Robôs de fresagem: uma alternativa económica à maquinagem CNC tradicional

O robô de fresagem é uma tecnologia que oferece novas opções para o fabrico moderno e dá flexibilidade aos fabricantes num espaço tradicionalmente dominado por grandes equipamentos. As possibilidades oferecidas pela robô de fresagem A nova tecnologia é utilizada para criar moldes para a indústria de plásticos, bem como obras de arte, abrindo assim novas portas para os fabricantes que podem aumentar a produtividade do processo de fresagem.

De seguida, vamos analisar os conceitos básicos do robôs de fresagem para comparar esta tecnologia com as opções tradicionais do sector e analisar quando se deve considerar a compra de um robô de fresagem.

Fundamentos do robot de fresagem

Embora a fresagem exista há décadas, a aplicação de robots industriais a esta tarefa é relativamente recente. As barreiras à entrada dos robots no espaço da fresagem foram significativamente reduzidas com a prevalência do software de corte 3D. O software CAD/CAM para robôs introduziu a simulação, a verificação e a coordenação de trajectórias de ferramentas para o processo de fresagem. Isto facilitou a tradução de desenhos 3D em código para o robô seguir. Para além do componente de software, os componentes essenciais necessários para a fresagem incluem:

• O hardware do robot
• Máquina-ferramenta e fuso
• Modelo da peça de trabalho
• Proteção da segurança

Tipos de robots de fresagem

As variantes de seis eixos realizam frequentemente aplicações de fresagem robotizada e apresentam vantagens significativas para o processo de fresagem. Em primeiro lugar, o seu movimento articulado permite-lhes criar formas e desenhos complexos na peça de trabalho de uma forma natural. Resultados semelhantes de outros equipamentos requerem equipamento de apoio complexo ou ajustes manuais por parte do operador. Estes robots têm também um equilíbrio entre alcance e força. Esta combinação é necessária para trabalhar em torno de peças maiores e manusear equipamento pesado de máquinas-ferramentas. Alguns exemplos de aplicações são:

• Fresagem de moldes complexos utilizados no processo de moldagem por injeção de plástico a quente
• Maquinação de estruturas interiores de navios
• Acabamento de tubos de grandes dimensões
• Fundições de dispositivos médicos
• Acabamento em fibra de carbono

O robot SCARA não é tão comum como o robot de seis eixos para fresagem. No entanto, são excelentes para aplicações de fresagem robótica pequenas, simples e de baixo custo. Não têm a destreza e o alcance dos robots de seis eixos. Isto significa que não serão uma boa escolha para aplicações maiores e mais complexas. No entanto, os robôs SCARA são uma óptima opção de baixo custo para a tarefa certa. Exemplos de aplicações incluem:

• Trabalhos em madeira
• Vedantes metálicos para a indústria automóvel
• Componentes plásticos simples

A implementação de soluções de automatização também oferece muitos benefícios nos processos de fabrico, tais como Robô de corte por jato de água e suas aplicações 

Indústrias que beneficiam dos robôs de fresagem

O robôs de fresagem estão presentes em muitas indústrias devido à sua facilidade de utilização e baixo custo em comparação com o equipamento tradicional. São úteis para a maioria das tarefas de fresagem e as indústrias mais comuns para a fresagem robotizada incluem:

• Fabrico de madeira
• Plástico e fibra de carbono
• Metais
• Dispositivos médicos
• Fabrico náutico
• Arte e arquitetura
• Aeroespacial
• Automóvel

Fresagem robótica vs. maquinagem CNC

Existem muitas razões para automatizar um processo de fresagem. A automatização oferece um maior rendimento, peças de melhor qualidade e uma produção mais consistente. A comparação entre soluções robóticas e CNC é um dilema comum para os fabricantes.

O robôs de fresagem competem com as máquinas CNC para tarefas de fresagem e, embora ambas as unidades sejam excelentes opções para tarefas de fresagem, a escolha ideal depende frequentemente da aplicação e do contexto da sua utilização nas instalações. Por exemplo, a maquinação de topo de gama de transmissões tem requisitos diferentes da fresagem de produtos de espuma complexos. As diferenças entre os dois podem ser analisadas para compreender quando se deve considerar um ou outro.

