Sistemas de Pórtico: a solução perfeita para cargas pesadas e áreas de trabalho se tornando maiores por eficiência
A automação na indústria de manufatura continua a crescer em demanda e pode ser aplicada a quase todas as aplicações, desde o processamento, montagem, inspeção e embalagem. Pórticos e robôs industriais de 6 eixos são amplamente utilizados para obter automação para aplicações como paletização, classificação, seleção e posicionamento, para citar apenas alguns. Ao especificar um pórtico ou robô, é necessário considerar a tarefa e as cargas necessárias, as garras que serão anexadas ao sistema e a distância e as velocidades necessárias.
Para muitas aplicações, um sistema de pórtico guiado por movimento linear pode realizar as mesmas tarefas que um robô industrial, incorrendo em menor custo e oferecendo maior flexibilidade. De fato, onde a tarefa envolve mover produtos pesados e desajeitados por uma grande distância – um sistema de pórticos é, sem dúvida, a melhor solução. O presidente da HepcoMotion, Giles Forster, explica os benefícios dos sistemas de pórtico.
Área de Trabalho Maior
Um dos principais benefícios dos sistemas de pórtico é que eles têm a capacidade de elevar cargas mais altas em uma distância maior. Um pórtico de 3 metros quadrados, por exemplo, pode posicionar uma carga útil de, digamos, 400 kg em qualquer lugar dentro desse envelope de 3 metros em ambos os eixos. Por outro lado, um robô industrial tem capacidade limitada em termos de carga de momento e, quando a carga é estendida para longe do robô, a carga útil reduzirá a extensão do eixo central. Por exemplo, a carga útil será reduzida em aproximadamente 50% quando o alcance horizontal for estendido para apenas 0,7 metros com um típico robô de 6 eixos. Um robô considerável é, portanto, necessário para que uma pequena carga útil se mova uma distância maior. À medida que o envelope de trabalho aumenta de tamanho, a vantagem de custo do pórtico aumenta.
Destacando os benefícios de um pórtico em uma área de trabalho maior, a HepcoMotion trabalha com manipuladores de materiais sob medida, Avanti Conveyors há mais de 18 anos, fornecendo uma gama de soluções de pórtico HDS2 para levantar paletes. Cada pórtico tem uma carga útil de 120 kg, com o eixo X se movendo a uma velocidade de 2 m / s, o eixo Z se movendo a 1,8 m / seo eixo Z proporcionando um golpe de 2 m. Variando de 12 metros de comprimento até 30 metros de comprimento, esses sistemas são colhidos e posicionados em uma área ampla, demonstrando a adequação dos pórticos para trabalhar em áreas de trabalho maiores. A HepcoMotion oferece uma gama de pórticos – de uma carga leve, alta velocidade a uma carga pesada, há uma solução para atender aos requisitos dos aplicativos do cliente.
Cargas maiores
Especialista em movimento linear A HepcoMotion instalou recentemente um sistema de pórtico HDS2 X-Z montado em rack em sua própria fábrica para fornecer uma usina de imersão de acabamento químico de várias estações. Com base em uma carga útil geral de 700 kg com uma velocidade nominal de 0,5 m / s, essa solução fornece um curso longo do eixo x de 14.000 mm. A aplicação é ideal para um sistema de pórtico, pois ele precisa levantar e carregar slides de 4 metros em 7 tanques de imersão separados. Duas cabeças são utilizadas para fornecer estabilidade manobrando os comprimentos de 4 metros; uma forma e tamanho desafiadores que não se prestam a um robô. O guia linear de alta resistência HDS2 da Hepco com sua ampla gama de rolamentos V e guias lineares é ideal para esta aplicação, e o escopo de fornecimento da Hepco inclui todos os elementos mecânicos como pernas, vigas XZ, escorregamento, rolamentos, cremalheira e pinhão cadeia de cabos, adaptada às necessidades individuais de um cliente.
Adaptabilidade e Flexibilidade
Em alguns casos, a área de trabalho precisa aumentar depois que o sistema estiver operacional por algum tempo e uma das principais vantagens de um sistema de pórtico é que o comprimento pode ser estendido para aumentar a flexibilidade ou instalações existentes à prova do futuro. A necessidade de aumentar a produção coloca uma demanda extra nos sistemas existentes e, em vez de investir em pórtico adicional, a preferência é muitas vezes se estender, se possível. Outras razões para necessidade de uma extensão podem ser devido à mudança no processo ou na aplicação.
