Robôs Articulados:Guia para o Robô Industrial Mais Familiar

Os robôs articulados são os robôs industriais mais usados ​​atualmente. Saiba por que, o que eles podem fazer e quando você deve usá-los.

Um robô articulado possui juntas rotativas e pode ter até 10 ou mais eixos. Isso lhes dá mais liberdade de movimento, o que traz consigo uma grande versatilidade. Sua precisão e estilo de movimento imitam de perto o de um braço humano. Os robôs articulados se tornaram indispensáveis ​​para a indústria de manufatura. Vamos entender esses robôs especializados em mais detalhes por meio das seguintes seções:

• Aplicativos padrão para robôs articulados
• Indústrias para robôs articulados
• Quando você deve usar um robô articulado?
• Quanto custam os robôs articulados?

Aplicativos padrão para robôs articulados

Os robôs articulados têm uma ampla gama de recursos em comparação com outros robôs. Isso os torna uma ótima opção para a maioria dos aplicativos. As aplicações típicas de robôs articulados em um ambiente industrial são:

• Manuseio de materiais
• Soldagem
• Montagem
• Tratamento de máquinas

Manuseio de materiais

O manuseio de materiais é uma aplicação industrial comum para robôs articulados. Pode incluir tarefas como paletização, coleta e colocação e coleta de lixo. Os robôs articulados são ótimos para essas aplicações porque podem ser dimensionados para lidar com grandes cargas úteis e alcance. Esses aplicativos podem rapidamente se tornar muito difíceis para outros tipos de robô. Por exemplo, um robô delta pode realizar uma tarefa de escolher e colocar rapidamente. Mas e se a peça for um pesado tarugo de aço? De repente, essa tarefa é demais para o delta. Para colocar isso em perspectiva, os modelos de braço articulado de última geração podem lidar com cargas úteis de mais de 1000 kg. Um grande robô delta poderia lidar com algo na faixa de 10-20 kg.

Soldagem

A soldagem foi uma das primeiras aplicações para robôs industriais. Um dos principais motivos pelos quais eles se destacam aqui é devido à sua destreza. As aplicações de soldagem geralmente requerem movimentos precisos em ângulos específicos. Esses ângulos simplesmente não são alcançáveis ​​com outros robôs como SCARAs e Deltas. Colocar o robô errado em uma aplicação de soldagem pode limitar severamente a qualidade da peça soldada.

Montagem

Robôs articulados são ótimos para aplicações de montagem por vários motivos. Suas juntas permitem que eles se movam de maneiras que outros robôs não conseguem. Sua capacidade de carga útil também permite que movam cargas úteis que outros tipos de robôs não podem levantar. Eles são precisos o suficiente até mesmo para pequenas tarefas de montagem. Por esse motivo, você encontra a maioria das tarefas de montagem automatizadas realizadas por robôs articulados.

Tratamento de máquinas

Cuidar de máquinas é outra tarefa comum para robôs articulados. O cuidado automatizado da máquina permite o carregamento e o descarregamento de matérias-primas nas máquinas. Mais uma vez, o alcance e a destreza aprimorados deste robô permitem que ele se destaque aqui. Os robôs de manutenção de máquinas modernas podem fazer tudo, desde carregar a peça, abrir e fechar a porta, até mesmo executar o programa especificado selecionando-o na IHM.

O mercado de robôs articulados está projetado para registrar um CAGR de mais de 12% durante 2021-2026, com automação, customização e segurança do trabalho impulsionando sua adoção em todo o setor industrial.