• Custo: A vantagem mais importante para os fabricantes de robôs de fresagem é o seu custo mais baixo em comparação com as máquinas CNC. Dependendo da aplicação, os robots podem custar aproximadamente 30-70% do custo de uma máquina CNC. É comum que as máquinas CNC de qualidade tenham um preço mais elevado. A robô de fresagem podem variar de preço devido às particularidades de cada aplicação. Em suma, um robô pode oferecer uma opção mais económica quando os orçamentos são mais apertados e as margens de lucro são reduzidas.
• Flexibilidade: A flexibilidade inerente aos robots é uma caraterística essencial para a maioria das aplicações. As máquinas CNC são normalmente concebidas para um pequeno número de aplicações específicas. Os robôs podem ser reutilizados para muitas tarefas diferentes, como por exemplo, passar facilmente de uma pequena tarefa de fresagem para uma grande. As máquinas CNC são limitadas em tamanho pela sua construção. Os robôs também podem ser reutilizados para outras tarefas, se necessário. Por exemplo, um robô pode ser reafectado a uma operação de paletização se as necessidades mudarem no futuro. As máquinas CNC, no entanto, serão sempre máquinas CNC.
• Exatidão: As máquinas CNC oferecem a melhor precisão da sua classe graças à sua construção rígida. Enquanto os robôs de fresagem oferecem uma precisão milimétrica, as máquinas CNC atingem facilmente níveis de desempenho micrónicos. Dependendo da tarefa a executar, pode não ser viável utilizar um robô CNC. robô de fresagem por esta razão. A fresagem de componentes aeroespaciais de topo de gama exige frequentemente as mais rigorosas tolerâncias de fabrico. Os componentes com tolerâncias mais apertadas oferecem a oportunidade de utilizar robôs de fresagem.

Saiba mais sobre Robôs para o manuseamento de peças em máquinas CNC: Qual é o mais bem classificado? 

Como integrar um robot de fresagem?

Integrar um robô de fresagem pode ser um desafio se os requisitos não forem conhecidos. Cometer erros durante a integração leva a dores de cabeça ao longo do ciclo de vida da máquina. Por exemplo, a seleção do tipo errado de robô pode levar a reduções significativas na produtividade da sua aplicação. Seguem-se os principais passos a ter em conta na integração de um robô na sua aplicação robô de fresagem:

• Encontrar um fornecedor

  Encontrar o fornecedor certo para um projeto é um aspeto fundamental de qualquer processo de automatização. O fornecedor pode influenciar significativamente o custo do projeto e a facilidade de integração. Idealmente, é melhor encontrar vários fornecedores com experiência na implementação de robots em aplicações de fresagem. Isto proporciona flexibilidade na ponderação dos pontos fortes e dos custos das marcas, permitindo tomar uma decisão informada para a empresa.

• Selecionar o software necessário

  O software adicional para aplicações de fresagem pode ser facilmente esquecido. Não é um requisito padrão para muitas outras aplicações, mas no caso de uma tarefa complexa como a fresagem, é essencial. Este software permite-lhe traduzir modelos 3D em comandos de fresagem para o robô, em vez de programar manualmente os comandos de fresagem. A utilização deste software é muito mais rápida. É essencial garantir que o software escolhido é compatível com a marca do robot.

• Hardware necessário

  Existem muitas opções de hardware disponíveis, dependendo dos requisitos do projeto, no entanto, poderá ser necessário adquirir produtos adicionais para garantir o funcionamento correto do seu processo. Outros elementos podem incluir:

  • Porta-ferramentas para troca de peças
  • Sistemas de arrefecimento para fresagem de materiais mais duros
  • Unidades de transferência robóticas para tarefas de fresagem maiores.

  O fornecedor pode ajudar na aquisição destes componentes adicionais. Alguns fornecedores têm pacotes com tudo incluído, que são células de trabalho prontas para tarefas de fresagem padrão. Estes pacotes incluem todo o hardware necessário para a aplicação. A aquisição de um pacote deste tipo pode reduzir significativamente o trabalho necessário para obter os componentes necessários.

  Para a maioria dos fabricantes, a questão não é se devem automatizar, mas como automatizar. O robôs de fresagem oferecem um imenso valor acrescentado a qualquer processo de maquinagem. A robótica pode ser a escolha ideal, dependendo das especificidades da sua aplicação.

Se já considerou soluções robóticas para melhorar os seus processos, é importante que, ao implementar um robô, tenha em consideração avaliação dos riscos dos robots industriais e regulamentação em matéria de segurança