Dobre sua Produção CNC com Braço Robótico

Publicado em 7 de março de 2019 | Por WayKen Rapid Manufacturing, Gerente de Projetos da WayKen

A produção automatizada era fantasia há menos de 50 anos. Hoje, é tão comum quanto uma máquina de venda automática num corredor de aeroporto, graças ao aparecimento da indústria de serviços de prototipagem CNC. Se apenas alguns anos atrás você precisava contratar um especialista altamente qualificado para instalar um carregador de braço robótico, agora muitos equipamentos de fabricação CNC têm opções pré-configuradas que permitem conectar o braço você mesmo. No entanto, a necessidade de automação de qualquer produção CNC deve ser analisada criteriosamente, porque robôs são essencialmente muito caros.

Quando Um Robô É Necessário?

Originalmente, considerava-se que automação CNC deveria ser usada para trabalho monótono, operações extremamente precisas que humanos não conseguem e cadeias de suprimento de produção perigosas. Hoje, robôs ficaram mais baratos e eu diria que o motivo mais importante para escolher robôs é: considerando o custo do próprio robô, ele trará mais lucro nos próximos cinco anos do que você obteria se não o comprasse. Basicamente, calcule seus custos e lucros. Divida o preço do robô por cinco e olhe seus planos de produção. Se a automação de fabricação impulsionar sua produção CNC a ponto de assumir novos trabalhos suficientes para superar um quinto do preço do robô este ano, definitivamente compre.

Escolhendo o Braço

Existem muitos braços robóticos para diferentes propósitos de produção automatizada. Alguns carregam ou descarregam peças dentro e fora da máquina-ferramenta, acelerando o processo CNC; outros realizam soldagem, montam elementos em uma máquina, etc. O mais simples e eficiente para empresas CNC (produção CNC de baixo volume) e fabricantes de protótipos são braços robóticos que carregam e descarregam peças.

Agora, os braços diferem pela forma como você os programa. Antes, era processo muito complexo e demorado, viável apenas se você tivesse centenas de milhares de peças ou precisasse de precisão de posicionamento extrema. Hoje, existem braços que podem aprender o ciclo. Como? Basicamente, você o coloca no modo de aprendizado e o move manualmente da primeira à última ação. O braço lembra o que você fez e imita suas ações. A precisão de posicionamento não é tão alta, mas leva consideravelmente menos tempo para programar.

A Principal Vantagem de Um Braço Robótico de Carregamento

A principal vantagem é que, se você tem um lote de peças idênticas para fabricar numa máquina-ferramenta, pode automatizar o processo CNC completamente até o ponto de trazer uma caixa de blanks e ir para casa, voltar amanhã e ter o lote todo pronto. O braço trabalhará no segundo e terceiro turnos para você.

O Que Você Precisa Para Instalar e Configurar o Braço

Você considerou tudo e decidiu que criar uma fábrica inteligente beneficiará seu negócio. Talvez até tenha comprado o braço. E agora? Bem, os dois dispositivos precisam trabalhar em uníssono. O fator principal é que eles possam enviar e receber informações um do outro. Como o braço trabalha quando a máquina-ferramenta está pausada e vice-versa, eles não precisam entender muito sobre as operações um do outro. Você precisará principalmente que recebam sinal para iniciar e enviem sinal quando sua parte do ciclo estiver completa.

Do braço para a máquina-ferramenta

O braço precisa iniciar quando a máquina-ferramenta terminar de processar a peça e abrir a porta. Deve receber esse sinal, pegar um blank, movê-lo para o fixador da máquina, soltá-lo e ir para posição de espera. Há nuances na etapa de soltar. Em alguns processos, como torneamento, a peça precisa ser fixada no lugar (ou segurada) enquanto a fixação é feita. Então o programa será ligeiramente mais complexo: o braço envia sinal ao torno para fixar e o torno envia sinal ao braço que terminou de fixar.

Da máquina-ferramenta para o braço

Como conectar o braço à máquina-ferramenta e fazê-los se entender? Se você conhece mecatrônica, pode conectar qualquer braço e qualquer tipo de máquina CNC. Existem diferentes formas: configurar via porta USB ou conectar diretamente através de um de seus relés de equipamento. Então, escreva um pequeno programa de conversão para que o sinal de saída do braço seja entendido pela linguagem de programação da máquina. Exemplo: o braço envia sinal de um programa M para fechar a porta, em vez de apenas uma saída desconhecida.

No entanto, se você não é engenheiro mecatrônico, sugiro ver que tipo de equipamento ou painéis de controle o braço que deseja comprar é compatível. Se sua máquina não estiver na lista, consulte o fabricante. Eles saberão e poderão ajudar na configuração. Podem até ter manuais que economizarão dinheiro em técnicos.

Programação da porta da máquina-ferramenta CNC

Uma característica importante ao configurar produção automatizada para usinagem CNC de precisão é a porta da máquina. Ela deve abrir ou fechar automaticamente. Se não tem essa opção, sugiro começar comprando-a. Mesmo comprando porta automática nova, pode haver problemas. O principal: a porta leva tempo para abrir. Você precisará configurar um atraso para o braço esperar, ou colidirá com a porta abrindo.

Outro problema sério: quando você insere a função "abrir porta" no programa e algo depois, o painel de controle pode achar que a porta emperrou porque não abre imediatamente. Se tiver esse problema, a solução mais simples é programar seu braço para apertar o botão "abrir/fechar porta" no painel (como um operador humano). Não é difícil e economiza muito tempo e esforço mexendo no painel e na porta.

Como a WayKen Pode Atender Você

Somos especialistas em serviços de prototipagem rápida e produção de baixo volume para apoiar desenvolvimento de novas soluções de produtos CNC automatizados. Temos forte capacidade de produção e excelentes cadeias de suprimento para fornecer usinagem CNC personalizada e moldes de injeção rápida no menor prazo possível. Se tem interesse em como podemos ser seu parceiro estratégico, sinta-se à vontade para nos contatar.