Esta é a única célula de fabricação que você precisará?

Pense em como você fabrica as peças agora.

Há muitas etapas, não há? Uma célula transforma a matéria-prima em peças utilizáveis. Outra célula corta a forma áspera da peça e, em seguida, completa a usinagem fina. Ainda outra célula realiza o acabamento da superfície. No final, a sua área de trabalho está repleta de máquinas, o que leva os seus operadores a correrem por todo o lado na tentativa de se manterem atualizados.

Não seria útil se você tivesse apenas uma célula para concluir todas essas etapas?

Esta é a questão que um grupo de pesquisadores decidiu abordar em uma recente proposta de projeto para o programa de financiamento Horizonte 2020 da UE.

Apresentando… HYROMAN

HYROMAN era o nome de uma proposta para um projeto da UE que foi apresentada em 2017.

A UE (União Européia) organiza seu financiamento de projetos de pesquisa em rodadas. A rodada atual é chamada Horizonte 2020 e, até agora, foram mais de 600.000 inscrições enviadas nos últimos 5 anos (das quais apenas 3% foram financiadas).

HYROMAN significa HYbrid RObotic MANufacturing. A ideia por trás do projeto é desenvolver uma plataforma que possa atingir todas as etapas de fabricação dentro de uma célula robótica.

A proposta do projeto explicava que a HYROMAN “pretende construir um sistema de fabricação disruptivamente inovador que permita uma produção ágil e econômica”.

A Plataforma HYROMAN

O núcleo do projeto proposto é a “plataforma HYROMAN”, que “é um sistema robótico avançado… para minimizar o tempo de produção, o espaço da fábrica e os gastos de capital necessários”.

Isso combina três etapas principais de fabricação em uma única célula:

1. Manufatura Aditiva — Em vez de trabalhar com peças de metal, a célula usaria uma “ferramenta de deposição” (impressão 3D) para construir a forma áspera da peça. Uma ferramenta extrusora seria anexada como o efetor final do robô para concluir esta etapa.
2. Manufatura Subtrativa — Em seguida, um segundo robô dentro da célula usaria uma ferramenta de usinagem para remover o excesso de material da peça.
3. Manufatura Transformativa — Finalmente, o segundo robô trocaria sua ferramenta de usinagem por um efetor de tratamento de superfície. Isso seria usado para transformar a microestrutura da superfície da peça e trazê-la para a qualidade final.

Na verdade, seria possível completar todos esses três estágios com um único robô. No entanto, a manufatura aditiva leva muito mais tempo do que as outras duas etapas, então faz sentido usar dois robôs. Talvez até faça sentido usar vários robôs para o estágio de impressão 3D para aumentar o rendimento geral da célula.

Como a HYROMAN usa o RoboDK

Uma coisa que faz do HYROMAN uma ideia tão boa é o uso do RoboDK como plataforma de programação. O RoboDK facilita muito a realização de todas as três etapas de programação no mesmo ambiente.

Para sua proposta, a equipe usou o software para construir uma simulação do primeiro estágio da célula (a impressão 3D). Para fazer isso, eles usaram o assistente de impressão 3D. No entanto, este é apenas o começo. Com os assistentes de programação integrados do RoboDK, todos os três estágios são fáceis de alcançar.

Veja como a equipe da HYROMAN pode usar o mesmo software para manufatura aditiva, subtrativa e transformadora:

Manufatura Aditiva — Assistente de Impressão 3D

O primeiro passo é imprimir em 3D a forma bruta da peça usando manufatura aditiva.

O assistente de impressão 3D do RoboDK permite que você transforme facilmente um modelo CAD em uma sequência de instruções do robô. Requer um arquivo GCODE como entrada, que pode ser gerado pelo software livre Slic3r.

Existem muitas possibilidades de impressão 3D. Recentemente, informamos sobre uma equipe que está usando o RoboDK para imprimir alimentos em 3D. Também vimos a impressão 3D de concreto para aplicações arquitetônicas.

Veja o exemplo a seguir de impressão 3D no RoboDK e confira a página de documentação para obter instruções práticas.

Manufatura Subtrativa — Assistente de Usinagem Robô

O segundo passo é usinar os detalhes da peça usando máquinas-ferramentas compatíveis com robôs.

O Machining Wizard do RoboDK segue um processo muito semelhante à impressão 3D. Ele usa GCODE como entrada ou outro tipo de arquivo NC. No entanto, em vez de adicionar material, a ferramenta é usada para remover material.

Para obter detalhes sobre como a usinagem robótica pode ajudar sua empresa, leia nosso artigo Como a usinagem robótica pode simplificar sua vida.

Veja o exemplo a seguir de Usinagem de Robô no RoboDK e confira a página de documentação para obter instruções práticas.

Manufatura Transformativa — Assistente de Acompanhamento de Curvas

A etapa final é realizar o tratamento de superfície, para melhorar as propriedades do material do produto final (por exemplo, para melhorar a resistência ao desgaste, soldabilidade, resistência à corrosão, etc.).

O movimento exato do robô dependerá do método específico de tratamento de superfície. No entanto, muitos métodos exigirão que o robô se mova em um caminho curvo ou se mova para pontos individuais. Para isso, os assistentes de acompanhamento de curva e acompanhamento de ponto do RoboDK serão mais úteis.

Esses movimentos tornam as aplicações de acabamento de superfície bastante semelhantes às tarefas de inspeção ou pintura, que você pode encontrar em nosso artigo O Guia do fabricante para inspeção robótica.

Veja o exemplo a seguir de uma tarefa Curve Follow (pintura) no RoboDK e confira a página de documentação para obter instruções práticas.

Como você pode melhorar seu processo com o RoboDK

HYROMAN é uma ótima ideia. No entanto, você não precisa executar todas as três tarefas de fabricação na mesma célula robótica para ver os benefícios. Você pode melhorar seus processos implementando apenas uma das tarefas.

Qual ​​das três tarefas seria mais útil para o seu negócio? (ou seja, impressão 3D robótica, usinagem robótica ou acabamento de superfície robótico).

Escolha aquela que faz sentido para você e use os links acima para saber mais.

O que você poderia alcançar com uma célula de manufatura multifuncional? Conte-nos nos comentários abaixo ou participe da discussão no LinkedIn, Twitter, Facebook, Instagram ou no RoboDK Forum.