O que é um Cobot? Um guia para robôs colaborativos

O que exatamente são cobots e o que eles podem fazer para usinagem CNC e outras manufaturas? Nosso guia responde a todas as suas perguntas.

Origem dos Cobots

Os robôs traçam suas origens até a década de 1950, quando George Devol patenteou o primeiro “robô industrial” conhecido, Unimate, que introduziu a automação nas fábricas. Na década de 1960, a General Motors estava adicionando robôs às suas instalações para soldagem, e logo outros grandes fabricantes seguiram o exemplo.


Embora esses robôs fossem poderosos e rápidos, eles também eram enormes, caros e inseguros em torno de humanos. Eles operavam em gaiolas, atrás de cercas ou em salas totalmente separadas. Eles também eram automação “fixa”, o que significa que foram projetados e construídos para uma única tarefa. Se a tarefa não fosse mais necessária devido a mudanças na produção ou no processo, o robô se tornaria obsoleto.


No final da década de 1990, os primeiros robôs colaborativos verdadeiros, ou cobots, estavam sendo desenvolvidos por J. Edward Colgate e Michael Peshkin. Eles foram projetados para serem seguros, trabalhar em estreita colaboração com humanos e assumir tarefas repetitivas que facilitariam o trabalho das pessoas.


Hoje, os cobots estão ganhando popularidade na fabricação e em outras indústrias para embalar mercadorias, cuidar de máquinas, reabastecer produtos ou trabalhar em linhas de montagem. Ao trabalhar ao lado de humanos, os cobots fornecem colaboração segura, além de melhorar a qualidade do produto por meio de consistência e precisão. Neste blog, veremos os muitos benefícios dos cobots e o que os diferencia dos robôs industriais tradicionais.

Qual ​​é a diferença entre robôs e robôs colaborativos?

Existem várias diferenças entre robôs tradicionais e robôs colaborativos, ou cobots. Cobots são menores, mais acessíveis e mais fáceis de operar. A principal diferença, porém, é que os robôs colaborativos são projetados para compartilhar espaços de trabalho com humanos com segurança e não exigem gaiolas ou cercas. Eles são equipados com recursos de segurança que os tornam muito menos perigosos do que os robôs tradicionais.


Cobots também são geralmente mais fáceis de programar do que robôs tradicionais. No entanto, os cobots variam em sua facilidade de uso. A última geração de cobots, como o OB7 da Productive Robotics, não oferece programação alguma. Eles aprendem a realizar suas tarefas por meio do ensino físico:mostrando e guiando-o pelos movimentos, em vez de usar a codificação ou programação tradicional do robô.


Outra diferença importante é o fato de que os cobots fornecem flexibilidade e agilidade. Em vez de serem projetados, construídos e programados para uma única tarefa ou aplicativo, os cobots podem executar uma ampla variedade de tarefas e podem ser reimplantados em várias estações de trabalho. Por exemplo, um cobot pode montar produtos no início do dia e embalar esses mesmos produtos no final do dia. Da mesma forma, um cobot pode cuidar de várias máquinas e rolar facilmente entre elas.

Cobots são projetados para interação humana

Saiba o impacto que os cobots têm nos funcionários! Assista agora .


Os cobots possuem recursos de segurança integrados que permitem que eles trabalhem ao lado de humanos com segurança, sem a necessidade de gaiolas ou cercas. Isso significa que um cobot pode parar ou desacelerar se uma pessoa esbarrar nele ou entrar em sua área de trabalho. Existem quatro modos diferentes de robôs colaborativos para interação humana:

1. 
   Parada monitorada com classificação de segurança
   
2. 
   Guiando a mão
   
3. 
   Monitoramento de velocidade e separação
   
4. 
   Limitação de potência e força
   

Os cobots têm outros recursos projetados para interação humana próxima:

• 
  Tamanho compacto/pequeno tamanho (mais a capacidade de ser montado em tetos, mesas ou carrinhos).
  
