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ROBOTS CARTESIAN GANTRY - Sistema de posicionamiento lineal

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Beneficios y aplicaciones.

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Puede que los robots SCARA y de brazo articulado sean los más conocidos del mercado actual, pero los robots de pórtico son los más indicados para realizar grandes trabajos en el mínimo espacio.

Los robots de pórtico, también llamados robots cartesianos, son casi omnipresentes en la automatización, pero aún no se les considera robots serios. Gracias a su diseño sencillo, bajo coste y escalabilidad y a la miríada de soluciones de motor y software de control, esto está cambiando.

Ventajas de los robots cartesianos de pórtico:

1. Movimiento multieje de casi cualquier longitud
2. Escalable
3. La caja de cambios y el motor pueden dimensionarse en función de la amplitud de movimiento y las velocidades
4. Adecuado para cargas ligeras a pesadas / colgantes
5. Flexible y eficiente gracias a la escalabilidad de los ejes lineales
6. Económico

Desventajas del robot cartesiano de pórtico:

1. No puede variar el alcance hacia o alrededor de obstrucciones
2. Los raíles de las correas de las guías lineales no se pueden sellar fácilmente contra el entorno
3. No es independiente: requiere un soporte o bastidor u otro tipo de montaje

Ventajas del sistema de pórtico:

Los robots de pórtico pueden utilizar una envolvente de trabajo cúbica completa del 96% de su espacio y tamaño. Un robot cartesiano tiene tres ejes. Al igual que su homónimo y más reconocible primo gigante, la grúa pórtico, suelen estar suspendidos de una viga con eje X o X/Y sobre una estructura rígida. Las coordenadas en los tres ejes suelen definirse como X, Y y Z. Cada eje está dispuesto en ángulo recto para permitir tres grados de movimiento. Los pórticos se caracterizan además por apoyarse en cualquiera de sus extremos o mediante la adición de un segundo miembro. A diferencia de los robots de brazo, los pórticos pueden escalarse fácilmente a proporciones mayores en los tres ejes. Los robots de pórtico son especialmente adecuados para aplicaciones en las que los requisitos adicionales de orientación son mínimos o en las que las piezas pueden prepararse antes de que el robot las recoja.

Tanto los robots cartesianos como los de pórtico tienen un área de trabajo rectangular o cúbica, a diferencia de los robots articulados que, al igual que las articulaciones de un brazo humano, tienen límites para cada movimiento y un arco de movimiento específico. Sus especificaciones se muestran como grados de movimiento con grandes arcos de barrido con parcelas de grados de movimiento positivos y negativos que giran alrededor del centro de su base y el cojinete de cada eje. Es curioso observar que el propio espacio de trabajo a menudo tiene que adaptarse a estos envolventes de trabajo inusuales, en contraposición a la adaptación del robot al espacio de trabajo.

Debido a su estructura rígida y ligera, los robots cartesianos/de pórtico son muy precisos y repetibles. Gracias a su estructura sencilla, los robots de pórtico son intuitivos de programar y fáciles de visualizar a la hora de evaluar una nueva automatización. Sobre todo, los robots de pórtico son configurables. Desde una plétora de opciones de motores y cajas de engranajes hasta componentes y materiales, estos robots están preparados para afrontar los retos de los entornos húmedos, peligrosos y sucios.

El diseño relativamente simple y el funcionamiento sencillo del robot de coordenadas cartesianas lo hacen muy deseable en la fabricación. Dado que los ejes individuales pueden sustituirse fácilmente, el tiempo de inactividad se reduce y los costes de mantenimiento se mantienen al mínimo. Además, todo el sistema puede desmontarse en sus componentes para utilizarlo en múltiples aplicaciones de un solo eje. Y lo que es más importante, estos sistemas son económicos en comparación con otros robots más complejos.
Aplicaciones del sistema de pórtico:

Los robots de pórtico tienen todos sus ejes situados por encima del área de trabajo, lo que los hace ideales para procesos de trabajo por encima de la cabeza. Los robots de pórtico pueden utilizarse para sujetar y posicionar diversos efectores finales, como los utilizados en:

Ensamblaje
Dosificación y llenado
Fijación y atornillado
Cuchillas voladoras
Posicionamiento de cámaras y escaneado
Corte - Láser y chorro de agua
Automatización general
Indexación y clasificación
Inspección
Carga y descarga
Manipulación de materiales
Embalaje, paletizado y unificado
Sistemas Pick & Place
Impresión y trazado
Elevadores de productos, montaplatos y elevadores
Pulverización
Automatización teatral
Producción de vídeo
Soldadura

Se ha afirmado que el pórtico es el verdadero caballo de batalla de la industria moderna. Piénselo... millones de robots de pórtico se han empaquetado y vendido en máquinas llave en mano como las utilizadas para ensamblar componentes electrónicos y sistemas robóticos de pick and place por sí solos. Incluso hoy en día, los pórticos lineales X-Y-Z son el pilar de las industrias de medición de coordenadas de máquinas herramienta debido a su precisión y rigidez. Este tipo de robot es especialmente adecuado para aplicaciones en las que los requisitos adicionales de orientación son mínimos o en las que las piezas pueden prepararse antes de que el robot las recoja.

A menudo pasado por alto, el robot de pórtico cartesiano es una parte integral de la industria de la automatización moderna y siempre debe tenerse en cuenta para la nueva automatización debido a su flexibilidad, eficiencia y facilidad de implementación.