De Fábricas a Laboratórios: O Poder Versátil dos Robôs Industriais

Quando você pensa em robôs industriais, a primeira coisa que provavelmente vem à mente é um robô de soldagem em uma linha de montagem automotiva, mas robôs industriais de alto desempenho são exclusivamente projetados para muito mais. Da indústria aeroespacial ao laboratório clínico, e tudo entre eles, a automação robótica pode levar processos de produção de fábrica, automação direcionada a tarefas e outras aplicações ao próximo nível. Aqui estão apenas alguns usos interessantes e impressionantes que podem inspirá-lo a implementar automação robótica no futuro próximo.

Ablação a Laser

Aplicação/Indústria
Automotiva, Aeroespacial

Modelo de Robô
Tipicamente, um robô de braço longo com carga menor (ex: Yaskawa AR3120). Um ou mais robôs podem ser usados, dependendo do tamanho da peça e tempo de ciclo desejado.

Descrição
Em aplicações onde uma superfície tem um revestimento (como tinta, graxa, esmalte, etc.) que precisa ser removido, produtos químicos são tipicamente usados. Infelizmente, isso cria muito desperdício, que geralmente é considerado material perigoso. O impacto ambiental subsequente, e assim a regulamentação, torna difícil usar solventes químicos para este processo. Além disso, o número de horas de trabalho manual necessárias para limpar ou raspar o revestimento para deixar um substrato limpo é consumidor de tempo.

Entre a ablação a laser, que queima esta camada de revestimento para deixar um substrato limpo e puro. Um filtro ou outro dispositivo de contenção então coleta facilmente o revestimento carbonizado. Como processos térmicos a laser requerem uma célula de trabalho à prova de luz, um robô é necessário para segurança adequada. O robô também pode ser programado para seguir a curvatura complexa da superfície, em vez do uso de outra automação rígida.

Impressão a Jato de Tinta em Superfícies Complexas

Aplicação/Indústria
Aeroespacial, potencial para outros

Modelo de Robô
Braço longo para aeroespacial, menor dependendo da escala.

Descrição
No passado, ao aplicar gráficos em uma aeronave ou outra superfície grande, tem sido difícil criar detalhes precisos ao trabalhar com superfícies curvas e complexas. No entanto, um projeto de 2017 pelo Southwest Research Institute (SwRI) tornou esta tarefa complicada uma realidade, utilizando uma cabeça de impressão a jato de tinta especializada anexada ao braço de um robô. Este processo intrincado usa impressão digital para desempenho superior e substitui a tarefa tradicional intensiva em mão de obra de pintar gráficos ou aplicar decalques em orientações variadas sobre grandes áreas. Como a ablação a laser, o robô é projetado para manobrar facilmente, acomodando expertamente mudanças em ângulos de superfície muito bem e mantendo repetibilidade e qualidade de impressão consistentes.

Desde o início desta tecnologia, empresas como o fabricante robótico holandês XYREC, em cooperação com SwRI, Airbus e Marabu, demonstraram com sucesso esta aplicação revolucionária em aeronaves, alegando reduzir tempo na oficina de pintura de 16 para 5 dias. Potencialmente compatível com qualquer substrato de superfície, esta tecnologia também poderia ser usada para aplicar gráficos únicos ou personalizados em superfícies menores, como têxteis e outdoors, ou até gráficos complexos em áreas de superfície mais amplas.

Manufatura Aditiva

Aplicação/Indústria
Prototipagem, Peças Personalizadas

Modelo de Robô
Varia — geralmente um robô de 6 eixos altamente repetível com seis graus de liberdade (ex: Yaskawa AR1440).

Descrição
Graças à adoção de tecnologia de controle de movimento, robótica e conversão de energia, a impressão 3D atingiu um nível de fineza e precisão nos últimos anos que é bom o suficiente para criar peças utilizáveis sem nenhum (ou muito) acabamento. Ideal para anexar ferramentas únicas que permitem impressora 3D de área ampla, o uso de robôs industriais em manufatura aditiva está ajudando a criar uma mistura diversificada de produtos, incluindo dispositivos de fixação para máquinas-ferramenta.

Antes limitada a plásticos, a tecnologia atual pode acomodar substâncias como cerâmicas, compósitos, metais, materiais híbridos e mais. Mais recentemente, avanços em software de fatiamento dentro de software de programação robótica offline tornaram possível imprimir peças de metal usando técnicas de metal de adição como MIG, TIG, ou soldagem a laser. Estas peças podem então ser usadas diretamente ou usinadas conforme necessário, economizando uma grande quantidade de desperdício de outras técnicas de fresamento ou usinagem em um bloco de metal.

Fresamento de Alta Precisão

Aplicação/Indústria
Usinagem, Componentes Personalizados

Modelo de Robô
Robô de manuseio versátil e poderoso com carga média. (ex: robôs da série GP da Yaskawa).

