлений на додатковій поперечній осі руху, його можна називати роботом XZ. Така конфігурація може піднімати об'єкт вертикально, переміщувати його в інше місце по прямій лінії та розміщувати там об'єкт. Ця конфігурація особливо корисна для застосувань захоплення та розміщення або переміщення. Кінець робота XZ може позиціонуватися та знаходитися будь-де в прямокутній площині. У деяких випадках основна монтажна плита для осі X може утримувати лінійні напрямні підшипники на осі Z та інтегрувати всі необхідні компоненти шестерневого приводу та автоматичного змащувача. Це значно спрощує конструкцію та зменшує загальну рухому масу.

Робот XYZ та портал робота X-X'-YZ:Найбільш гнучка конфігурація роботизованої портальної системи передбачає три осі руху, що дозволяє позиціонувати її будь-де в тривимірній робочій області. Рідше зустрічається конфігурація XYZ, оскільки точки кріплення осей обмежені в просторі. Однак така конфігурація широко використовується в автоматизованому зварюванні, де є великий радіус дії, але немає значних навантажень. Набагато частіше зустрічається паралельне рішення з віссю X, де вісь Y підтримується з обох кінців. Така конфігурація називається порталом X-X'-YZ (вимовляється X, X-прайм). Приклади такої конфігурації легко знайти у виробничому обладнанні, такому як фрезерні верстати з ЧПК.

Необмежена кількість конфігурацій індивідуального дизайну: Існує багато можливих варіантів дизайну для автоматизованої системи руху великого формату. Повний багатоосьовий портальний робот XYZ може бути спроектований на замовлення з окремих лінійних напрямних рейок та лінійних підшипників, що дозволяє інженерам вибирати найкращі продукти для кожної області конструкції. Існуючі лінійки продуктів пропонують стандартизовані компоненти та підвузли, що пришвидшує конфігурацію та розробку завдяки використанню загальних компоновок портальних систем, водночас надаючи свободу для створення індивідуального дизайну. Це неможливо з попередньо налаштованим або готовим обладнанням, яке обмежує роботу раніше встановленими межами.