Portaalrobots: Dryven grootschalige automatisering voor productie-excellentie

Portaalrobots zijn positioneerd om enkele van de grootste toepassingen in de productie aan te pakken. Leer waar ze in uw proces passen en wanneer u moet automatiseren.

Portaalrobots zijn automatiserings-werkpaarden. Als de grote broer van de cartesische robot, hanteert deze machine vaak de meest eisende robotische toepassingen. Portaalrobots worden geïdentificeerd door hun grote structuren die hoog boven het werkstation uitsteken. Portaalrobots hebben twee grote x-as actuatoren die de lengte van de werkomhulling afleggen. Ze hebben ten minste één y-as actuator om links en rechts over de werkomhulling te traverseren. Bovendien hebben ze ten minste één z-as actuator die omhoog en omlaag beweegt in en uit de werkomhulling.

Hun vermogen om te schalen geeft hen een onmiskenbaar voordeel ten opzichte van andere robottypen voor de juiste taak. In dit artikel leert u meer over wat portaalrobots zijn en wanneer u ze voor een applicatie zou moeten overwegen. Onderwerpen die worden behandeld:

• Standaardtoepassingen voor portaalrobots
• Industrieën voor portaalrobots
• Wanneer moet u een portaalrobot gebruiken?
• Hoeveel kosten portaalrobots?

Standaardtoepassingen voor portaalrobots

Portaalrobots zijn meestal gereserveerd voor zware taken. Ze worden boven het werkstation op stevige metalen poten gevonden. Op dit frame is de rest van de structuur van de portaal gemonteerd die het in staat stelt om rond de werkruimte te bewegen en zijn taak te voltooien. De constructie geeft het voordelen die het een geweldige keuze maken voor specifieke toepassingen. Deze toepassingen omvatten, maar zijn niet beperkt tot:

• Palletiseren/depalletiseren
• Materiaalafhandeling
• Sorteren
• Montage
• Opslag en ophaling

Portaalrobots zijn geweldige keuzes voor deze taken, met name naarmate de draaglast en grootte-eisen toenemen boven wat andere robottypen kunnen aan. Andere robots hebben limieten aan draaglast, snelheid en bereik. Portaalrobots hebben veel hogere prestatieplafonds en worden vaak alleen beperkt door de beschikbare ruimte.

Industrieën voor portaalrobots

Vanwege de typen toepassingen waarin portaalrobots uitblinken, zijn ze gemeenschappelijk in veel industrieën. Veelvoorkomende industrieën voor portaalrobots zijn:

• Luchtvaart
• Metalen
• Kunststoffen en Rubber
• Logistiek/magazijnen
• Papier
• Voedingsmiddelen en dranken

Portaalrobots zijn in deze industrieën veelvoorkomend om een paar redenen. Het is veelvoorkomend dat toepassingen in sommige van deze industrieën hoge draaglastvereisten hebben. Deze draaglastvereisten kunnen die van andere robottypen overschrijden. Andere keren kan bereik een beperkende factor zijn voor het gebruik van een ander robottype en kan een portaal hier uitblinken. Laten we deze sterktes en beperkingen in meer detail bekijken.

Wanneer moet u een portaalrobot gebruiken?

Elk robottype heeft zijn eigen sterktes en beperkingen. Het zijn deze kenmerken die vaak bepalen welke robot geschikt is voor een specifieke applicatie. Portaalrobots zijn hierin niet anders. Ze hebben een paar sterktes en beperkingen die u kunnen helpen bepalen of ze geschikt zijn voor uw applicatie. Enkele belangrijke kenmerken om te overwegen zijn:

• Draaglastcapaciteit
• Snelheid
• Bereik
• Behendigheid
• Grootte

Draaglastcapaciteit

Portaalrobots zijn het meest opvallend voor hun draaglastcapaciteit. Vaak lijkend op industriële kraans, hebben deze machines massive metalen structuren die hun grote mechanische kracht geven. Deze constructie stelt hen in staat om enorme draaglasten te weerstaan van dingen zoals grote metalen rollen en vliegtuigcomponenten. Er zijn niet veel toepassingen die te groot zijn voor een portaalrobot. Echter, genoeg toepassingen kunnen te klein zijn voor een portaal om zinvol te zijn. Bijvoorbeeld, voor kleine montage taken, zoals PCB-montage, kan een portaal de taak uitvoeren, maar zou overkill zijn. In dit geval zou u veel geld uitgeven aan mogelijkheden die u niet zou benutten met uw portaalrobot.

Snelheid

Portaalrobots zijn van gemiddelde snelheid en hangen voornamelijk af van de gebruikte motoren en de draaglast om te bepalen hoe snel ze kunnen gaan. Afhankelijk van hun grootte en mechanica, kunnen snelheden variëren van enkele centimeters per seconde tot meerdere meters per seconde. Ze hebben veel flexibiliteit in dit opzicht omdat de motoren en tandwielkasten niet in een robotlichaamshuis hoeven te passen zoals bij gearticuleerde robots. Daarnaast is er een hoge mate van flexibiliteit in vertraging door tandwielkasten aan de motoren te monteren alsook de interne vertraging afgeleid van de mechanica van de actuatoren. Deze vertraging komt van balspindels, tandwielen en stang, riem-en-katrolsystemen, enz.