Indústrias para robôs articulados

Os robôs articulados cobrem uma ampla gama das aplicações de robôs mais comuns. Por serem tão versáteis, faz sentido encontrá-los usados ​​na maioria dos setores. Alguns exemplos comuns incluem:

• automotivo
• metais
• Eletrônicos
• Alimentos e bebidas
• Farmacêutica

Automotivo

A indústria automotiva foi uma das primeiras a abraçar os robôs industriais. Estes continuam a ser populares entre as empresas automotivas de todos os tamanhos. Cargas úteis altas e longo alcance são requisitos comuns para aplicações automotivas, já que os componentes automotivos costumam ser grandes e pesados. Esses fatores tornam os robôs articulados a única escolha para automatizar essas tarefas. Essa automação permite maior volume de produção e ambientes de trabalho mais seguros.

Eletrônicos

Precisão e destreza são características comuns de aplicações neste setor. Componentes pequenos requerem movimentos precisos para serem colocados corretamente. A soldagem automatizada requer movimentos hábeis como o da soldagem. Isso requer que o equipamento se mova em ângulos não alcançáveis ​​por outros tipos de robôs. Algumas aplicações requerem precisão no nível do mícron. A maioria dos braços articulados não será capaz de atingir esse nível de precisão devido à sua construção mecânica.

Farmacêutico

A indústria farmacêutica exige altos padrões de precisão, limpeza e autenticação. Os robôs articulados têm a precisão necessária para a maioria das aplicações farmacêuticas. Eles podem ser configurados com juntas seladas e luvas de proteção. Esses são requisitos críticos para máquinas em salas limpas. As aplicações comuns incluem pegar e colocar, dispensar e escanear.

Quando você deve usar um robô articulado?

Agora você entende o que são robôs articulados e algumas aplicações comuns. Robôs articulados, assim como outras máquinas, têm seus pontos fortes e limitações. Você deseja entendê-los para tomar uma decisão mais informada sobre a implantação desses robôs em sua empresa. O caso de negócios e o ajuste do aplicativo são alguns fatores a serem considerados ao considerar um robô articulado para o seu aplicativo.

Caso de negócios

Os robôs articulados podem ter um grande impacto positivo em seus resultados financeiros. Certos casos podem levar você a começar a considerar a automação. Alguns exemplos incluem:

• Requisitos de maior rendimento
• Riscos de segurança para operadores humanos
• Reduções de custo

Esses são alguns motivos comuns para os fabricantes automatizarem. As pessoas têm uma velocidade de movimento limitada e só conseguem mantê-la por algum tempo antes de ficarem fatigadas. O equipamento automatizado freqüentemente excede a velocidade alcançável pelas pessoas. Eles podem manter essa velocidade enquanto o robô estiver operacional. Os robôs articulados não são os robôs mais rápidos do mercado, mas para muitas aplicações eles ainda podem ultrapassar os operadores humanos.

A segurança dos operadores humanos pode levar os fabricantes a removê-los dessa tarefa. Geralmente, esse é o caso quando os operadores se machucam ao levantar, cortar ou cuidar de uma máquina. Automatizar esse processo pode proteger seus funcionários e economizar dinheiro com multas relacionadas a lesões e custos com tempo de inatividade. É importante lembrar, no entanto, que os robôs são inerentemente perigosos. Instalar um robô articulado em um aplicativo sem mitigação de risco pode ser mais perigoso para os operadores. Os robôs articulados devem ser instalados com dispositivos de segurança apropriados para limitar o risco de ferimentos aos operadores humanos.

As reduções de custos são alguns dos motivos mais comuns para automatizar no competitivo ambiente de manufatura de hoje. As linhas de produção automatizadas costumam ser mais eficientes do que as manuais em escala. Em última análise, isso leva a um custo menor de produção de cada peça. Além disso, as peças podem ser produzidas de forma mais consistente devido a menos erros de produção. Como você aprenderá posteriormente neste artigo, robôs articulados são muito caros. É especialmente importante com esse tipo de robô garantir que suas reduções de custo sejam um benefício líquido após considerar o custo de um projeto de robô articulado.