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  Braços robóticos leves com bordas arredondadas para minimizar a força de ferimentos.
  
• 
  Sensores para parar ou desacelerar automaticamente o movimento.
  
• 
  Garras tipo mão e outras opções hábeis para muitas aplicações.
  

É importante observar que os recursos de segurança do cobot por si só não tornam um cobot seguro. É sempre necessário realizar uma avaliação de risco adequada para determinar a segurança da aplicação e das pessoas envolvidas.

Impactos nos funcionários e responsabilidades do trabalho

Ao compartilhar espaços de trabalho com humanos, os cobots trabalham ao lado dos trabalhadores para aliviá-los do trabalho repetitivo e redundante. Os cobots assumem as tarefas maçantes, sujas e perigosas e permitem que os trabalhadores se concentrem em outras tarefas mais qualificadas que agregam mais valor à organização.


Por exemplo, um cobot pode cuidar de uma máquina CNC manipulando o processo repetitivo de carregamento e descarregamento de peças, enquanto o operador se concentra na inspeção de qualidade e na preparação de diferentes trabalhos. Isso não apenas aumenta o rendimento mantendo as máquinas funcionando de forma consistente, mas torna o trabalho mais interessante, desafiador e mais gratificante, e pode até levar a novas responsabilidades.

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  Flexibilidade de trabalho e tarefa com cobots
  

Os braços Cobots são construídos com vários graus de movimento. A maioria dos cobots tem seis graus de liberdade, mas OB7 da Productive Robotics tem sete , que oferece mais flexibilidade e destreza para contornar obstáculos e entrar em lugares mais apertados. Os cobots fornecem a flexibilidade de mover entre máquinas e mudar facilmente de um trabalho para outro. Eles podem ser equipados com muitas opções de garras, para que possam trabalhar habilmente com uma variedade de materiais e não causar danos. Essa flexibilidade combinada com a facilidade de uso permite que você implemente cobots facilmente e ensine uma tarefa em minutos.


Veja como você pode configurar um cobot e ensiná-lo a cuidar de máquinas CNC:

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  Evoluindo o trabalho com robótica
  

A escassez de mão de obra da indústria manufatureira torna difícil encontrar trabalhadores qualificados. Com muitos trabalhos de fabricação não preenchidos, os cobots estão preenchendo a necessidade de as empresas otimizarem sua produção automatizando trabalhos que são mundanos, chatos ou indesejáveis. Os cobots oferecem aos fabricantes uma vantagem competitiva por meio de sua relação custo-benefício, facilidade de uso e implementação.


Como os cobots não fazem pausas, adoecem ou saem de férias, eles correm sozinhos por turnos inteiros e continuam depois que todos vão para casa à noite. Isso abre a possibilidade de fabricação "sem luz" durante as horas de folga e a capacidade de assumir ainda mais trabalho. Imagine ter seus operadores focados em tarefas inovadoras ou complexas enquanto os cobots lidam com o trabalho mais redundante com supervisão mínima!

Para que são usados ​​os robôs colaborativos?

Devido à sua versatilidade, tamanho reduzido e facilidade de uso, os cobots podem automatizar milhares de tarefas industriais diferentes, desde embalagem e montagem até manutenção de máquinas e inspeção de qualidade. As tarefas comuns do cobot incluem:

Conjunto	Corte a laser	Parafusadeira
Acondicionamento	Manutenção de máquinas	Vedação
Rebarbação	Manuseio de Materiais	Ordenação
Distribuição	Embalagem	Pulverização
Acabamento	Quadro	Soldagem
Colagem	Paletização	Assistente de Trabalho
Inspeção	Escolha e coloque
Testes de laboratório	Inspeção de qualidade

A identificação de aplicativos cobot é diferente para cada empresa. Como os robôs não executam tarefas da mesma forma que os humanos, é útil dividir os processos existentes em etapas curtas e repetíveis que um robô pode manipular. Uma boa regra é começar com uma tarefa simples e depois expandir para aplicativos mais complexos. Você pode identificar processos adequados para cobots concentrando-se naqueles que:

