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Was sind Gantry-Roboter?

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Arten und Anwendungen von mehrachsigen linearen Bewegungssystemen.

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Arten von Roboterportalen

Roboterportale gibt es in verschiedenen Formen und Größen, und jeder Typ ist für die Ausführung bestimmter Aufgaben konzipiert. Hier sind die wichtigsten Arten von Roboterportalen:

Kartesisches Portal

Kartesische Portale, auch als lineare Roboterportale bekannt, sind die am häufigsten verwendete Art von Roboterportalen. Sie bestehen aus zwei oder mehr linearen Achsen, die sich in einer geraden Linie entlang der X-, Y- und Z-Achse bewegen. Der Roboterarm ist auf einem Schlitten montiert, der sich entlang der Portalkonstruktion bewegt, so dass er verschiedene Punkte innerhalb des Arbeitsbereichs erreichen kann.

Kartesische Portale sind für ihre hohe Genauigkeit und Wiederholbarkeit bekannt, was sie ideal für Anwendungen macht, die eine präzise Positionierung erfordern. Sie werden häufig bei der CNC-Bearbeitung, beim 3D-Druck und bei Pick-and-Place-Verfahren eingesetzt.

Gelenkige Portale

Gelenkportale bestehen aus mehreren Segmenten, die durch Gelenke oder Glieder verbunden sind. Jedes Gelenk kann sich um seine Achse drehen, wodurch der Roboter einen größeren Freiheitsgrad und eine größere Flexibilität als ein kartesisches Roboterportal erhält. Gelenkportale werden häufig in Anwendungen eingesetzt, die ein hohes Maß an Geschicklichkeit erfordern, wie z. B. Pick-and-Place-Anwendungen, Schweißen und Lackieren.

Gelenkportale können jeden Punkt in ihrem Arbeitsbereich erreichen, indem sie ihre Gelenke biegen, und sie werden häufig in Anwendungen eingesetzt, die komplexe Bewegungen erfordern. Sie werden auch in kollaborativen Robotern oder Cobots eingesetzt, die sicher mit menschlichen Bedienern zusammenarbeiten können.

Parallel-Portal

Parallelportale, auch bekannt als Parallelmanipulatoren oder Deltaroboter, bestehen aus einer Reihe von parallelen Gliedern, die mit einer festen Basis und einer beweglichen Plattform verbunden sind. Der Roboterarm ist auf der beweglichen Plattform montiert, und die Glieder werden von einer Reihe von Aktuatoren angetrieben, die die Bewegung der Plattform steuern. Parallelportale sind für ihre hohe Tragfähigkeit und Steifigkeit bekannt, wodurch sie sich für Schwerlastanwendungen wie Materialhandhabung und Montage eignen. Sie werden häufig in der Lebensmittel- und Getränkeindustrie für Verpackungs- und Palettiervorgänge eingesetzt, bei denen Geschwindigkeit und Genauigkeit entscheidend sind.

Hybrid-Portal

Hybridportale vereinen die Eigenschaften von zwei oder mehr Portalsystemkonfigurationen, um eine maßgeschneiderte Lösung für bestimmte Anwendungen zu schaffen. Ein Hybridportal kann beispielsweise die hohe Genauigkeit eines kartesischen Portals mit der Flexibilität eines Gelenkportals oder die hohe Nutzlastkapazität eines Parallelportals mit der Präzision eines kartesischen Portals kombinieren.

Hybridportale werden häufig bei Anwendungen eingesetzt, die eine einzigartige Kombination von Merkmalen erfordern, die mit einem einzelnen Portaltyp nicht erreicht werden können.

Jeder Typ von Roboterportalen hat seine eigenen Merkmale und Vorteile, je nach den Anforderungen der Anwendung. Kartesische Portale sind für ihre hohe Genauigkeit und Wiederholbarkeit bekannt, während knickgelenkte Portale flexibler sind und auf engem Raum arbeiten können. Parallelportale haben eine hohe Nutzlastkapazität und Steifigkeit, während Hybridportale eine maßgeschneiderte Lösung für spezifische Anwendungen bieten.

