Definition

Linienportale, auch als Linien-Portalroboter oder Linearportale bezeichnet, sind in XZ-Richtung verfahrbare kartesische Roboter, die im Baukastensystem oder komplett anwendungsspezifisch realisiert werden. Linienportale basieren auf einer oder zwei horizontalen Linearachsen als Führung in X-Richtung, welche die vertikale Z-Achse tragen. Dadurch entsteht eine zweidimensionale Bewegungsfläche in XZ-Richtung zum Bewegen von Werkstücken mittels Greifern oder von Werkzeugen. In Abgrenzung zu Pick-and-Place-Einheiten erlauben Linienportale bauartbedingt auch große Verfahrwege und die Handhabung großer Lasten.
Der Antrieb der Linearachsen erfolgt typischerweise durch Elektromotoren mit Kraftübertragung mittels Zahnriemen, Zahnstangen oder Spindeln. Auch der Einsatz von Achsen mit Linearmotor-Direktantrieben ist möglich.

Funktionsprinzip

Linienportale können als standardisiertes Baukastensystem oder komplett anwendungsspezifisch aufgebaut werden. Typischerweise ist die in horizontaler Richtung verfahrbare X-Achse auf zwei Linearführungen gelagert, was die Aufnahme von Drehmomenten ermöglicht. Zur Aufnahme höherer Lasten ist auch der Einsatz einer parallelen Stützachse möglich. Die X-Achse kann auch aus nur einer einzigen Linearführung bestehen. 
Für leichte bis mittlere Lasten werden Achsen aus Aluminium-Strangpressprofil verwendet, für hohe Lasten geschweißte Stahlprofile. Als Z-Achsen können spezielle Vertikalachsen wie z. B. Teleskopachsen zum Einsatz kommen, die große Verfahrwege bei geringer Bauhöhe der Halle erlauben. Die Anbringung von mehreren Greifern an einer Achse oder von zusätzlichen Drehachsen ist ebenfalls möglich. Insbesondere Ladeportale werden meistens mit zwei Z-Achsen und Greifern ausgestattet, um ein Ent- und Beladen in einem Zyklus zu ermöglichen.
Die Verfahrgeschwindigkeit, Dynamik und Antriebskraft des Portals hängt von der Antriebsart sowie von der Kraftübertragung der Achsen ab. Häufig werden die Achsen durch extern angebaute Servo- oder Schrittmotoren angetrieben, indem die Drehbewegung des Motors über eine Kraftübertragung mit Zahnriemen, Spindel oder Zahnstange in eine lineare Bewegung umgesetzt wird. Zahnriemen ermöglichen eine hohe Verfahrgeschwindigkeit bei relativ geringer Haltekraft. Spindelantriebe bieten geringe Verfahrwege und sind relativ langsam, erlauben jedoch hohe Vorschubkräfte und können selbsthemmend sein. Zahnritzel-Zahnstangen-Kombinationen ermöglichen die Realisierung großer Verfahrstrecken. Achsen mit Linearmotor-Direktantrieb verfügen über sehr hohe Dynamik, Verfahrgeschwindigkeit und Positioniergenauigkeit, bieten jedoch nur geringere Vorschub- und Haltekräfte.

Einsatzbereich

Linienportale dienen als anwendungsspezifische Lösungen für Handhabungsaufgaben in XZ-Richtung vorwiegend als Ladeportale zur Beschickung von Werkzeugmaschinen sowie als Verkettungsmittel in Fertigungslinien und Montageanlagen. Eine weitere Anwendung ist z. B. die Beschickung und Entnahme an Spritzgießmaschinen. 
Linearportale werden eingesetzt, wenn große und sehr große Verfahrwege und höhere Traglasten gefordert sind. Anwender sind der interne Betriebsmittelbau und Sonderanlagenbau sowie Anlagenbetreiber aus der Automobilzuliefer- und Automobilindustrie, Elektroindustrie, Kunststoffhersteller, die Nahrungsmittel- und Getränkeindustrie und vielen anderen Branchen.