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Che cos'è un robot a portale o cartesiano?

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Applicazioni comuni dei robot a portale.

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I robot a portale sono bracci robotici squadrati che si muovono linearmente lungo un binario aereo fisso. Sono ideali per applicazioni di precisione come il pick and place, il carico e lo scarico dei pezzi e le attività di assemblaggio che richiedono un'elevata accuratezza e ripetibilità su un'ampia area.

Semplici, precisi e potenti: I robot a portale hanno un design semplice ma robusto. In genere hanno tre assi di movimento: X, Y e Z. Gli assi X e Y consentono il movimento orizzontale lungo il binario sopraelevato, mentre l'asse Z controlla il movimento verticale. Questo movimento semplificato e la base fissa conferiscono ai robot Gantry una precisione e una ripetibilità elevatissime.

Convenienti per operazioni su larga scala: Grazie alla loro struttura snella e alla capacità di coprire ampie aree senza la necessità di più unità, i robot gantry riducono il costo per unità di produzione, soprattutto negli ambienti di produzione su larga scala.

Versatili in vari settori: La loro adattabilità li rende idonei a un'ampia gamma di applicazioni, dalle catene di montaggio automobilistiche alla complessa stampa 3D, dimostrando la loro versatilità in diversi settori.

Manutenzione minima: I robot a portale, grazie al loro design semplice e al minor numero di parti mobili rispetto ai robot articolati, spesso richiedono meno manutenzione, con conseguente riduzione dei tempi di inattività e aumento della produttività.

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Come funziona un robot a portale?

Ora sapete cos'è un robot a portale. Ma come funzionano esattamente e cosa li rende così speciali?

Un'occhiata alle loro caratteristiche chiarirà rapidamente la questione:

1. Andare in linea: Nei robot a portale, due travi sono collegate perpendicolarmente per formare una struttura simile a un ponte; le travi si muovono indipendentemente lungo binari o guide, azionate da motori e meccanismi di azionamento. Ciò consente al robot di posizionarsi in qualsiasi punto del suo raggio d'azione.

2. Esecuzione di compiti complessi: All'estremità del braccio robotico possono essere collegati vari strumenti o dispositivi di estremità in base all'attività specifica da svolgere, che si tratti di prelievo, posizionamento, assemblaggio o saldatura. Il controllore del robot, che è un sofisticato sistema informatico, detta i movimenti del braccio e il funzionamento del dispositivo finale.

3. Percorso programmabile: I robot a portale sono programmati per seguire percorsi precisi e movimenti (molto) ripetibili. Un software complesso controlla il movimento del robot e fornisce istruzioni per i suoi compiti. Il robot può memorizzare molti percorsi e posizioni programmate per accedervi rapidamente quando necessario.

4. Movimento multiasse: Gli assi multipli danno al robot la flessibilità necessaria per manipolare oggetti con orientamenti diversi.

5. Posizionamento preciso: I robot a portale offrono un grado di precisione e ripetibilità estremamente elevato. Possono posizionare gli oggetti entro 0,1 millimetri, consentendo di eseguire operazioni di assemblaggio, imballaggio e produzione di alta precisione. I dispositivi di feedback aiutano a garantire che il robot mantenga la posizione e il percorso corretti.

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In che cosa sono bravi i robot a portale?

Qual è il punto di forza dei robot a portale? Nei compiti altamente ripetitivi che richiedono precisione e coerenza. Le loro strutture rigide e la loro natura programmabile consentono di eseguire con precisione gli stessi movimenti più volte, praticamente per sempre.

Questo si traduce in:

1. Produttività a livelli altissimi: I robot a portale sono la soluzione ideale per gli ambienti di produzione ad alto volume. Possono lavorare senza sosta, senza interruzioni e senza reclami.

2. Ciò significa che, in fabbrica, i robot a portale sono spesso utilizzati in applicazioni come la pallettizzazione, l'imballaggio e il carico/scarico di macchine che richiedono la gestione di centinaia o addirittura migliaia di articoli all'ora.

3. Sollevamento di carichi pesanti: I robot a portale possono anche gestire carichi molto pesanti, fino a diverse tonnellate. La loro base fissa e la struttura rigida sono progettate per supportare un peso considerevole senza compromettere le prestazioni. Questo li rende adatti ad applicazioni impegnative come la pallettizzazione di alto livello, l'imballaggio e la gestione delle macchine.

4. Involucri di lavoro molto ampi: Il binario sopraelevato offre ai robot a portale un'enorme area di lavoro, che spesso copre un intero magazzino o piano industriale. Ciò consente loro di servire più postazioni di lavoro o di accedere ad aree difficili da raggiungere. In pratica, l'unica limitazione al loro spazio di lavoro è la dimensione del binario.

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Quali sono le applicazioni più comuni dei robot a portale?

I robot a portale sono già ampiamente utilizzati in molti settori.

Alcuni dei casi d'uso più diffusi sono:

1. Pallettizzazione: Si riferisce al processo di impilamento di scatole, sacchi o altre unità su pallet. I robot Gantry sono eccezionali per la pallettizzazione perché il loro movimento lineare consente loro di prelevare gli articoli e di posizionarli con precisione sui pallet. Grazie ai loro ampi spazi di lavoro, possono gestire pallet di molte dimensioni.

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2. Carico/scarico di macchine: I robot a portale sono ideali per il carico e lo scarico di parti o materiali all'interno e all'esterno di altre macchine come macchine CNC, forni o nastri trasportatori. Il controllo preciso del movimento e la capacità di gestire carichi pesanti li rendono perfetti per automatizzare questi compiti ripetitivi e super-lavorativi.

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3. Imballaggio: I robot a portale sono molto utilizzati nelle operazioni di imballaggio, come l'incartonamento, il confezionamento e la termoretrazione. Il loro movimento lineare è eccellente per manipolare scatole e altri imballaggi su un'ampia area. I robot a portale sono in grado di prelevare, spostare e spostare a velocità vertiginose, senza perdere in precisione.

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4. Stoccaggio e prelievo: I robot a portale sono comunemente utilizzati nei sistemi di stoccaggio e prelievo automatizzati (AS/RS) nei magazzini e nei centri di distribuzione. Grazie alla loro capacità di percorrere grandi distanze e di sollevare materiali pesanti, possono immagazzinare e prelevare pallet, casse o scaffali in strutture di stoccaggio di grandi dimensioni. Nel complesso, i robot Gantry contribuiscono a massimizzare la densità di stoccaggio e a migliorare l'efficienza di queste strutture.