Robôs cartesianos:Guia para a tecnologia de robô mais escalonável

Os robôs cartesianos são encontrados nas aplicações mais exigentes. Continue lendo para entender como você pode aumentar a automação de suas instalações hoje.

Os robôs cartesianos são uma tecnologia robótica muito comum e simples que os fabricantes usam há décadas. Em todos os setores e aplicações, as empresas estão colhendo os frutos dessa tecnologia escalonável. Mas o que exatamente são esses robôs? Para quais tarefas eles podem ser usados? Como saber se é certo para você? Este artigo irá discutir esses tópicos e outros para ajudá-lo a entender se este robô é certo para você.

Neste artigo:

• O que é um robô cartesiano?
• Quais indústrias usam robôs cartesianos?
• Aplicações comuns de robôs cartesianos
• Quando você deve automatizar usando um robô cartesiano?
• Custo de um robô cartesiano

O que é um robô cartesiano?

Um robô cartesiano é fisicamente mais diferente dos outros tipos de robôs industriais. Você não encontrará braços longos balançando ou movimentos radicais. Em vez disso, os robôs cartesianos muitas vezes se parecem com um pórtico ou um pequeno guindaste. As pessoas costumam identificar as impressoras 3D com a tecnologia de robôs cartesianos. Freqüentemente, são construídos sobre mesas ou sistemas de transporte. Eles normalmente terão 3 eixos de movimento. Eles podem se mover para cima / baixo, para frente / para trás e esquerda / direita. Eles geralmente têm um efetor final que executa a tarefa atribuída. Alguns exemplos de efetores finais cartesianos comuns incluem:

• Cabeça de impressora
• Tocha de plasma
• Câmera
• Garra mecânica
• laser

Quais indústrias usam robôs cartesianos?

Por terem uma ampla gama de aplicações, os robôs cartesianos são encontrados em muitas indústrias. Os fabricantes das seguintes indústrias geralmente tiram proveito desta tecnologia:

• Aeroespacial
• Embalagem
• metais
• fabricantes de PCBs
• Farmacêutico
• Alimentos e bebidas

Estes são apenas alguns dos muitos exemplos. A tecnologia cartesiana existe há muito tempo. Por causa disso, existem muitas aplicações testadas e comprovadas para esses robôs. Eles também são simples de entender e reprogramar para os operadores. Isso os torna fáceis de usar para os iniciantes em automação. Esses fabricantes costumam ter os tipos de aplicações em que os robôs cartesianos podem se destacar.

Aplicações comuns de robôs cartesianos

Os robôs cartesianos são escolhas excelentes para algumas aplicações e escolhas ruins para outras. Por que é que? Um fator importante é sua liberdade de movimento limitada. Os robôs de seis eixos podem se dobrar e torcer como um pretzel. Os robôs cartesianos são muito mais rígidos em seus movimentos. Isso pode parecer uma fraqueza em seu design. Não se engane, esse recurso traz vantagens que os fazem exceder todos os outros tipos de robôs para certas aplicações. Aqui estão alguns exemplos:

• aplicativos CNC
• impressão 3D
• Corte de plasma / laser
• Roteamento de madeira
• montagem PCB
• Inspeção
• Escolha e coloque

Existem algumas razões pelas quais os robôs cartesianos podem se destacar nessas aplicações. Primeiro, essas aplicações são comumente realizadas em um plano ou dimensão. Por exemplo, um robô cartesiano a laser tem a tarefa de cortar uma forma de uma folha de metal. Esta peça é colocada na superfície de corte. O robô executa seus movimentos comandados para cortar a forma da peça. Este movimento não exige que o robô gire em ângulos especiais ou gire para o lado da peça. É todo movimento para cima / baixo, para frente / para trás e para a esquerda / direita. Alguns robôs cartesianos terão um eixo rotativo adicional no efetor final. Se for necessária muita flexibilidade e amplitude de movimento, outro tipo de robô pode ser o melhor.

