Robôs de linha de montagem:um guia definitivo

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A montagem é uma parte importante dos processos industriais. É a penúltima etapa em que os componentes de um produto que foram produzidos separadamente são reunidos para torná-lo completo. É um processo decisivo que geralmente faz a diferença entre produtos que passam no teste de qualidade e unidades rejeitadas.

Dada a importância de uma montagem adequada, é essencial que seja feita com alta precisão. As fábricas, por outro lado, preferem que seja rápido para economizar custos e manter um alto índice de produção. Desta necessidade surgiram robôs de montagem . Se você está pensando em investir em alguns, aqui está um guia com tudo que você precisa saber sobre por que e como eles podem ser aplicados.

O que são robôs de linha de montagem?

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Um robô de linha de montagem é uma máquina programada usada para unir as partes constituintes de um produto em um. Comparados ao trabalho humano, os robôs de montagem são rápidos e possuem uma precisão mecânica que os seres humanos podem não ser capazes de alcançar. Outros fatores, como sua capacidade de lidar com cargas úteis maiores ao montar peças grandes, também tornam os robôs de montagem fundamentais na fabricação.

Um robô de montagem é composto das seguintes peças:

Um braço robótico de linha de montagem- trata-se de um manipulador flexível que substitui o braço humano para levantar e posicionar as peças que estão sendo montadas. Este tipo de braço robótico é projetado com diferentes capacidades de carga útil e alcance para torná-los adequados para a montagem de diferentes produtos.

Efetora final- um efetor final é uma ferramenta afixada na extremidade de um braço do robô de montagem para permitir que ele pegue as peças que serão montadas. Eles variam em design com base na peça. Os exemplos incluem pinças, distribuidores de adesivos e ferramentas de sucção usadas para manusear vidro.

Sensores - os sensores guiam os robôs de montagem detectando parâmetros como quanta força eles devem aplicar ao instalar uma peça ou como devem posicioná-la.

Sistemas de visão- os sistemas de visão geralmente são instalados próximo ao final do braço do robô de montagem. Eles ajudam a torná-lo mais preciso, pois permitem que o braço do robô "veja" a peça e onde posicioná-la.

Em que consistem os sistemas de montagem robótica?

Um sistema de montagem robótico compreende uma série de robôs de linha de montagem que trabalham em conjunto para montar unidades de produtos. Isso geralmente é aplicável quando um produto tem diferentes tamanhos e formatos de componentes porque eles precisam ser manuseados por robôs de montagem diferentes. Um tipo de sistema de transporte passa a unidade sendo montada de um estágio de montagem para o próximo.

Um exemplo disso seria a montagem do veículo. Peças como assentos de automóveis e pára-brisas não podem ser manuseadas com eficiência pelo mesmo robô. Assim, um conjunto de robôs instalaria o assento do veículo e, mais adiante no sistema de montagem, outro conjunto de robôs de montagem instalaria o pára-brisa.

Embora todos os robôs em um sistema de montagem sejam projetados para montagem, eles podem não ser necessariamente idênticos. Suas cargas úteis e alcance podem diferir com base nas peças que estão manuseando. Os efetores finais com os quais eles estão equipados também são escolhidos para corresponder à sua tarefa.

Tipos de robôs de linha de montagem

Diferentes tipos de robôs são adequados para tipos exclusivos de processos de montagem. Isso depende de quantos graus de liberdade eles têm e das cargas úteis com que podem lidar. Os principais tipos de braços de robô usados como robôs de montagem incluem

Robôs SCARA

Robôs SCARA são flexíveis no eixo XY e rígidos no eixo Z. Isso os torna ideais para processos de montagem em que podem pegar peças de um lado e montá-los em outro ao longo de um plano paralelo. Eles cobrem um amplo envelope de trabalho cilíndrico e podem lidar com cargas úteis consideráveis. Outros méritos de usar um robô SCARA para montagem incluem:

Alta velocidade porque seus braços compactos lutam com menos torque

Eles têm alta precisão e repetibilidade

Eles podem lidar com pequenas peças de forma eficaz

Robôs Delta

Robôs Delta consistem em três braços de robô em forma de triângulo montados em uma base com cada braço sendo alimentado por seu próprio servo motor. Quando um robô delta é aplicado em uma linha de montagem, ele é montado acima da cabeça. Isso fornece mais estabilidade aos braços do robô e reduz a quantidade de torque que eles experimentam ao levantar as peças durante a montagem. Como resultado, eles funcionam extremamente rápido e são altamente precisos, especialmente quando equipados com sensores.

Dada a sua estrutura, os robôs Delta só podem lidar com pequenas cargas úteis. Talvez seja por isso que só recentemente começaram a ser usados em linhas de montagem. Apesar disso, eles são muito eficientes na montagem de pequenos componentes como telas ou tampas de telefones celulares, entre outras coisas.

Robôs articulados

Braços de robô articulados têm várias juntas de rotação que permitem que eles se flexionem em diferentes direções. É essa alta flexibilidade que é aproveitada quando eles são usados para processos de montagem complexos. Eles são particularmente eficazes quando as peças precisam ser giradas ou manobradas durante a instalação.