• 
  Tenha movimentos repetitivos
  
• 
  Requer muito pouca ou nenhuma habilidade
  
• 
  São propensos a erros ou distração da fadiga
  
• 
  Contribuir para o tempo de máquina ociosa
  
• 
  Requer alta precisão
  

Tipos de Cobots

Existem muitos robôs colaborativos diferentes no mercado hoje, cada um oferecendo benefícios semelhantes e suas próprias especialidades. Determinar o cobot certo para seu aplicativo depende de vários fatores que são exclusivos do seu negócio e do aplicativo específico. Normalmente, os cobots podem ser diferenciados pelo seguinte:

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  Carga útil . Quanto peso eles podem levantar e mover, incluindo ferramentas.
  
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  Alcance da capacidade . Até onde o braço pode se estender e manter a estabilidade.
  
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  Eixo de movimento . O número de linhas/planos em torno dos quais uma junta gira.
  
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  Ensinabilidade . Como eles são configurados para fazer o trabalho (ou seja, ensináveis ​​versus precisando de habilidades de programação)
  
• 
  Ferramentas de fim de braço . Como pinças de vários dedos, pinças e ventosas.
  
• 
  Recursos de segurança a bordo . Como sensores, câmeras e configurações de velocidade variável.
  

Aplicativos comuns de cobot

Os recursos acima se traduzem em muitas aplicações industriais específicas, como:

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  Usinagem CNC
  

Cobots são amplamente utilizados na manutenção de máquinas CNC. Um cobot carrega e descarrega uma máquina como um operador humano, mas não faz pausas. Um cobot da Productive Robotics leva algumas horas para ser configurado e se conecta facilmente a qualquer tipo de máquina. A Cobots mantém as máquinas CNC funcionando 24 horas por dia, 7 dias por semana, eliminando o tempo ocioso do fuso e aumentando o rendimento.

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  Fabricação
  

As oportunidades para melhorar as operações de fabricação e a produtividade com a integração de cobots são quase infinitas. Um cobot lida com muitas tarefas que aumentam a qualidade e aumentam a eficiência, como:

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  Colocação de peças em um forno de tratamento térmico ou máquina formadora de chapas metálicas
  
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  Perfuração de furos, rosqueamento de chapas metálicas ou parafusos de acionamento
  
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  Tarefas de acabamento como esmerilhamento, polimento ou rebarbação
  
• 
  Corte a laser ou plasma
  
• 
  Soldagem
  
• 
  Inspeção de qualidade pós usinagem CNC (com o auxílio de uma câmera 3D ou sensor)
  
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  Logística
  

De fabricantes que enviam peças acabadas para organizações exclusivamente envolvidas em armazenamento e logística, os cobots podem ser usados ​​para tarefas como embalagem (por exemplo, enchimento de caixas ou paletização), elevação, empilhamento, operações de coleta e colocação e classificação.

Indústrias que se beneficiam dos cobots

Empresas grandes e pequenas e em todos os setores se beneficiam dos cobots. Usinagem/fabricação e outros processos que exigem etapas consistentes e repetíveis são candidatos perfeitos para automação de cobot. Como os cobots trabalham de forma consistente e ininterrupta, eles completam as mesmas tarefas todas as vezes. Isso leva a uma redução do erro humano, melhoria dos requisitos de qualidade/segurança e maior satisfação dos funcionários. OEMs e fornecedores também podem obter taxas mais baixas de refugo ou retrabalho.

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  Usinagem CNC e fabricação de precisão
  

Em aplicações de usinagem CNC, os cobots lidam com o processo de carga e descarga, incluindo:

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  Abrir e fechar a porta da máquina
  
• 
  Pressionando o botão iniciar
  
• 
  Carregar e descarregar blanks ou peças
  
• 
  Material de preparação para processamento e inspeção
  
• 
  Gravando dados pertinentes
  

Além disso, nas operações de máquinas CNC, o foco no aumento da produtividade é a chave. Enquanto um operador que cuida de uma máquina raramente está presente para trocar a peça quando o ciclo termina, um cobot mantém as máquinas funcionando de forma consistente e elimina o tempo ocioso da máquina. Os cobots também funcionam bem para ciclos de usinagem curtos, trabalhando continuamente em tarefas, liberando o operador dessa tarefa e permitindo que ele se concentre em outras tarefas.


