Usinagem Robótica: Transformando a Eficiência da Produção

A automação de usinagem tradicional tem muitos problemas quando você tem muitas operações variadas. Mas a usinagem robótica pode simplificar sua vida!

Brian é o chefe de produção em uma pequena oficina de usinagem. Os negócios vão bem, mas a equipe encontrou um problema. Uma tarefa de acabamento específica para uma peça grande que produzem está atrapalhando as operações.

A tarefa é vital. Sem ela, não conseguem produzir um produto de qualidade. Mas é entediante e está roubando tempo de tarefas de maior valor agregado. A tarefa inclui etapas de retificação, furação, rebarbação e polimento. Todos na equipe odeiam fazer isso porque leva muito tempo e os distrai de trabalhos mais produtivos. Vários membros sugeriram tentar automatizar. No entanto, Brian está inseguro.

Todos temos tarefas no trabalho que odiamos. Geralmente as odiamos porque são chatas, repetitivas e mecânicas. O pior é que nos distraem de outras tarefas mais úteis que poderíamos fazer.

Mas e se essas tarefas de usinagem são vitais para seu processo? Esse é o problema que Brian enfrenta.

O Problema com a Automação de Usinagem Tradicional

Brian decide investigar a automação da tarefa com máquinas CNC tradicionais. No entanto, essa opção simplesmente não parece viável. A peça é grande demais para caber na maioria das máquinas-ferramenta e optar por máquinas extragrandes não seria custo-efetivo. Além disso, a tarefa envolve muitas etapas variadas.

Com automação tradicional, cada nova operação requer uma máquina totalmente nova. Se você quer automatizar furação, precisa de uma máquina CNC de furação. Se quer automatizar fresamento,

precisa de uma máquina CNC de fresamento. Se quer automatizar polimento, precisa de uma máquina de polimento automatizada (embora essas sejam geralmente projetadas para manufatura de alto volume e baixa variedade, então não se adequariam à situação dele).

O problema de Brian é que cada uma dessas operações é apenas uma pequena parte da tarefa geral. Não faz sentido para ele comprar uma máquina de retificação especializada, por exemplo, apenas para aparar algumas rebarbas por peça.

Muitas tarefas de usinagem se enquadram nessa categoria. Isoladas, não levam muito tempo. No entanto, quando uma tarefa inclui muitos passos pequenos mas variados de usinagem, pode somar muito trabalho.

Claro, ele poderia contratar um novo funcionário para lidar com essa tarefa. No entanto, não é um trabalho desejável e a tarefa só é necessária por quatro meses por ano, então ele não pode justificar uma nova contratação.

Como Automatizar Tarefas de Usinagem Variadas com um Robô

Parece que Brian está preso. Não pode deixar o processo como está porque a tarefa afeta negativamente a produção e a moral da equipe, não pode automatizar usando máquinas-ferramenta tradicionais, mas também não pode contratar um novo funcionário porque a peça não é necessária o ano todo.

A situação de Brian é perfeita para usinagem robótica. Um robô tem potencial para simplificar sua vida consideravelmente.

Robôs são muito flexíveis. Você pode programá-los para realizar uma enorme variedade de operações. Com a ajuda de um trocador de ferramentas, você pode até realizar múltiplas operações de usinagem no mesmo programa.

Ele pode usar o mesmo robô para toda a tarefa, incluindo as etapas de retificação, furação, rebarbação e polimento. Só precisa comprar uma máquina: o robô. Além disso, nos oito meses do ano em que a peça não é necessária, ele pode facilmente reprogramar o robô para outras tarefas.

Os Robôs São Precisos o Suficiente para Tarefas de Usinagem?

Inicialmente, Brian fica inseguro sobre a ideia de usar um robô. Ouviu que robôs não são precisos o suficiente para operações de usinagem. Preocupa-se que possa investir em uma solução que não consiga atingir o nível de desempenho necessário.

Precisão é uma preocupação comum quando se trata de usinagem robótica. É verdade que robôs são menos precisos que muitas máquinas-ferramenta tradicionais, como discutimos no artigo "Um Robô Pode Superar uma Máquina CNC para Usinagem Robótica?".

No entanto, isso não significa que são imprecisos. Longe disso! Robôs industriais projetados para usinagem, como a linha High-Speed Machining da Stäubli, têm repetibilidade de posição de até 0,03 mm, o que deve fornecer precisão mais que suficiente para as operações de Brian.

Além disso, você pode melhorar a precisão usando calibração de robô. Veja nosso artigo "A Programação Offline é Realmente Precisa?" para mais informações sobre calibração de robô.

A pergunta "Os robôs são precisos o suficiente?" deve sempre ser respondida com uma pergunta de acompanhamento: "Qual precisão precisamos?" Para um número crescente de operações de usinagem, a precisão do robô é suficiente.

Como Programar Facilmente uma Tarefa de Usinagem Robótica

Brian decide seguir com a usinagem robótica, mas seus problemas ainda não estão todos resolvidos.

Ele precisa programar a tarefa robótica. No entanto, quer encontrar uma solução de programação que sua equipe possa gerenciar internamente. No passado, investiu em um robô de paletização que foi programado inteiramente por um integrador externo. Embora tenha funcionado muito bem, sua equipe não tem as habilidades para reprogramar o robô, então ele começou a se tornar inflexível.

Brian descobre o Utilitário de Usinagem no RoboDK. Esta ferramenta torna muito fácil criar caminhos de usinagem. Você apenas carrega um arquivo NC criado pelo seu programa CAM e o software cria o caminho do robô automaticamente.

Agora ele tem toda a flexibilidade necessária para realizar as tarefas de acabamento. Ele e sua equipe podem programar facilmente a tarefa usando o RoboDK, carregá-la no robô e voltar ao trabalho mais produtivo.

Como benefício adicional, ele agora também pode reprogramar seu robô de paletização anterior usando o mesmo software, o que melhora o retorno sobre investimento naquele robô também.

Como a Usinagem Robótica Poderia Ajudar Seu Processo?

Esta foi uma história fictícia, mas inspirada em tarefas reais de usinagem robótica. Confira o estudo de caso em vídeo da Heidenreich & Harbeck — onde usaram um robô KUKA para realizar vários trabalhos de acabamento em uma fundição grande — e o estudo de caso da Audi — onde usaram robôs Stäubli para usinar moldes.

Agora, pense na sua própria situação. Como a usinagem robótica poderia ajudar seu processo?

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