Bei der Auswahl eines Roboterportals ist es wichtig, die spezifischen Anforderungen der Anwendung zu berücksichtigen, um festzustellen, welcher Portaltyp für die Aufgabe am besten geeignet ist. Faktoren wie die Größe und das Gewicht der Teile, die Geschwindigkeit und die Genauigkeit des Vorgangs sowie der begrenzte Arbeitsbereich müssen berücksichtigt werden.

Anwendungen von Roboterportalen

Roboterportale sind in verschiedenen Branchen weit verbreitet, z. B. in der Fertigung, der Automobilindustrie, der Luft- und Raumfahrt und der Logistik, wo präzise und sich wiederholende Bewegungen erforderlich sind. Hier sind einige typische Anwendungen von Roboterportalen:

Materialhandhabung

Roboterportale werden häufig im Bereich der Materialhandhabung eingesetzt, wo sie schwere und sperrige Materialien mit hoher Präzision und Geschwindigkeit bewegen können. Zu den Materialhandhabungsanwendungen gehören das Palettieren, Depalettieren sowie das Be- und Entladen von Produkten.

Bei einer Palettieranwendung kann das Roboterportal Kartons oder Produkte von einem Förderband aufnehmen und sie in einem bestimmten Muster auf einer Palette ablegen. Bei einer Depalettieranwendung kann das Roboterportal Produkte von einer Palette aufnehmen und auf ein Förderband legen.

Schweißen

Roboterportale werden häufig in Schweißanwendungen eingesetzt, wo sie sich wiederholende Schweißaufgaben mit hoher Präzision und Genauigkeit ausführen können. Zu den Schweißanwendungen gehören Punktschweißen, Lichtbogenschweißen und Laserschweißen.

Bei einer Punktschweißanwendung kann das Roboterportal eine Schweißzange aufnehmen und Punktschweißungen an einem Werkstück in einem bestimmten Muster durchführen. Beim Lichtbogenschweißen kann das Roboterportal einen Schweißbrenner aufnehmen und Schweißnähte an einem Werkstück ausführen, während es sich entlang einer bestimmten Bahn bewegt. Bei einer Laserschweißanwendung kann das Roboterportal einen Laser aufnehmen und Schweißnähte mit hoher Präzision an einem Werkstück ausführen.

Lackieren

Roboterportale werden häufig bei Lackieranwendungen eingesetzt, wo sie komplexe Formen und Oberflächen lackieren können. Zu den Lackieranwendungen gehören die Fahrzeuglackierung, die Flugzeuglackierung und die industrielle Lackierung.

Bei der Autolackierung kann das Roboterportal eine Spritzpistole aufnehmen und Farbe auf eine Autokarosserie auftragen, während es sich entlang einer bestimmten Bahn bewegt. Bei der Flugzeuglackierung kann das Roboterportal eine Spritzpistole aufnehmen und Farbe auf eine Flugzeugkarosserie auftragen. Bei einer industriellen Lackieranwendung kann das Roboterportal eine Spritzpistole aufnehmen und Farbe auf große Teile oder Strukturen auftragen.

Inspektion und Prüfung

Roboterportale werden häufig in Inspektions- und Prüfanwendungen eingesetzt, wo sie genaue und sich wiederholende Messungen und Tests durchführen können. Zu den Inspektions- und Prüfanwendungen gehören die Qualitätskontrolle, die zerstörungsfreie Prüfung und die Metrologie.

Bei einer Qualitätskontrollanwendung kann das Roboterportal einen Sensor aufnehmen und Messungen an einem Werkstück durchführen, um sicherzustellen, dass es die erforderlichen Spezifikationen erfüllt. Bei einer Anwendung zur zerstörungsfreien Prüfung kann das Roboterportal einen Sensor aufnehmen und Tests an einem Werkstück durchführen, um eventuelle Fehler oder Mängel zu erkennen. Bei einer messtechnischen Anwendung kann das Roboterportal einen Sensor aufnehmen und präzise Messungen an einem Werkstück vornehmen, um dessen Abmessungen und Toleranzen zu bestimmen.