O número de eixos de movimento também pode determinar a flexibilidade que um cobot tem para alcançar objetos redondos, pegá-los e girá-los, segurar e girar botões, botões e muito mais. O cobot OB7 da Productive Robotics possui sete juntas, o que é uma vantagem para a manutenção de máquinas CNC. Por causa do 7º eixo, o cobot pode ser colocado ao lado da porta da máquina e alcançar a máquina para carregar a peça sem bloquear o acesso do operador da máquina.

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  Fabricação de metais
  

Os cobots podem ser equipados com garras ou ventosas a vácuo para pegar, mover e carregar peças brutas ou chapas metálicas para muitas operações de fabricação, incluindo estampagem, corte a laser, perfuração, corte, dobra, dobra e fundição. Eles também podem auxiliar em operações secundárias de acabamento ou tratamento térmico.

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  Aeroespacial e Automotiva
  

OEMs e fornecedores exigem qualidade consistente das peças que atendam às especificações. Nesses ambientes de fabricação, os cobots podem usinar componentes, perfurar e aparafusar painéis e inserir matérias-primas para estampar componentes pequenos e em miniatura – tudo sem cansar, forçar ou fazer pausas.

Vantagens de trabalhar com cobots

Existem várias vantagens na implementação de cobots em suas instalações em termos de aumento de eficiência e produtividade. Suas vantagens são inúmeras, e as seguintes são algumas das maiores.

Programação e configuração fáceis

Many adopters of cobots are first time users and do not have any prior robot programming experience. Thus, what makes a cobot simple and easy to work with is how easy it is to program it. Cobots, like OB7, require no programming at all. Rather than inputting lines of code, anyone can teach OB7 by simply by moving the arm through the motions. By “showing” it where to move, those motions are stored and followed exactly each and every cycle.

Cobots are Collaborative and Safe

Introducing cobots into your facility provides an enhanced safe working environment between human and robot collaboration. Cobots work alongside your existing employees to assist with tasks. By working collaboratively with humans, cobots increase productivity, efficiency, and quality, while enriching the work environment.

ROI and Fast Payback Periods

Return on investment (ROI) is fast for cobots because they are easy to set up, require minimal integration, and are more cost-effective than traditional cobots. Some cobots, like Productive Robotics’ OB7, have an ROI in as little as a week with financing. There are many other factors that play a role in determining ROI. Every business is different, so it’s important to assess the factors involved in your business when calculating your ROI.

Positive Impact on Employees

Introducing a new piece of equipment, like a cobot, can be intimidating for workers. Yet, the initial reaction quickly dissipates as the cobot frees them up to handle more rewarding parts of their job. In many cases, employees finally have time to get caught up and work on higher-level responsibilities and training. In other cases, they even come up with new and creative ways that a cobot can help with their job.

Improving Automation with Cobots

For decades, automation has benefited large companies. Today, businesses large and small can implement collaborative robots without the high price tag, complex integration and difficult programming. Through their ease-of-use, affordability, and flexibility, cobots offer limitless options for businesses to compete in a changing manufacturing landscape.


Whether it is a fully automated factory floor or introducing cobots into manual workstations, cobots provide many benefits to businesses across all industries. They increase productivity, improve quality, and optimize efficiency.


Productive Robotics focuses on usability and providing solutions to non-experienced individuals who have no robotics experience or programming skills. OB7 cobots are designed to seamlessly integrate into production lines, teach easily, and redeploy quickly.

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Our robot specialists at Productive Robotics are here to answer your questions. Please get in touch to learn about our next generation of cobots and how they can help you achieve your production goals.