Портальные загрузчики в металлообработке: назначение, виды и преимущества

Портальные загрузчики — это автоматизированные системы, предназначенные для подачи и съёма заготовок/деталей со станков с ЧПУ, токарных, фрезерных и шлифовальных установок. Они обеспечивают непрерывную работу оборудования, минимизируют участие человека в производственном процессе и значительно повышают эффективность металлообработки.

Современные предприятия переходят на роботизированные системы загрузки и выгрузки деталей. Портальные загрузчики активно используются в автоматизированных производственных линиях, где требуется высокая точность, скорость и повторяемость операций.

Специалисты компании Crossline подберут оптимальное решение, исходя из типа станков, характеристик обрабатываемых деталей, производственных условий и требуемой производительности.

Назначение портальных загрузчиков

Задачи, решаемые портальными системами:

• автоматизация загрузки и выгрузки заготовок;
• сокращение вспомогательного времени обработки;
• обеспечение непрерывной работы оборудования;
• минимизация человеческого фактора;
• интеграция в автоматические производственные линии.

Использование портальных загрузчиков позволяет обеспечить безоператорную работу станков, особенно в ночные смены, повышая общий коэффициент загрузки оборудования.

Виды портальных загрузчиков

1. Линейные портальные загрузчики

Это наиболее распространённый тип систем, выполняющий перемещение заготовок по прямолинейным направляющим. Они просты по конструкции, обеспечивают высокую скорость перемещения и точность позиционирования.

Применяются для обслуживания токарных, фрезерных и шлифовальных станков, а также автоматических линий.

2. Многокоординатные портальные загрузчики

Такие системы оснащены несколькими степенями свободы (по осям X, Y, Z), что позволяет выполнять сложные траектории перемещения. Они способны обслуживать сразу несколько станков, включая пятиосевые обрабатывающие центры, и легко интегрируются в роботизированные комплексы.

3. Роботизированные портальные манипуляторы

Представляют собой комбинацию портальной конструкции и промышленного робота. Такие комплексы обеспечивают не только загрузку и выгрузку деталей, но и дополнительные функции: позиционирование, ориентацию, контроль и транспортировку заготовок.

Роботизированные загрузчики особенно востребованы в автоматизированных производственных ячейках, где требуется высокая производительность и гибкость.

Принцип работы

Портальный загрузчик состоит из несущей рамы, портала с направляющими, перемещающегося захвата (грейфера) и системы управления. В зависимости от конфигурации, перемещение может осуществляться по одной или нескольким осям.

Этапы работы системы:

1. Захват заготовки из загрузочного магазина.
2. Перемещение по направляющим к зоне обработки.
3. Установка заготовки в рабочую зону станка.
4. После обработки — снятие готовой детали и её транспортировка в накопитель или конвейер.

Современные системы оснащаются датчиками положения, системами безопасности и интерфейсами связи с ЧПУ, что обеспечивает полную синхронизацию с производственным процессом.

Пример использования портального загрузчика на автоматизированном участке обработки деталей типа «Вал» и «Ротор».

В июле 2024 года введён в эксплуатацию участок автоматизированной обработки деталей типа «Вал» и «Ротор». Проект направлен на модернизацию производства тяговых электродвигателей — повышение производительности, снижение себестоимости и замену устаревшего оборудования.

На участке установлен многозадачный токарный обрабатывающий центр с двумя револьверными головками, самоцентрирующимся люнетом и системой контроля точности Hexagon, обеспечивающей измерения с точностью до нанометров. Благодаря применённой технологии обеспечивается полная обработка детали без переустановки — цикл занимает менее двух минут.

Автоматизация загрузки: роль портальных загрузчиков и конвейеров

Ключевую роль в автоматизации участка играют портальные загрузчики, работающие в связке с накопительными конвейерами для заготовок и готовых деталей.

Алгоритмы управления обеспечивают оптимизацию траектории движения — портальный загрузчик всегда выбирает минимальные перемещения между операциями, сокращая время цикла и увеличивая производительность оборудования.