Robôs Gantry: Impulsionando Automação de Grande Escala para Excelência no Fabrico

Robôs gantry estão posicionados para lidar com algumas das maiores aplicações no fabrico. Saiba onde se encaixam no seu processo e quando automatizar.

Robôs gantry são cavalos de batalha da automação. Como "irmão maior" do robô cartesiano, esta máquina lida frequentemente com as aplicações robóticas mais exigentes. Identificam-se pelas grandes estruturas que se erguem sobre a estação de trabalho. Têm dois grandes atuadores no eixo X que percorrem o comprimento da envelope de trabalho. Pelo menos um atuador no eixo Y para atravessar esquerda-direita. Pelo menos um atuador no eixo Z que se move para cima/baixo dentro/fora da envelope.

A capacidade de escalar dá-lhes vantagem inegável sobre outros tipos para a tarefa certa. Neste artigo, aprende mais sobre o que são robôs gantry e quando considerá-los. Tópicos:

• Aplicações standard para robôs gantry
• Indústrias para robôs gantry
• Quando deve usar um robô gantry?
• Quanto custam robôs gantry?

Aplicações Standard para Robô Gantry

Robôs gantry são tipicamente reservados para tarefas pesadas. Encontram-se acima da estação de trabalho em pernas metálicas robustas. Montada nesta estrutura está o resto da estrutura que lhe permite mover-se pelo espaço de trabalho e completar a tarefa. A sua construção dá vantagens que o tornam ótimo para aplicações específicas, incluindo mas não limitado a:

• Paletização/despaletização
• Manuseamento de materiais
• Triagem
• Montagem
• Armazenamento e recuperação

São ótimas escolhas para estas tarefas, especialmente quando exigências de carga útil e tamanho excedem o que outros tipos aguentam. Outros robôs têm limites de carga, velocidade e alcance. Gantry têm tetos de performance muito mais altos, limitados principalmente pelo espaço disponível.

Indústrias para Robô Gantry

Devido às aplicações onde se destacam, são comuns em muitas indústrias. Indústrias comuns:

• Aeroespacial
• Metais
• Plásticos e Borracha
• Logística/armazéns
• Papel
• Alimentar e bebidas

São comuns nestas indústrias por algumas razões. Comum ter requisitos de carga útil alta que excedem outros tipos. Outras vezes, alcance é fator limitante para outros tipos e gantry destaca-se. Vamos ver forças e limitações em detalhe.

Quando Deve Usar um Robô Gantry?

Cada tipo de robô tem forças e limitações. São estas características que determinam qual é apropriado. Gantry não são diferentes. Características chave a considerar:

• Capacidade de carga útil
• Velocidade
• Alcance
• Destreza
• Tamanho

Capacidade de Carga Útil

Robôs gantry são mais notáveis pela capacidade de carga. Frequentemente semelhantes a gruas industriais, têm estruturas metálicas maciças que dão grande resistência mecânica. Permitem suportar cargas enormes como rolos grandes de metal e componentes de aviões. Poucas aplicações são demasiado grandes para gantry. Mas muitas são demasiado pequenas para gantry fazer sentido. Exemplo: pequenas tarefas de montagem, como PCB, gantry executa mas seria overkill. Gastaria muito dinheiro em capacidades que não aproveitaria.

Velocidade

Robôs gantry têm velocidade média e dependem maioritariamente dos motores usados e da carga para determinar rapidez. Dependendo do tamanho e mecânica, velocidades variam de centímetros por segundo a metros por segundo. Têm flexibilidade porque motores e caixas de velocidades não precisam caber dentro de carcaça como robôs articulados. Alta flexibilidade em engrenagens: caixas de velocidades nos motores e engrenagens internas da mecânica dos atuadores (fusos de esferas, cremalheira e pinhão, correias e polias, etc.).

Velocidade e carga são um equilíbrio. Cargas maiores requerem componentes mais pesados e rácios de engrenagem maiores, limitando velocidade máxima. Robôs mais rápidos geralmente não têm grande capacidade de carga, e vice-versa. As exigências da sua aplicação determinam o tipo.

Alcance

Aqui o gantry brilha verdadeiramente. O seu alcance é inigualável comparado a outros tipos. Alcance só limitado pelo espaço disponível para construção. Gantry podem ser de poucos metros quadrados a campos de futebol inteiros. Explica por que se encontram em grandes armazéns e armazenamento. Se a tarefa requer cobrir grandes distâncias, gantry é bom ponto de partida.

Destreza

Gantry falham quando aplicação requer movimento flexível. A mesma construção que permite grande carga e alcance torna-os rígidos. Dificultam aplicações que exigem contornar, chegar ao lado ou por baixo da peça. Exemplo: aplicação de soldadura que requer soldar múltiplas juntas em vários ângulos. Braço articulado destacaria-se. Gantry são tipicamente para tarefas onde movem por cima da peça, descem, executam função, sobem, movem para próxima posição.

Tamanho

Gantry são dos maiores tipos de robô mesmo na implementação menor. Nenhum outro (exceto móveis) opera ao longo de todo o chão de fábrica. Este tamanho é vantajoso em grandes aplicações. Mas prejudicial quando espaço é limitado lateral ou verticalmente. Como gantry estão acima do espaço de trabalho, geralmente não é problema. Mas em circunstâncias especiais, infraestrutura existente pode dificultar integração.

Duas questões primárias a fazer:

• Há adequação da aplicação?
• Qual o caso de negócio para o meu robô gantry?

Esta secção dá bom ponto de partida para entender adequação. Se não houver adequação, pode sofrer consequências negativas: perda de receita, operação ineficiente, falha total do projeto. Segunda questão: caso de negócio. Para responder, deve entender custo do processo, ganhos da automação e custo do projeto robótico. Se conseguir caso ROI em timeline atrativa, está no caminho para provar caso de negócio sólido.

Se ainda não tem certeza sobre adequação ou tem outras questões sobre automação na sua instalação, contacte especialistas através da nossa rede de consultores independentes.

Quanto Custam Robôs Gantry?

Devido ao tamanho e dificuldade de integração, robôs gantry podem ser muito caros. Não é incomum projeto de gantry de muito pequena escala ter etiqueta de 50.000 USD. Inclui custos de equipamento e integração. Custos variam muito por marca e região, mas exigem investimento avultado. A nossa ferramenta de propostas coloca-o em contacto com fornecedores na sua região para começar a determinar custos hoje.

A construção é fator único que afeta preço. Como são grandes, são frequentemente construídos no local. Braço robótico industrial standard pode ser enviado pré-montado em palete. Esta construção acarreta custo de mão de obra adicional mínimo ou inexistente noutros tipos.

Custo à parte, fabricantes em todo o mundo encontram retornos com estes robôs. Encontraram a mistura certa de adequação da aplicação e caso de negócio. Não sabe como determinar o seu caso? A nossa calculadora de investimento ajuda a concluir. Ferramenta ajuda a perceber onde estão custos e onde pode encontrar valor automatizando.