Snelheid en draaglast zijn een balanceringsact van overwegingen. Hogere draaglasten vereisen zwaardere componenten en hogere vertragingsverhoudingen wat de topsnelheid beperkt. De snelste robots hebben vaak geen grote draaglastcapaciteit, en vice versa. De eisen van uw applicatie zullen bepalen welk robottype te gebruiken.

Bereik

Hier is waar de portaalrobot echt schittert. Hun bereik is ongekend vergeleken met andere robottypen. Bereik wordt alleen beperkt door hoeveel ruimte u beschikbaar heeft voor constructie. Portaalrobots kunnen zo klein zijn als een paar vierkante meter tot hele voetbalsvelden (of pitches voor onze Europese lezers!). Dit verklaart waarom portaalrobots in grote magazijn- en opslagtoepassingen te vinden zijn. Als de taak grote afstanden vereist om af te leggen, kan een portaal een goed beginpunt zijn.

Behendigheid

Portalen kunnen beginnen te struikelen wanneer de applicatie flexibele beweging vereist. Dezelfde constructie die het toelaat om grote draaglastcapaciteit en bereik te hebben, maakt het ook rigide. Dit betekent dat portalen zullen worstelen in toepassingen waar het om moet gaan, aan de kant of onder het onderdeel om hun taak uit te voeren. Bijvoorbeeld, een portaalrobot zou een slechte keuze zijn voor een lasapplicatie die het vereist om meerdere lassen op verschillende hoeken te lassen. Een gearticuleerde arm zou hier uitblinken. Portaalrobots zijn doorgaans gereserveerd voor taken waar ze over de top van het onderdeel kunnen bewegen, naar beneden dalen, een functie uitvoeren, terug omhoog gaan en naar de volgende positie bewegen.

Grootte

Portalen zijn een van de grootste robottypen zelfs op hun kleinste implementatieniveau. Geen andere robot (behalve mobiele typen) kan opereren over de volledige lengte van een fabrieksvloer. Deze grootte is voordelig in grote toepassingen. Echter, deze grootte kan nadelig zijn wanneer ruimte beperkt is, zowel lateraal als verticaal. Omdat portalen boven de werkruimte zijn, is dit meestal geen probleem. Maar in bijzondere omstandigheden kan bestaande infrastructuur de portaalintegratie bemoeilijken.

De twee primaire vragen die u zich moet stellen zijn:

• Is er een applicatiepassing?
• Wat is de businesscase voor mijn portaalrobot?

Deze sectie zou een goed startpunt moeten bieden om de applicatiepassing voor een portaalrobot te begrijpen. Als er geen applicatiepassing is, dan kunt u negatieve gevolgen lijden. Dit omvat potentiële verlies van omzet, inefficiënte operatie, en zelfs complete mislukking van het project. De tweede vraag gaat over de businesscase. Om dit te beantwoorden, moet u de kosten van uw proces begrijpen, wat er gewonnen wordt door te automatiseren, en de kosten van het robotproject. Als u een ROI-case in een aantrekkelijke tijdlijn kunt maken, dan bent u op weg om een solide businesscase voor uw automatiseringsproject te bewijzen.

Als u nog steeds niet zeker weet over applicatiepassing of andere vragen heeft over automatisering in uw faciliteit, neem dan contact op met experts via ons netwerk van onafhankelijke adviseurs.

Hoeveel kosten portaalrobots?

Vanwege hun schiere grootte en integratiedoeilijkheid, kunnen portaalrobots erg duur zijn. Het is niet ongehoord dat een heel klein portaalrobotproject een prijslabel van $50.000 USD heeft. Deze kosten zouden zowel apparatuur- als integratie-arbeidskosten omvatten. Kosten kunnen wijd variëren op basis van merk en regio, maar deze robots zullen een zware investering vereisen. Ons voorsteltool brengt u in contact met leveranciers in uw regio zodat u vandaag nog ruwe kosten kunt bepalen.

De constructie van deze robots is een unieke factor die de prijs beïnvloedt. Aangezien ze zo groot zijn, worden ze vaak op locatie geconstrueerd. Een standaard industriële robotarm kan doorgaans voorgeassembleerd op een pallet worden verzonden. Deze constructie zal een extra arbeidskost meebrengen die minimaal tot niet-bestaand is bij andere robottypen.

Kosten los, vinden fabrikanten over de hele wereld rendementen met deze robots. Deze gebruikers vonden de juiste mix van applicatiepassing en businesscase om deze rendementen te behalen. Niet zeker hoe uw businesscase te bepalen? Onze investeringscalculator kan u helpen een conclusie te trekken. Deze tool helpt u bepalen waar uw kosten liggen en waar u waarde kunt vinden door te automatiseren.