五种重型龙门替代品

具有重型负载能力的自动运动引导系统的需求正在急剧增加。造成这种情况的原因之一是围绕将柔性多轴机器人安装到长轨道上的。这使工程师可以在充分利用机器人控制器的第七轴的同时大大扩展工作范围。

对于许多应用，线性运动导向龙门系统可以完成与多轴机器人相同的任务，同时降低成本。此外，这些龙门桁架机械手系统可以通过标准的重型子组件或组件进行设计并提供给最终用户，并且可以针对特定应用进行定制。

这里是五个可高度配置的系统的视图，这些系统可用于龙门配置中以代替复杂的机器人，用于工厂车间自动化。让我们从回顾一些基本的龙门概念开始。

中低精度

工厂自动化并不总是需要很高的精度。在许多情况下，任务涉及重产品和笨拙的形状或不平衡的材料。大多数应用要求重复性高，工作时间长，耐用性好，维护最少。通常，对精确定位的要求较低（图1）。

（图1）：基于带有齿条和小齿轮动力传输的V型导向轮的重型龙门机械手的示例。

将货盘堆垛或将下一个项目放入生产队列时，取放应用程序可能要求较低的精度。物料传输应用可能涉及使用高架机器人将产品从一个区域转移到另一个区域。XYZ龙门机器人（Z轴指向垂直方向）可以在三维空间内的任何位置定位和重新定位材料，或者可以在工件的许多面上进行操作。喷涂系统在长距离上可能要求较低的精度，以对轨道车或飞机机翼进行喷涂。

重型Z轴桁架机械手

移动产品时，首要任务是减轻工作量。在设计用于操纵产品的末端执行器夹具时，通常要格外小心。简单的垂直升降机可以称为Z轴系统（图2）。

在物品被系统提升并支撑之后，由于质量的加速度，所有运动都会产生额外的负载。高速运动期间可能会产生大量负载。通常根据所需距离上的循环时间来确定速度。根据质量的加速度（+和-）计算载荷。

典型龙门架的速度可扩展到5m/ s。

因此，可能需要重载才能适应预期的运动。此外，当工作负载要求是运动系统负载能力的很小比例时，可以在应用中设计较长的使用寿命。

（图2）：上图是带有集成齿轮齿条的重型应用自动化组件的特写视图。

XZ坐标机械手或XYZ直角坐标机械手

单轴运动平台可以与各种机架配置中的其他定位器组合。附加其他运动系统可增加覆盖范围和功能，并且可以在更长的距离上执行任务。

XZ机械手：将Z轴线性运动平台安装在附加的横向运动轴上时，可以称为XZ机械手。这种配置可以垂直提起物体，沿直线移动到另一个位置，然后将物体放置在那里。此配置对于取放或转移应用程序特别有用。XZ机械手的末端可以在矩形平面内的任何位置定位和定位（图3）。

（图3）：图为XZ龙门机器人配置，专门用于重型取放应用。

在某些情况下，用于X轴的主安装板可以将线性引导轴承保持在Z轴上，并集成所有必需的小齿轮驱动器和自动润滑器组件。这极大地简化了设计并减少了整体移动质量（图4）

（图4）：此处显示的是龙门架板的特写视图，该板带有两个运动轴轴承和一个集成的变速箱。

XYZ机器人龙门架和X-X'-YZ机器人龙门架：机器人龙门系统的最灵活配置可提供三个运动轴，从而可以在三维工作区域内的任何位置进行定位。XYZ配置不常见，因为轴连接点受到空间的限制。但是，此配置广泛用于行程较大但没有较大载荷的自动焊接中。拥有平行的X轴解决方案（其中Y轴两端都支撑）的情况更为常见。此配置称为X-X'-YZ龙门（发音为X，X-prime）。这种配置的示例很容易在生产设备中找到，例如CNC铣刨机（图5）。

（图5）：此处显示的是龙门架板的特写视图，该板带有两个运动轴轴承和一个集成的变速箱。

无限的自定义设计配置：大型自动运动系统有多种可能的设计。完整的多轴XYZ龙门机器人可以通过单独的线性导轨和线性轴承进行定制设计，从而使工程师可以为设计的每个区域选择最佳产品。

现有的产品线提供标准化的组件和子组件，这些组件和组件可通过使用常见的龙门布局来加快配置和开发速度，同时还可以自由创建自定义设计。对于将工作限制在先前确定的范围内的预配置或预制设备，这是不可能的。