Robôs Cartesianos, de Seis Eixos e SCARA: Diferenças-Chave e Aplicações

O que são Robôs Cartesianos, de Seis Eixos e SCARA?

Robôs cartesianos, de seis eixos e SCARA pertencem aos variados tipos de robôs industriais. Indústrias de manufatura voltam-se para robôs industriais, e todos três estão altamente envolvidos. Cada um projetado de forma única para tarefa específica que os outros provavelmente não realizam.

Tempos de produção agora mais rápidos: robôs trabalham ininterruptamente por horas sem pausa. Some velocidade e precisão, e vislumbramos futuro onde mão de obra humana em fábricas não será mais necessária.

Robôs Cartesianos

Também chamados Robôs Gantry. Trabalham a partir de grade suspensa, usam atuadores lineares e motores para posicionar ferramentas. Envelope de trabalho retangular, tamanho depende da grade. Movimento tridimensional; rigidez os torna muito precisos. Amplamente usados como robôs de manuseio de materiais e pintura de máquinas.

Robô de Seis Eixos

Montado em pedestal, permitindo seu braço robótico mais movimento em todas as direções e melhor controle que os outros dois. Como o nome indica, robô 6 eixos tem seis eixos movendo-se tridimensionalmente, além de posicionar-se como quiser. Alta flexibilidade os torna ideais como braço robótico de fábrica para soldagem, paletizador robótico e robô de atendimento de máquina.

Robô SCARA

Entre os melhores robôs industriais. Envelope de trabalho circular, montado em pedestal, usa braços robóticos de quatro eixos movendo-se em plano tridimensional. No fim do plano, têm eixo theta que dá maior flexibilidade, tornando-os bons paletizadores, carregamento/descarregamento de máquinas, e robô de montagem de peças pequenas.

Diferenças entre Cartesianos, Seis Eixos e SCARA

Como exatamente diferem? Usaremos os seguintes parâmetros.

Capacidade de Carga

Carga máxima varia conforme tamanho do robô e tarefa. Regra geral: capacidade de carga deve exceder peso total da carga. Baseado nisso, robôs cartesianos lidam melhor com cargas pesadas. SCARA e Seis Eixos são limitados pois suportam cargas em seus braços robóticos estendidos.

Para robô cartesiano, automação pick-and-place de cargas pesadas é fácil pois rolamentos e estruturas de suporte sustentam todo o alcance de movimento. Exemplo: carga de 50 kg. Está na faixa de todos três; porém, no limite superior da capacidade SCARA, exigindo mais controles e peças extras para lidar com torque resultante. Com cartesiano, sistema de suporte lida com mesma carga sem ajuda adicional, tornando-o robô industrial pick-and-place ideal.

Orientação

Outra área que diferencia. Duas coisas se destacam: como as partes do robô se movem e como o robô é montado. Objetivo: alinhar pegada do robô à área de trabalho. Exemplo: se robô de seis eixos ou SCARA causa obstrução massiva, não são ideais. Se movimento requer menor número de eixos, cartesiano é melhor pois pode ser montado no teto, liberando espaço abaixo. Se tarefa envolve manuseio complexo ou precisa de mais eixos, SCARA que ocupa menos espaço mas usa mais eixos é melhor. Orientação depende do espaço e natureza da tarefa.

Velocidade e Percurso

Braço robótico de alta velocidade é fator major na diferenciação de robôs industriais. Tarefas exigem alta velocidade ou precisão. Velocidade não se limita a manuseio; baseia-se na distância percorrida no espaço.

Robôs cartesianos aceleram ~5 m/s, às vezes mais se menores e ágeis. SCARA e Seis Eixos são mais lentos. Outra vantagem cartesiana: podem ser modificados para cobrir mais distância em maior velocidade com atuador de fuso de esferas ou motor linear adequado. Ancorados a trilho suspenso flexível, extensível a grandes distâncias, bons tipos de robôs industriais. SCARA e Seis Eixos fixos em pedestais que raramente se movem.

Precisão Posicional

Quanto à precisão, SCARA e Seis Eixos são um pouco mais precisos que cartesianos. Para cartesiano atingir mesma precisão, precisa de componentes extras: atuadores de fuso de esferas e mesas de trilho de esferas de precisão. Porém, há casos onde SCARA e Seis Eixos não mantêm precisão devido a deflexão do braço robótico. Nesses casos, braços robóticos cartesianos com rolamentos lineares de alta precisão que minimizam deflexão, permitindo posicionamento mais preciso do efetor final, são melhores. Velocidades dependem da tarefa.

Ambiente

Ambiente de trabalho e perigos presentes são fatores para diferenciar. Para SCARA e robôs 6 eixos, pedestais compactos ocupam menos espaço; porém, natureza fixa pode torná-los obsoletos onde estrutura de suporte pode ser instalada no teto, como no cartesiano. Poeira e sujeira afetam escolha. SCARA e Seis Eixos mais propensos a poeira que cartesianos, que usam mais movimentos. Robôs podem ser cobertos para minimizar corrosão em partes móveis, mas isso acaba por dificultar movimento eficiente.

Principais Fabricantes de Robôs Industriais

Após ver diferenças entre SCARA, braço robótico de seis eixos e cartesianos, é vital conhecer fabricantes por trás de suas criações. Seguem alguns dos principais fabricantes de braços robóticos mundiais.

EPSON

Fabricante de robôs há mais de 35 anos. Conhecida por robôs de seis eixos topo de linha com tecnologia avançada e capacidade para grandes cargas. Seus robôs 6 eixos têm carga ~4,5 kg e alcance de braço entre 450 mm a 1.480 mm. Software EPSON RC+ usado em todos seus robôs tem recursos Vision e Force Guidance para melhores funcionalidades.

EVS

Líder mundial na criação de robôs industriais. Como principal fabricante de robôs SCARA, seus modelos SCARA estão entre os mais avançados. Catálogo tem dois SCARA avançados: menor com carga 2,3 kg e alcance 400 mm; maior com carga 3,6 kg e alcance 600 mm. Braços robóticos EVS em alta demanda global, amplamente usados em automotivo e aeroespacial por altas velocidades, tecnologias avançadas e designs engenhosos.

Yamaha Motor Corporation

Principal fabricante mundial de robôs cartesianos. Conhecida por superbikes em corridas internacionais, também é fabricante e fornecedora proeminente de robôs industriais com foco em cartesianos. Catálogo tem cartesianos de todos os tipos. Também fabrica robôs SCARA e de eixo único.

Conclusão

À medida que a tecnologia avança, versões mais refinadas de robôs industriais são lançadas anualmente. Com cada novo modelo, fraquezas das versões anteriores diminuem. É questão de tempo até que todos os aspectos da vida humana dependam inteiramente de robôs industriais. Se será bom ou ruim, ainda está por determinar.