Robôs de fabrico industrial: Características, funcionalidades e variáveis de qualificação

Quando falamos de robôs de fabrico industrial, pensamos normalmente numa imagem com um braço robótico, no entanto, existem outras soluções e é importante determinar qual é a solução certa para o seu caso particular ao apresentar um plano ou projeto de automatização de robôs. Devemos estudar as diferentes opções e características necessárias, tais como os graus de liberdade, a área de trabalho, o peso e as velocidades de trabalho necessárias, especialmente se se tratar de um sistema de visão artificial para alimentar ou descarregar uma linha, uma vez que é essencial conhecer as velocidades da linha para selecionar o equipamento adequado.

Outro aspeto importante a ter em conta é a capacidade de programação do robot e a independência que o operador deve ter. Se estivermos a falar de uma linha de produção estática, onde é sempre executada a mesma tarefa, não é necessário que o operador faça a programação do equipamento. No entanto, se estivermos a falar de um equipamento que irá realizar múltiplas tarefas, é necessário ter uma pessoa treinada para fazer a programação do robot, caso contrário a tarefa será difícil. Em suma, todos estes aspectos devem ser considerados para selecionar a opção mais adequada.

Esquema dos tipos de robôs de fabrico industrial

Neste diagrama, podem distinguir-se diferentes tipos de robôs de fabrico industrial e as soluções que oferecem. Se considerarmos um projeto de automatização industrialA primeira coisa que fazemos é identificar as necessidades específicas e, a partir daí, procuramos a solução mais adequada. Podemos encontrar desde robôs cartesianos até aos robôs globais industriais mais complexos, que podem realizar uma grande variedade de movimentos para resolver tarefas de paletização, pick & place ou soldadura, por exemplo. Para além disso, estas tecnologias são complementadas com visão artificial para melhorar a eficiência dos processos.

Entre os robôs de fabrico industrial, existem robôs de três e quatro eixos, mais baratos e mais rápidos, mas com certas limitações em termos de carga que podem suportar e da versatilidade dos seus movimentos. Por outro lado, existem os robots de seis eixos, que são maiores e mais potentes, mas também mais caros. E, finalmente, existem os robôs colaborativos, que permitem a interação com pessoas e são ideais para o trabalho em equipa.

Entre os robôs de fabrico industrial, existem também robôs de braço duplo, que podem realizar um grande número de tarefas graças à combinação dos seus seis eixos. No entanto, a sua implementação é ainda limitada devido ao seu elevado custo.

Outra solução que está a ganhar terreno é a combinação de sistemas móveis com braços robóticos mais pequenos, o que facilita o seu transporte e manuseamento. Com estes braços robóticos, podem ser adicionadas novas funcionalidades aos sistemas de movimento e a eficiência do processo industrial pode ser melhorada.

Aplicações de robôs para fabrico industrial

Os robôs industriais são agora comuns em numerosas fábricas, armazéns e sectores em todo o mundo. Subscreva a nossa newsletter e descubra as múltiplas utilizações que lhes são dadas atualmente.

Atualmente, existem literalmente centenas de casos de utilização para os robôs. Aqui pode encontrar os mais comuns:

• Robô de paletização e embalagem
• Robô despaletizador
• Robôs de retificação industrial
• Robôs de soldadura por laser
• Robôs de soldadura MIG
• Robôs de montagem industrial
• Robôs Pick and Place para processos industriais
• Robôs de recolha de contentores

Diferenças entre os robôs de fabrico industrial e os robôs colaborativos

Existem diferenças significativas entre os robôs de fabrico industrial e os robôs colaborativos. É importante ter em conta estas diferenças quando se analisa qual é a solução mais adequada para um determinado problema. Por vezes, embora pensássemos a priori que um robô colaborativo seria suficiente, apercebemo-nos de que ele não dava realmente a resposta necessária para a tarefa em questão.

Uma diferença importante entre os robôs de fabrico industrial e os robôs colaborativos é a velocidade. Os robôs de braço robótico podem atingir velocidades de até 4 metros por segundo, o que é muito rápido, enquanto os robôs colaborativos se movem a uma velocidade entre 0,5 e 1 metro por segundo, o que é consideravelmente mais lento.

Outro aspeto a considerar é a força que os braços robóticos podem suportar. Podem suportar cargas de até 600 ou 700 quilos e mesmo até 2 toneladas em algumas aplicações para sectores metalúrgicos. Em contrapartida, os robots colaborativos só podem suportar cargas até 14 quilos, embora alguns modelos tenham aumentado a sua capacidade para 20-25 quilos.

Âmbito de aplicação dos robôs de fabrico industrial

O alcance do robot é outro aspeto importante. Os braços robóticos podem ter um alcance de até 34 metros, sem um sétimo eixo ou um eixo de deslocação do robô. Em contrapartida, os robôs colaborativos têm um alcance de aproximadamente 1-1,3 metros no máximo e têm um bom desempenho em alcances de 1 a 20 metros.

Versatilidade dos robôs de fabrico industrial

A versatilidade é outro aspeto fundamental. A programação de braços robóticos é complexa e requer pessoal bastante qualificado. São menos versáteis do que os robots colaborativos. Os robôs colaborativos, por outro lado, são equipamentos muito fáceis de programar, o que lhes permite ser muito mais versáteis. Podem ser desenvolvidos ou implementados para diferentes produções e tarefas de forma muito rápida e eficiente.

Trabalhar em segurança com robôs de fabrico industrial

Outro aspeto a considerar é a questão da segurança, ou seja, os robôs de fabrico industrial, devido à sua natureza e dimensões, força ou velocidade, requerem ambientes controlados. É necessário um perímetro de segurança e dispositivos de controlo para evitar possíveis acidentes. Entretanto, os robôs colaborativos são concebidos para trabalhar com pessoas e colaborar com elas, pelo que o nível de medidas de segurança necessárias é muito inferior ao dos robôs industriais.

Tamanhos de robôs de fabrico industrial

Em termos de dimensão dos robôs, os braços robóticos industriais mais pequenos pesam normalmente entre 150 e 200 quilogramas, o que os torna difíceis de deslocar e requer a sua fixação ao chão ou à envolvente para evitar vibrações. Isto torna-os muito adequados para uma operação, linha ou posição específica, mas não nos permite deslocá-los. Os robôs colaborativos, por outro lado, podem pesar entre 20 e 30 quilogramas, o que nos permite deslocá-los de um sítio para outro e utilizá-los em diferentes operações e programas.

É importante distinguir entre robôs de fabrico industrial e células de fabrico robóticas, uma vez que isto está relacionado com a questão da segurança e outros aspectos importantes a considerar num projeto de automação industrial. Não podemos concentrar-nos apenas no braço robótico, mas devemos pensar em toda a célula de fabrico e analisá-la de forma holística. Por vezes, encontramos soluções que apenas consideram o robot industrial, o que resulta em soluções inadequadas. Por isso, é essencial considerar todos os elementos que compõem a célula de fabrico, tais como entradas, saídas, protecções, entre outros, de modo a implementar soluções eficazes.