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#Tendencias de productos
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Sistemas de pórtico: la solución perfecta para cargas pesadas y áreas de trabajo más grandes
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Mantenimiento, integración, sobre de trabajo eficiente.
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La demanda de automatización en la industria manufacturera sigue creciendo y puede aplicarse a casi todas las aplicaciones, desde el procesamiento, el montaje y la inspección hasta el embalaje. Los pórticos y los robots industriales de 6 ejes se utilizan ampliamente para lograr la automatización de aplicaciones como el paletizado, la clasificación y la recogida y colocación, por nombrar sólo algunas. A la hora de especificar un pórtico o un robot, hay que tener en cuenta la tarea y la carga útil necesarias, las pinzas que se acoplarán al sistema y la distancia y la velocidad requeridas.
Para muchas aplicaciones, un sistema de pórtico guiado por movimiento lineal puede realizar las mismas tareas que un robot industrial, pero con menos costes y mayor flexibilidad. De hecho, cuando la tarea implica mover productos pesados y de forma incómoda a gran distancia, un sistema de pórtico es sin duda la mejor solución. Vamos a explicar las ventajas de los sistemas de pórtico.
Mayor área de trabajo
Una de las principales ventajas de los sistemas de pórtico es que tienen la capacidad de elevar cargas más altas a una mayor distancia. Un pórtico de 3 metros cuadrados, por ejemplo, puede colocar una carga útil de, digamos, 100 kg en cualquier lugar dentro de ese perímetro de 3 metros en ambos ejes. Por el contrario, un robot industrial tiene una capacidad limitada en términos de carga de momento, y cuando la carga se extiende fuera del robot, la carga útil se reducirá cuanto más se extienda desde el eje central. Por ejemplo, la carga útil se reducirá aproximadamente en un 50% cuando el alcance horizontal se extienda a sólo 0,5 metros con un robot típico de 6 ejes. Por tanto, se necesita un robot de gran tamaño para una carga útil pequeña que se desplace a una distancia mayor. A medida que aumenta el tamaño del área de trabajo, aumenta la ventaja de costes del pórtico.
Destacando las ventajas de un pórtico en un área de trabajo mayor, FUYUMotion suministra una gama de soluciones de pórtico lineal para elevar palets. Cada pórtico tiene una carga útil de 100 kg, con el eje X moviéndose a una velocidad de 1,5 m/s, el eje Z moviéndose a 0,5 m/s y el eje Z proporcionando una carrera de 2 metros. Con longitudes que van desde 1 metro hasta 3,9 metros, estos sistemas recogen y colocan en una amplia zona, lo que demuestra la idoneidad de los pórticos para trabajar en áreas de trabajo más grandes. FUYUMotion ofrece una gama de pórticos: desde los de carga ligera y alta velocidad hasta los de carga pesada, hay una solución para satisfacer los requisitos de las aplicaciones de los clientes.
Cargas más grandes
El experto en movimiento lineal FUYUMotion ha instalado recientemente un sistema de pórtico lineal accionado por cremallera en su propia fábrica para proporcionar una planta de inmersión de acabado químico de varias estaciones. Basado en una carga útil total de 100 kg con una velocidad nominal de 0,5 m/s, esta solución proporciona un largo recorrido en el eje x de 2.000 mm. La aplicación es ideal para un sistema de pórtico, ya que necesita elevar y cargar toboganes de 2 metros en 4 tanques de inmersión distintos. Se utilizan dos cabezales para proporcionar estabilidad al maniobrar las longitudes de 2 metros; una forma y tamaño difíciles que no se prestan a un robot. La guía lineal de alta resistencia, con su amplia gama de cojinetes de aluminio y guías lineales, es ideal para esta aplicación, y el alcance del suministro de FUYU incluye todos los elementos mecánicos como patas, vigas XZ, guías, cojinetes, cremallera y piñón, transmisiones por correa y cadena portacables, adaptados a las necesidades individuales del cliente.
Adaptabilidad y flexibilidad
En algunos casos, es necesario aumentar el área de trabajo después de que el sistema haya estado operativo durante algún tiempo y una de las principales ventajas de un sistema de pórtico es que la longitud puede ampliarse para aumentar la flexibilidad o preparar las instalaciones existentes para el futuro. La necesidad de aumentar la producción supone una demanda adicional para los sistemas existentes y, en lugar de invertir en un pórtico adicional, a menudo se prefiere ampliarlo si es posible. Otras razones por las que se necesita una ampliación pueden ser los cambios en el proceso o en la aplicación.
