O guia definitivo para posicionadores para aplicações robóticas

Você acha que precisa de um posicionador robótico? Qual deles é o melhor para você?

Há uma grande variedade de posicionadores disponíveis, com vários eixos, cargas úteis e configurações. Como você sabe qual posicionador atenderá às necessidades de sua aplicação?

Aqui está uma visão geral dos posicionadores robóticos:o que são e o que você precisa saber.

Já é difícil escolher o robô industrial certo para sua aplicação. Você provavelmente olhou para dezenas de modelos de robôs diferentes antes de encontrar o melhor para suas necessidades, procurando o melhor alcance para um robô, a melhor carga útil, a melhor marca.

Justamente quando você pensou que todas as suas decisões haviam acabado e você poderia começar a automatizar seu processo, uma nova decisão chega:Eu preciso de um posicionador robótico?

Se você estiver trabalhando com um integrador de robôs experiente, sua tentação pode ser deixá-los decidir por você. A experiência deles certamente será importante para ajudá-lo a fazer a escolha certa. No entanto, ainda é uma boa ideia que você se familiarize com os detalhes dos posicionadores robóticos.

Quando usados ​​corretamente, os posicionadores podem melhorar significativamente as capacidades de um braço robótico. Mesmo com um pouco de conhecimento, você pode garantir que está obtendo o máximo do seu aplicativo de robô.

Este artigo fornece um guia geral para posicionadores de robôs, fornecendo informações suficientes para tomar uma decisão informada.

O que é um posicionador robótico?

Um posicionador robótico (também conhecido como posicionador de peças de trabalho) é um mecanismo programável com um ou mais eixos que funciona em conjunto com um robô industrial para expandir as capacidades do robô. A peça de trabalho é montada no posicionador robótico e pode ser controlada independentemente do robô, melhorando sua flexibilidade.

Os posicionadores de peças de trabalho vêm em diversos tamanhos, tipos e configurações. Eles variam desde a plataforma giratória de eixo único mais simples até as combinações personalizadas mais complexas de vários eixos programáveis.

O objetivo básico de um posicionador de peças de trabalho é expandir o espaço de trabalho do robô. Isso os torna semelhantes a outros eixos auxiliares onde o próprio robô é montado em uma pista linear, pista curva ou guindaste de pórtico. No entanto, ao contrário desses eixos auxiliares, a peça de trabalho em si é a parte que se move, não o robô. Para obter um guia sobre como usar a programação offline com qualquer eixo auxiliar, consulte nosso artigo anterior.

Sua aplicação é adequada para um posicionador robótico?

A primeira coisa que você deseja determinar ao considerar um posicionador é se sua aplicação é adequada. Muitas aplicações de robôs não precisam de graus de liberdade extras (DoF) e podem ser alcançadas apenas com o robô.

Um bom lugar para começar a pensar sobre isso é perguntar:“Estou atualmente sendo restringido neste aplicativo pelo espaço de trabalho do robô?”

Nesse caso, vale a pena verificar se um posicionador (ou outro eixo auxiliar) pode ser bom para você.

Provavelmente, as aplicações mais comuns onde os posicionadores são usados ​​rotineiramente são soldagem robótica e usinagem robótica. Nessas tarefas, todos os 6 DoF do próprio robô estão sendo usados ​​para posicionar a ferramenta com precisão. Não há muita margem para abordar a peça de trabalho de uma orientação diferente. Como resultado, um posicionador geralmente é necessário ao soldar ou usinar peças com geometrias mais complexas.

Outras tarefas comuns incluem pintura, revestimento e inspeção.

3 benefícios menos óbvios do uso de um posicionador robótico

Estender o espaço de trabalho do robô é certamente uma razão convincente para escolher um posicionador. No entanto, também existem outros benefícios que são um pouco menos óbvios:

1. Processos simultâneos — Alguns posicionadores permitem que várias peças de trabalho sejam montadas em lados opostos. Isso permite que duas ou mais operações sejam executadas simultaneamente com vários robôs, como neste exemplo da ABB.

2. Pequena área de cobertura — Embora contraintuitivo, um posicionador pode realmente reduzir a quantidade de espaço que uma célula robótica usa em comparação com, digamos, usar outro tipo de eixo auxiliar com as peças de trabalho dispostas em bancadas.
3. Alta capacidade de carga — Alguns posicionadores podem lidar com peças grandes e pesadas. Seja qual for sua tarefa, é provável que haja um posicionador que possa lidar com a carga.

5 tipos comuns de posicionador robótico

Existem muitos tipos de posicionador robótico, mas aqui estão os mais comuns:

1. Gira-discos

O tipo mais básico de posicionador, as mesas giratórias ficam no chão ou na bancada e giram a peça de trabalho em torno de apenas um eixo (o eixo vertical). Eles são comumente usados ​​em fresamento de robôs, como vimos no projeto Protolab com RoboDK (a mesa giratória não é vista em movimento neste vídeo).

2. Posicionador de eixo único

Uma mesa giratória é apenas um tipo específico de posicionador rotacional de eixo único. Mas os posicionadores de eixo único existem para quase qualquer orientação. O mais comum gira a peça em torno do eixo horizontal de maneira semelhante a um torno.

3. Cabeçote e cabeçote traseiro

Se sua peça de trabalho for muito longa ou muito pesada para um único posicionador, uma abordagem comum é combinar dois posicionadores de eixo único, com um afixado em cada extremidade da peça de trabalho (conhecido como cabeçote e cabeçote móvel). O controle é sincronizado para que eles sejam tão fáceis de programar quanto um único posicionador.

4. Posicionadores multieixo

É aqui que fica complexo. Você pode encontrar posicionadores em praticamente qualquer configuração e orientação. Os mais simples combinam dois eixos programáveis ​​no mesmo posicionador, os mais complexos podem ser personalizados com quase quantos eixos você quiser.

5. Posicionadores de 3 eixos (roda gigante)

Um tipo muito comum de posicionador multieixo é a “roda gigante”. Isso inclui 3 eixos programáveis ​​que funcionam de forma independente. Para funcionar corretamente, eles precisam ser balanceados tendo o mesmo peso em ambos os lados, o que geralmente significa duas peças do mesmo tipo.

Como escolher o melhor posicionador robótico para você

O melhor posicionador para você dependerá das necessidades de sua aplicação.

Você vai querer considerar questões como:

• Quanto espaço temos para encaixar o robô e o posicionador?
• Qual ​​é a geometria de nossas peças?
• As peças de trabalho são muito grandes ou pesadas para um único posicionador?
• Qual ​​estilo de posicionador faz mais sentido?
• Qual ​​carga útil o posicionador requer?

Depois de determinar o melhor tipo de posicionador, consulte os vários fabricantes de posicionadores robóticos para encontrar um modelo adequado.

RoboDK já inclui muitos posicionadores da ABB e KUKA em nossa Robot Library. No entanto, existem mais fornecedores de posicionadores que integramos com prazer no RoboDK mediante solicitação.

Você também pode criar seus próprios posicionadores e sincronizá-los com seu robô. Com o software RoboDK, você também pode otimizar o movimento de seus eixos externos de acordo com suas configurações preferidas.

Qual ​​tarefa você acha que se beneficiaria de um posicionador robótico? Conte-nos nos comentários abaixo ou participe da discussão no LinkedIn, Twitter, Facebook, Instagram ou no RoboDK Forum.