Seus desafios de negócios devem ditar o que e quanto automatizar em suas instalações. É essencial entender quais projetos se beneficiarão mais com a automação de robôs articulados. Nossa ferramenta de localização de potencial é para ajudá-lo a identificar os principais projetos que são mais adequados para automação em sua empresa.

Ajuste do aplicativo

Você tem muitas opções disponíveis quando se trata de automação robótica. O ajuste da aplicação é o elemento mais crítico para um projeto de robô de sucesso. Compreender os requisitos específicos de sua aplicação é essencial. Os braços articulados podem realizar a maioria das aplicações. No entanto, eles nem sempre são a solução ideal.

Nos casos em que a aplicação requer uma velocidade maior do que a que este robô é capaz, às vezes os robôs delta são a melhor escolha. Um exemplo disso poderia ser uma aplicação de pick and place em alta velocidade. Seria ideal emparelhar um robô de alta velocidade com esse tipo de aplicação. Digamos que você decidiu que um robô de seis eixos e um delta são capazes de realizar a tarefa. Um robô de seis eixos normalmente terá taxas de velocidade da ordem de centenas de graus por segundo. Um robô delta padrão pode facilmente exceder 1000+ graus por segundo. Escolher um eixo de seis em vez de um delta quando ambos podem fazer o trabalho pode estar deixando uma produtividade valiosa na mesa.

Outras vezes, níveis extremos de precisão são necessários. Nesses casos, os braços articulados são superados por robôs cartesianos. Os robôs cartesianos têm a capacidade de atingir a precisão de nível de mícron. A maioria dos outros tipos de robô só pode se orgulhar de níveis de precisão na casa dos décimos ou centésimos de milímetros. Escolher o robô errado para sua aplicação pode limitar seus retornos potenciais ou falhar completamente.

Os braços articulados geralmente se destacam em aplicações que requerem altos níveis de flexibilidade. A soldagem é um grande exemplo disso. Um braço articulado seria uma ótima escolha devido à sua capacidade de manobrar precisamente em ângulos complexos para fazer as soldas necessárias. Tipos de robôs mais rígidos, como cartesianos, SCARAs ou deltas, teriam dificuldades em um ambiente quando o movimento flexível fosse necessário.

Em caso de dúvida, sugerimos entrar em contato com especialistas que podem aconselhá-lo na seleção de soluções robóticas para seus projetos e desafios específicos.

Quanto custam os robôs articulados?

Os robôs articulados estão na extremidade cara do espectro de robôs. O robô em si é caro, mas existem vários outros fatores que levam a um custo de projeto comum acima de US $ 100.000. Esses fatores incluem:

• Custos de integração
• Treinamento
• Efetores finais
• Equipamentos de segurança
• Manutenção

É crucial incluir esses custos em seu cálculo de ROI. Entenda que você está enfrentando mais do que apenas o custo inicial de um braço de robô. Muitos desses custos são variáveis ​​e dependem do aplicativo. Por exemplo, projetos altamente complexos terão maiores custos de integração devido à dificuldade de implementação e programação. Aplicações mais perigosas podem exigir mais hardware de segurança.

Projetos de robôs têm um preço alto. Todos esses custos devem ser considerados no cálculo do retorno do investimento (ROI) em um robô articulado. Você deve então considerar o que ganhará com a automação de seu processo. Isso inclui coisas como:

• Maior rendimento
• Qualidade de produção mais consistente
• Ganhos de eficiência
• Reduções de custo

Você pode até decidir incluir alguns fatores qualitativos, como redução do risco de lesões ou outras melhorias na qualidade de vida. Esses prós e contras devem ser comparados para fornecer uma imagem do ROI. Isso deve ajudá-lo a tomar uma decisão informada sobre um projeto de automação.

Apesar de seus altos custos, os fabricantes impactaram positivamente seus resultados financeiros usando robôs articulados por décadas. Você pode pesquisar nosso diretório de fornecedores para começar a se conectar com os fornecedores próximos a você e iniciar sua jornada de automação.