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Outra razão pela qual um robô cartesiano é uma ótima escolha é se a aplicação requer alta precisão. Os robôs cartesianos podem atingir os mais altos níveis de precisão de todos os tipos de robôs. Por que é isso? Simplificando, esse recurso mais rígido e com menos liberdade de movimento discutido anteriormente permite que esses robôs sejam extremamente precisos. Atuadores de alta qualidade podem atingir níveis de repetibilidade de um e submícron. Isso significa que, para as aplicações de mais alta precisão, os robôs cartesianos às vezes são a única escolha realista.

Finalmente, os robôs cartesianos são a plataforma robótica mais escalonável disponível. Essa escalabilidade está relacionada ao tamanho físico potencial e à força final. Os robôs cartesianos são tão pequenos quanto mini-impressoras 3D e tão grandes quanto você deseja que sejam. Existem muitos robôs cartesianos grandes hoje com 50 metros (164 pés) de comprimento ou mais. Isso se deve à sua mecânica. Os atuadores tipo cremalheira e pinhão permitem que os fabricantes tornem esses sistemas incrivelmente grandes. A mecânica deles também é a mais forte que você encontrará nas plataformas de robôs modernas. Os atuadores usados ​​para construir robôs cartesianos costumam ser acionados por correia, fuso de esfera ou parafuso de rolo. Essa mecânica, além de grandes caixas de engrenagens e motores que não precisam caber dentro de um corpo estreito de robô, significa que os robôs cartesianos podem realizar as tarefas maiores e mais pesadas com facilidade.

Quando você deve automatizar usando um robô cartesiano?

Agora você conhece um pouco sobre robôs cartesianos e suas aplicações. Então, quando eles são certos para você e seu projeto? Esta pergunta não pode ser respondida com precisão apenas neste artigo. No entanto, algumas perguntas e considerações podem ajudá-lo a começar a trilhar o caminho certo para entender se os robôs cartesianos são a escolha certa para você.

• Você está procurando reduções de custos ou aumentos de rendimento?
• Esta aplicação é difícil para outros robôs industriais?
• A precisão é a principal preocupação?

Reduções de custos e aumentos de rendimento são as motivações mais comuns ao procurar automatizar. Todos os robôs podem ajudar nesse sentido e os robôs cartesianos não são diferentes. Automatizar um processo com um robô cartesiano ajuda a realocar o capital humano para tarefas mais difíceis de automatizar. Isso leva a reduções de custos e produção mais eficiente. Os robôs são mais consistentes e repetíveis e levam a menos problemas de controle de qualidade. Eles também são mais rápidos e, como tal, sua integração levará a um maior volume de produção.

Existem certos recursos de alguns aplicativos que os tornam mais difíceis para alguns dos outros tipos de robôs (robôs de seis eixos, delta, SCARA, etc.). Uma característica importante é sua carga útil. A maioria desses robôs tem limitações aqui. Mesmo os robôs de seis eixos mais massivos têm um teto de 1000-2000 kgs. Quando sua aplicação atinge essa faixa, suas opções se tornam muito limitadas e cada vez mais caras. Os cartesianos podem ser facilmente ampliados a esse respeito com uma mecânica mais forte. Além disso, eles têm potencial de tamanho quase ilimitado. Esses robôs podem ser escalados para tamanhos enormes que outros tipos de robôs simplesmente não podem alcançar.

Para as aplicações da mais alta precisão, os robôs cartesianos simplesmente não podem ser encontrados. Mecânicos de alta qualidade são usados ​​para garantir o mais alto nível de repetibilidade. Para algumas aplicações de manufatura, este nível de precisão é necessário para criar um produto de qualidade.

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Custo de um robô cartesiano

Como esses robôs são altamente escaláveis, é lógico que seu custo também o seja. Por causa disso, é difícil estabelecer uma faixa de preço em um projeto de robô cartesiano. No entanto, todo o resto igual, usar um robô cartesiano para um projeto será menos caro do que usar outro robô industrial comparável para o mesmo projeto. Isso se deve principalmente à simplicidade de seu design e mecânica. Os principais fatores que podem adicionar custos incluem:

• Tamanho do projeto
• Complexidade do aplicativo
• Nível de precisão exigido

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