Pórtico, voladizo o brazo móvil: cómo elegir un sistema multieje
Un sistema lineal multieje (a menudo llamado robot cartesiano) combina dos o tres módulos lineales en una unidad XY o XYZ. Los ejes importan, pero es la estructura que los une la que determina la rigidez, el área de trabajo, la accesibilidad y el coste. Esta guía compara las tres estructuras habituales – pórtico, voladizo y brazo móvil – y explica cómo elegir.
La respuesta corta
- Pórtico (gantry): el eje Y se apoya en sus dos extremos sobre dos ejes X paralelos. Para grandes áreas de trabajo, carreras largas, cargas mayores y la máxima rigidez.
- Voladizo (cantilever): el eje Y lo soporta un solo eje X y sobresale por un lado. Para celdas compactas, acceso libre por tres lados y cargas medias.
- Brazo móvil: es el propio brazo el que se desplaza transversalmente respecto al eje base, y el eje vertical se mueve como columna. Para cuando la herramienta debe entrar por un lado en una máquina o utillaje mientras la base queda fuera.
Sistemas pórtico
Como la viga transversal se apoya en dos ejes base, la flexión y las vibraciones son bajas incluso con carreras Y largas y herramientas pesadas. El pórtico es la solución estándar para dosificación, paletizado, manipulación de gran formato y carga de máquinas herramienta.
- Pórtico con husillo de bolas – p. ej. MX-GT3-BS-01: carrera X 100–1250 mm, repetibilidad ±0,01 mm en todos los ejes, hasta 1000 mm/s.
- Pórtico híbrido de carrera larga – p. ej. MX-GT3-HB-02: eje base con correa, carrera 600–3050 mm y 2000 mm/s, combinado con ejes Y y Z de husillo.
- Pórtico sincronizado de doble eje X – p. ej. MX-DX2-HB-01: ambos ejes X se accionan de forma sincronizada y la viga se mantiene escuadrada incluso con aceleraciones altas.
A tener en cuenta: ocupa más espacio, los dos ejes X deben alinearse sobre una base plana y paralela y, con dos motores X, los accionamientos deben sincronizarse (función gantry electrónica o eje de unión mecánico).
Sistemas en voladizo
Un sistema en voladizo solo necesita un eje base, por lo que es más compacto y normalmente más económico. El área de trabajo queda accesible por tres lados, lo que facilita la carga manual, la integración de transportadores y el mantenimiento.
- MX-CT3-BS-01: X 100–1250 mm, Y 100–650 mm, Z 100–500 mm, repetibilidad ±0,01 mm, carga de hasta 12 kg.
- MX-CT3-IB-01: módulos con guía integrada para unidades XYZ muy compactas, carrera 50–1100 mm, 500 mm/s.
El límite es el voladizo: cuanto más se extiende el eje Y y más pesada es la carga en su extremo, mayores son el momento flector sobre el eje base y la flecha en la herramienta. Con carreras Y largas o pinzas pesadas, el pórtico suele ser la opción más segura.
Sistemas de brazo móvil
En un sistema de brazo móvil, el módulo del brazo se desplaza completo, de forma telescópica, respecto al eje base, y el eje Z se construye como columna móvil. Así la herramienta puede entrar en una prensa, un utillaje de ensayo o la abertura de una máquina, mientras la base y la mayor parte de la estructura quedan fuera. Ejemplo: MX-MA3-BS-01, con ejes X, Y y Z de husillo de bolas y repetibilidad ±0,01 mm.
El alcance cuesta carga útil: en el MX-MA3-BS-01 la carga admisible baja de 8 kg con 100 mm de carrera Y a 2 kg con 500 mm. Por eso los brazos móviles son adecuados para herramientas ligeras y velocidades moderadas; dimensiónelos siempre con la tabla de carga de la carrera elegida.
Comparación
| Pórtico | Voladizo | Brazo móvil | |
|---|---|---|---|
| Rigidez | La más alta | Media, según el voladizo | Media, según el alcance |
| Área de trabajo | Grande, carreras largas | Pequeña a media | Pequeña a media |
| Acceso al área de trabajo | Por los extremos | Por tres lados | La herramienta entra por un lado |
| Espacio ocupado | El mayor | Compacto | Compacto, base fuera del área de trabajo |
| Aplicaciones típicas | Dosificación, paletizado, carga de máquinas, gran formato | Pick-and-place, ensayo, atornillado, celdas de montaje compactas | Carga de prensas, utillajes de ensayo y máquinas |
Lista de comprobación
- Área de trabajo – carreras X, Y y Z necesarias más el recorrido de seguridad en los extremos.
- Carga y centro de gravedad – masa de la pinza, la herramienta y la pieza, y su distancia al eje (de ahí salen los momentos que deciden entre voladizo y pórtico).
- Precisión – ±0,01 mm exige ejes de husillo; con ±0,04 mm un eje base con correa permite carreras más largas y mayor velocidad.
- Tiempo de ciclo – recorridos, aceleraciones y tiempos de espera por ciclo.
- Acceso e integración – por dónde entran y salen las piezas, dónde están operarios y transportadores, cómo se guían cables y mangueras (cadenas portacables).
- Eje vertical – un eje Z de husillo con motor con freno sujeta la carga sin alimentación.
- Bastidor – un pórtico necesita dos superficies de apoyo alineadas y paralelas.
Para el tipo de transmisión de cada eje, consulte nuestra guía Husillo de bolas o correa dentada.
Preguntas frecuentes
¿Qué diferencia hay entre un robot cartesiano y un robot pórtico?
Un robot cartesiano es cualquier sistema de ejes lineales dispuestos en ángulo recto (X, Y, Z). El robot pórtico es una de sus configuraciones, con el eje Y apoyado en ambos extremos. Los sistemas en voladizo y de brazo móvil también son robots cartesianos.
¿Puede un sistema en voladizo ser tan preciso como un pórtico?
La repetibilidad de los ejes es la misma (por ejemplo, ±0,01 mm con ejes de husillo). La diferencia es la flexión bajo carga: con un voladizo largo o una herramienta pesada, la posición de la herramienta varía más que en un pórtico.
¿Se pueden combinar libremente los ejes?
Sí. Muchos sistemas usan un eje base con correa para recorridos largos y rápidos, y ejes Y y Z de husillo donde importan la precisión y la fuerza de retención.
¿Está planificando un sistema multieje?
Envíenos las carreras, la carga, la precisión requerida, el tiempo de ciclo y un croquis de la celda: le propondremos una estructura y le enviaremos un plano para revisar. Contacte con nosotros o vea todos los sistemas multieje.