Devido às múltiplas juntas em sua estrutura, os braços articulados do robô são ligeiramente mais lentos em comparação com outros robôs. No entanto, o que lhes falta em velocidade, eles compensam sendo capazes de lidar com cargas úteis pesadas, cobrir grandes envelopes de trabalho e estender a mão para instalar as peças. Eles também podem se tornar ainda mais eficazes com sistemas de visão.

Aplicação de robôs na montagem

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As linhas de montagem diferem de um setor para o outro em termos das peças que estão sendo montadas e outros processos envolvidos. Consequentemente, diferentes tipos de robôs de montagem são aplicados exclusivamente em cada tipo de linha de montagem. A seguir estão exemplos de como os robôs de montagem são aplicados.

Montagem de micro peças eletrônicas- as partes internas dos dispositivos eletrônicos compreendem uma série de micropartes que seriam difíceis de serem rastreadas pelo olho humano. Eles são ainda mais difíceis de montar, especialmente em arranjos complexos como placas de circuito. Portanto, é mais eficaz usar robôs de montagem como SCARA e robôs delta, que podem manipular peças pequenas com facilidade e precisão.

Montagem automotiva - os carros são feitos de centenas de peças que variam em tamanho. A montagem automotiva é, portanto, feita por meio de um sistema de montagem robótico com diferentes peças sendo instaladas em etapas. Dada a quantidade de manobras necessária para alcançar o interior da carcaça de um carro para instalar as peças, os braços articulados do robô são os mais comumente usados para esse tipo de montagem.

Conjunto adesivo - este é um tipo de montagem em que as partes de um produto devem ser unidas com adesivo de resistência industrial. Pode ser arriscado para a equipe humana inalar esses vapores ou se sua pele entrar em contato com esses adesivos. Por esse motivo, robôs de montagem como o SCARA podem ser usados para dispensar o adesivo, enquanto outro equipado com uma pinça pode juntar as peças mais adiante na linha de montagem.

Montagem da sala limpa- dispositivos médicos, como quadris artificiais e instrumentos de tratamento, devem ser fabricados em ambientes estéreis e com alta precisão. Braços robóticos esterilizados e com proteção contra entrada para fácil limpeza são adequados para esse tipo de produção. Eles são muito mais fáceis de manter em condições estéreis e, ao contrário dos humanos, não requerem equipamentos higiênicos todos os dias.

Vantagens dos robôs de montagem

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Alta velocidade - quanto mais tempo leva para montar uma unidade de produto, maiores são os custos de produção. Além disso, longos tempos de produção podem atrasar sua cadeia de suprimentos. Os robôs de montagem trabalham muito mais rápido do que o trabalho humano e mantêm sua linha de produção funcionando o tempo todo.

Precisão - peças mal montadas resultam em um produto de baixa qualidade geral. Uma válvula tubular, por exemplo, bem montada, acabaria vazando ao chegar ao consumidor. A precisão mecânica dos robôs de montagem elimina esses erros de produção.

Eficiência de custos- um robô de montagem reúne os componentes do produto com mais rapidez e precisão do que alguns trabalhadores humanos podem. Embora o custo inicial de um robô possa ser alto, no longo prazo é muito mais barato do que uma folha de pagamento recorrente e inchada. Menos erros também reduzem o desperdício, o que também economiza dinheiro na produção.

Padronização de qualidade- a alta repetibilidade dos robôs de montagem rende produtos acabados que são idênticos em design e qualidade. Isso é importante porque dá consistência aos seus produtos, em vez de depender de mão de obra humana, pois cada trabalhador possui diferentes níveis de habilidades.

Segurança aprimorada - os processos de montagem podem ser arriscados para a equipe de várias maneiras. Levantar componentes pesados, aplicar adesivos, pregar peças e processos semelhantes podem dar errado a qualquer momento. Ao atribuir essas tarefas a robôs de montagem, os trabalhadores podem assumir responsabilidades mais seguras, mais gratificantes e menos árduas.

Desvantagens dos robôs de montagem

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Perda de emprego - quando as tarefas que eram inicialmente executadas manualmente se tornam automatizadas, alguns funcionários são transferidos para outras posições, mas a maioria acaba redundante. Essa perda de meios de subsistência é o motivo de muitas pessoas se oporem à ideia de que a robótica avance ainda mais do que já avançou.

Problemas de segurança- Os robôs de montagem para peças grandes, como os usados para grandes componentes eletrônicos ou veículos, exigem um amplo espaço não apenas para caber, mas também para segurança. A menos que sejam robôs colaborativos com sensores de segurança, seria perigoso para os trabalhadores trabalharem próximos a robôs de montagem. Colisões e outros acidentes podem ocorrer a qualquer momento se uma distância de segurança não for mantida. Isso também pode impedi-lo de incorporá-los se sua fábrica não for grande.

Altos custos de investimento -os benefícios dos robôs de montagem são inegáveis, mas seus custos também podem ser bastante elevados. Esses custos não incluem apenas os custos de compra, mas também os de manutenção regular e as perdas incorridas durante períodos de inatividade inesperados.

Conclusão

Há muito a ganhar com o investimento em robôs de montagem. No entanto, os ganhos só podem ser obtidos se você escolher o robô certo para sua configuração. Encontrar um fabricante de robôs de montagem certificado que oferece unidades duráveis de alta qualidade poderia igualmente tornar sua transmissão em uma montagem automatizada muito mais suave.

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