Descrição
Tradicionalmente uma tarefa manual árdua, fresamento é o processo de retificar ou cortar material supérfluo de um molde para formar uma estrutura específica. Em um esforço para aumentar segurança do trabalhador, acelerar taxas de produção, melhorar qualidade do produto e aderir melhor a padrões da indústria, empresas em diversos setores estão implementando o uso de sistemas de fresamento automatizados, com robôs fáceis de programar equipados com ferramentas flexíveis. Isso é frequentemente usado em conjunto com impressão 3D para acabamento de peças.

Montagem de Paletes

Aplicação/Indústria
Produção de Paletes

Modelo de Robô
Robô de paletização de 6 eixos, variando em carga de 50 kg a 800 kg.

Descrição
Difícil e perigosa, a tarefa de construir paletes manualmente é trabalho pesado. Isso, combinado com a tendência crescente para paletes personalizados mais fortes, levou fabricantes competitivos a implementar sistemas de montagem robótica de paletes que fornecem a flexibilidade e consistência necessárias para construir paletes personalizados, stringer e block a partir do mesmo sistema. Da mesma forma, libertar trabalhadores do trabalho entediante, sujo e perigoso de produção de paletes permite que tomadores de decisão os realoquem para trabalhos de maior valor dentro da empresa, maximizando retorno sobre investimento.

Processamento de Carne

Aplicação/Indústria
Embalagem de Carne, Produção de Aves, etc.

Modelo de Robô
Robô de manuseio rápido e poderoso com carga média.

Descrição
Embora mais seguros e sanitários que no passado, plantas de embalagem de carne e produção de aves ainda apresentam riscos distintos que podem impactar a saúde física de trabalhadores manuais. Para reduzir erro humano e proteger funcionários, empresas de processamento de carne e aves estão buscando tecnologia robótica para impulsionar segurança, otimizando eficiência no processo. Além disso, melhorias em tecnologia de visão e ferramentas de fim de braço na última década permitiram que robôs facilitem facilmente uma variedade de tarefas de processamento de carne, otimizando produção.

Processamento de Amostras

Aplicação/Indústria
Laboratório Clínico

Modelo de Robô
Varia conforme aplicação (ex: Yaskawa MotoMini para carregador em massa, ou robô de 6 eixos de alto desempenho com carga menor para centrífuga).

Descrição
Da escassez de técnicos qualificados a requisitos rigorosos de credenciamento — junto com volumes crescentes de amostras combinados com fluxos de trabalho ineficientes — laboratórios clínicos enfrentam muitos desafios hoje. Principal entre estes é a pressão para expandir serviços de formas criativas, fornecendo uma abordagem de cuidado baseada em valor enquanto gerando economia de custos. Em um esforço para avançar para o futuro do Laboratório Clínico 2.0, laboratórios de diagnóstico clínico de alto rendimento estão recorrendo a soluções de automação robótica para completar tarefas de triagem e processamento de amostras pré e pós-analíticas.

Amarrar Fitas

Aplicação/Indústria
Alimentos e Bebidas, Farmacêuticos, Produtos de Consumo, Rastreamento e Logística, Embalagem Industrial

Modelo de Robô
Robô de manuseio de material compacto e ágil com carga menor.

Descrição
Amarrar laços manualmente pode ser uma tarefa tediosa, potencialmente causando danos físicos a trabalhadores. Devido à demanda aumentada por embalagens personalizadas, amarrar fitas está crescendo em popularidade. Primeiro usado em 2014 para Esther Price Fine Chocolates Candy Co., esta aplicação difícil de automatizar requereu o uso combinado de software de simulação 3D para programação precisa e um robô de alto desempenho para maior manobrabilidade e consistência. Da mesma forma, ter a ferramenta de fim de braço adequada e um ambiente controlado para esta aplicação foi crítico para alcançar repetição coreografada ótima.

Entretenimento / Montagem de Alimentos

Aplicação/Indústria
Entretenimento, Restaurantes Casuais, Parques Temáticos, etc.

Modelo de Robô
Varia conforme aplicação.

Descrição
Não apenas robôs industriais ajudam a fornecer consistência para certas tarefas em operações diárias, mas também permitem que proprietários de restaurantes e outros negócios forneçam uma experiência única a clientes. De serem usados em brinquedos de parque a fazer sanduíches de ovo e dispensar sorvete, robôs industriais estão crescendo em uso pelo mundo do entretenimento. Quando equipados com a ferramenta de fim de braço adequada e equipados com recursos de segurança corretos, robôs podem realizar uma ampla variedade de tarefas fora da caixa, como bartending e mais.

Conclusão

Embora a lista para estas aplicações únicas possa continuar, o fato de robôs industriais serem capazes de agregar valor a negócios em quase todas as indústrias é impressionante, para dizer o mínimo. A verdade é que certas aplicações são extremamente inseguras para humanos tentarem, tornando essas tarefas perfeitas para automação robótica. Outras aplicações que são entediantes ou sujas são bem adequadas para robôs, pois podem preencher uma necessidade onde um humano pode não querer fazer o trabalho. Se você pode sonhar, provavelmente nossa equipe de especialistas pode tornar realidade. E, se você está em dúvida se uma tarefa particular poderia ser automatizada, provavelmente há um robô para isso!