Com um sistema de pórtico, aumentar o alcance horizontal de 2m a 4m, por exemplo, é um processo relativamente simples, exigindo que apenas um único eixo seja estendido para aumentar o comprimento do curso. Todos os outros elementos do pórtico permanecem os mesmos com apenas um feixe afetado, tornando esta solução simples e econômica.
A HepcoMotion recebeu recentemente essa solicitação de uma de suas clientes, a IAC Engineering, uma grande empresa de integração e automação elétrica com sede em South Wales, Austrália. A IAC Engineering tinha um aplicativo em que o cliente solicitou um curso vertical adicional depois que o sistema estava em construção. A Hepco conseguiu fornecer um substituto apenas para o feixe do eixo Z, que estendeu o curso conforme necessário. O restante do sistema permaneceu inalterado, demonstrando a flexibilidade da solução da Hepco. Um robô industrial na mesma situação provavelmente exigiria uma substituição completa.
Embora seja possível comprar robôs que tenham o eixo estendido para permitir um alcance mais longo, isso afeta a carga útil do robô, portanto, estender um eixo nem sempre é a melhor solução. Na maioria das circunstâncias, para aumentar o alcance de um robô e manter a mesma carga útil, o cliente precisaria ir para o próximo robô de tamanho, incorrendo em um custo significativamente maior.
V Guide Technology
Para máxima eficiência, qualquer instalação do sistema deve oferecer baixos custos de manutenção contínuos. Isto é particularmente relevante para aplicações de alta demanda, cobrindo longas distâncias com cargas pesadas. Sistemas que podem fornecer operação contínua, sem a necessidade de serem interrompidos regularmente para manutenção de rotina, como relubrificação, são altamente valorizados por designers e engenheiros de produção.
Os sistemas de pórtico da Hepco são baseados em sua tecnologia de guia de precisão V. O sistema de guia V da Hepco tem uma ação de limpeza exclusiva que expele os detritos, fazendo com que ele tenha um desempenho particularmente bom nos ambientes industriais agressivos em que os pórticos costumam ser usados. O diâmetro externo do rolamento se move a uma velocidade maior que o diâmetro interno. A diferença de velocidade faz com que as partículas mais próximas do centro se movam para fora, para a periferia, e sejam expelidas. Devido à geometria da interface deslizante e de rolamento, os detritos são expelidos para o diâmetro externo do rolamento em um movimento espiral, longe da superfície de rolamento.
Manutenção
Quando a manutenção é necessária, o cliente quer saber que o processo é simples e não afetará muito o tempo de produção. Todos os rolamentos usados nos carros de pórtico HDS2 da Hepco são do tipo removível e podem ser desmontados do carro sem a necessidade de remover o carro da extremidade do eixo. Isso significa que todo o processo é muito rápido e pode ser alcançado com o mínimo de tempo de inatividade. Sob condições de lubrificação, também não há necessidade de alterar a guia. A mudança de rolamentos e pinhões é relativamente simples e pode ser feita facilmente pela equipe de manutenção interna do cliente. As soluções integradas de robôs normalmente precisam ser reparadas por um especialista – não apenas resultando em custo adicional, mas também em inconveniência extra.
Integração
A fabricação de novos produtos em uma linha de montagem existente é um desafio freqüente que os clientes enfrentam e geralmente anda de mãos dadas com o desejo de integrar um pórtico ou robô automatizado ao sistema. Como um robô é totalmente programável, pode ser difícil integrá-lo em um sistema existente. Um sistema de gantry, no entanto, é mais simples e econômico de integrar. Muitas soluções de máquinas existentes são acionadas por meio de controles simples de PLC e podem ser desafiadoras e caras para integrar os complexos sistemas de controle de um robô de 6 eixos. Por outro lado, um sistema de pórtico de 3 eixos frequentemente será emparelhado com o controlador existente e pode ser completamente integrado dentro das funções existentes da máquina.
Envelope de Trabalho Eficiente
Como pórticos são montados em cima, ou às vezes abaixo do envelope de trabalho, eles oferecem o benefício adicional de economizar espaço valioso, resultando em um envelope de trabalho mais eficiente do que o robô industrial tradicional. Onde o espaço é um prêmio, isso é particularmente relevante, mais quando o espaço para a proteção do robô também precisa ser considerado. Pórticos também permitem maior acesso a estações de trabalho. Com os fabricantes concentrados em reduzir o tempo de inatividade para maximizar a produtividade, a capacidade de acessar as estações de trabalho rapidamente é um benefício claro.
Em resumo, se o aplicativo não exigir movimento complexo que necessitaria de 6 graus de liberdade, há uma boa chance de um pórtico ser vantajoso, principalmente ao manusear cargas pesadas em áreas de trabalho maiores.
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