Con un sistema de pórtico, aumentar el alcance horizontal de 2 m a 4 m, por ejemplo, es un proceso relativamente sencillo que sólo requiere la ampliación de un eje para aumentar la longitud de la carrera. Todos los demás elementos del pórtico siguen siendo los mismos y sólo se ve afectada una viga, lo que hace que esta solución sea sencilla y rentable.
Uno de los clientes de FUYU Motion había solicitado una carrera vertical adicional una vez construido el sistema. FUYU pudo proporcionar una sustitución sólo para la viga del eje Z, que amplió la carrera según lo requerido. El resto del sistema no se modificó, lo que demuestra la flexibilidad de la solución FUYU. Un robot industrial en la misma situación probablemente requeriría una sustitución completa.
Aunque es posible comprar robots con ejes ampliados para permitir un mayor alcance, esto afecta a la carga útil del robot, por lo que ampliar un eje no siempre es la mejor solución. En la mayoría de las circunstancias, para ampliar el alcance de un robot y mantener la misma carga útil, el cliente tendría que pasar al siguiente tamaño de robot, lo que supondría un coste mucho mayor.
Tecnología de guías de posicionamiento
Para obtener la máxima eficacia, cualquier instalación de sistema debe ofrecer unos costes de mantenimiento bajos y continuos. Esto es especialmente importante para las aplicaciones de alto rendimiento, que cubren largas distancias con cargas pesadas. Los diseñadores y los ingenieros de producción valoran mucho los sistemas que pueden ofrecer un funcionamiento continuo, sin necesidad de detenerse periódicamente para realizar tareas de mantenimiento rutinarias, como la relubricación.
Los sistemas de pórtico de FUYU se basan en su tecnología de guías de posicionamiento de precisión. El sistema de guía lineal tiene una acción de barrido única que expulsa los residuos, lo que hace que funcione especialmente bien en los duros entornos industriales en los que se suelen utilizar los pórticos. El diámetro exterior del rodamiento se desplaza a mayor velocidad que el diámetro interior. La diferencia de velocidad hace que las partículas más cercanas al centro se desplacen hacia la periferia y sean expulsadas. Debido a la geometría de la interfaz entre la corredera y el cojinete, los residuos son expulsados hacia el diámetro exterior del cojinete en un movimiento en espiral, alejándose de la superficie de rodadura.
Mantenimiento
Cuando es necesario el mantenimiento, el cliente quiere saber que el proceso es sencillo y que no afectará demasiado al tiempo de producción. Todos los rodamientos utilizados en los carros de pórtico son del tipo extraíble y pueden desmontarse del carro sin necesidad de retirar el carro del extremo del eje. Esto significa que todo el proceso es muy rápido y puede realizarse con un tiempo de inactividad mínimo. En condiciones de lubricación, tampoco es necesario cambiar la guía. El cambio de rodamientos y piñones es relativamente sencillo y puede ser realizado fácilmente por el equipo de mantenimiento interno del cliente. Las soluciones integradas en robots suelen tener que ser reparadas por un especialista, lo que no sólo supone un coste adicional, sino también molestias adicionales.
Integración
La fabricación de nuevos productos en una línea de montaje existente es un reto frecuente al que se enfrentan los clientes y a menudo va unido al deseo de integrar un pórtico automatizado o un robot en el sistema. Como un robot es totalmente programable, puede ser un reto integrarlo en un sistema existente. Sin embargo, un sistema de pórtico es más sencillo y rentable de integrar. Muchas de las soluciones de maquinaria existentes se controlan mediante sencillos PLC y puede resultar difícil y costoso integrar los complejos sistemas de control de un robot de 6 ejes. Por el contrario, un sistema de pórtico de 3 ejes suele emparejarse con el controlador existente y puede integrarse completamente en las funciones de la máquina.
Trabajo eficiente
Como los pórticos se montan por encima, o a veces por debajo del área de trabajo, ofrecen la ventaja añadida de ahorrar un valioso espacio en el suelo, lo que da lugar a un área de trabajo más eficiente que el robot industrial tradicional. Cuando el espacio es escaso, esto es especialmente importante, sobre todo cuando hay que tener en cuenta el espacio para la protección del robot. Los pórticos también permiten un mayor acceso a los puestos de trabajo. Dado que los fabricantes se centran en reducir el tiempo de inactividad para maximizar la productividad, la posibilidad de acceder rápidamente a los puestos de trabajo es una clara ventaja.
En resumen, si la aplicación no requiere un movimiento complejo que requiera los 6 grados de libertad, es muy probable que un pórtico resulte ventajoso, especialmente cuando se manipulan cargas pesadas en áreas de trabajo más amplias.