Otimizando Design para Montagem Robótica Eficiente

Carros, fogões, dispositivos médicos e peças de computador… O que todos têm em comum? Robôs de montagem estão construindo eles enquanto falamos. Montagem robótica está ganhando velocidade na manufatura de bens usados diariamente em todo o globo. "A única maneira de tornar processos de montagem custo-efetivos para manufatura norte-americana é com robótica e automação," diz Chris Blanchette, Gerente Nacional de Contas de Montagem e Aeroespacial para Fanuc America Corporation em Rochester Hills, Michigan. A prova está nos números: a Associação de Indústrias Robóticas mostrou pedidos de montagem 96% maiores comparado ao mesmo trimestre do ano anterior; isso fez vendas recordes no primeiro semestre de 2014!

Você pode achar que é arriscado ou difícil projetar um sistema de montagem robótica que funcione perfeitamente para você. Não tema; é por isso que a RobotWorx está aqui! Juntamos os seguintes recursos para ajudar você a projetar seu próximo sistema de automação de montagem.

Identifique a Aplicação de Montagem:

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Robôs de montagem não encontraram muitas aplicações que não possam lidar. Seja soldando componentes automotivos, paletizando, dispensando, movendo e segurando uma peça no lugar para fixação, pintando, ou construindo um painel solar, existe um design de montagem perfeito para você.

Escolha Seu Robô de Montagem:

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Existem muitas configurações robóticas disponíveis para robôs de montagem.

1. Robôs de Seis Eixos fornecem força, flexibilidade e alcance ideais para completar a tarefa desejada. São robôs compactos, altamente destros e ágeis para engajar montagens de todos os ângulos. Estão desempenhando papel cada vez maior no espaço de montagem. Recomendamos o Fanuc R-2000iA/165F ou o Motoman HP6.

2. Robôs SCARA significam "Braço Robótico de Montagem Seletivamente Complacente". São robôs de 4 eixos ideais para montagem de alta velocidade. Recebem o nome pois o braço é seletivamente complacente na direção X-Y mas rígido na direção "Z" para ajudar com muitos tipos de operações de montagem, como inserir um pino redondo em um furo redondo sem travar. A RobotWorx recomenda o Motoman HM-20-1000 ou o KUKA KR 10.

3. Robôs Delta têm cargas menores, mas aceleração e velocidade incomparáveis. Assemelham-se a uma aranha montada no teto, pois motores na base movem os três braços ligados. Seus eixos mecânicos principais atuam na face do robô em paralelo, não em série, permitindo rapidez e precisão. Velocidades de 10 milímetros por segundo são típicas, também acomodando repetibilidade aprimorada na ponta da ferramenta, o que significa que é perfeito para montagem de peças pequenas. Um dos nossos principais robôs Delta é o Fanuc M3iA/6s ou o Motoman MPP3.

4. Robôs de Braço Duplo ajudaram a facilitar aplicações complexas de montagem fazendo tarefas como segurar uma peça e inserir outra nela. Para peças ou componentes flexíveis, como tubos e mangueiras, braços duplos podem trabalhar juntos para simplificar o tooling e permitir que a aplicação seja feita de forma mais simples. Um Braço Duplo que recomendamos é o Motoman DIA10.

5. Robôs Colaborativos são uma área emergente rápida da robótica industrial também entrando no espaço de montagem. São especialmente projetados para operar ao lado de colegas humanos em uma linha de montagem sem necessidade de guarda de segurança. Dê uma olhada no Fanuc CR-7iA ou nos robôs colaborativos Universal Robot que oferecemos.

Escolha Seu Software de Montagem

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O software de visão de máquina disponível hoje é incrivelmente benéfico para guiar robôs a localização precisa de peças e inspeção. Além disso, sensoriamento de força equipa robôs de montagem com sentido de toque em todos os 6 graus de liberdade. Mede forças e torque aplicados no EOAT e oferece feedback ao sistema de controle do robô para controle de movimento híbrido força-compliance da ferramenta de ponta de braço. Estas opções estão transformando linhas de montagem e salas limpas.

Considere eletrônicos cujas tolerâncias de montagem estão ficando mais apertadas conforme peças ficam menores. A precisão, consistência e custo mínimo necessários tornam a montagem robótica uma parte crítica do processo de produção.

"Pessoas não conseguem fazer tarefas realmente finas exigidas para montar dispositivos móveis de próxima geração ou wearables," diz Rush LaSelle, Diretor de Automação na Jabil Circuit Inc. "Ciclos de vida de produtos não são longos o suficiente para suportar ferramentas de máquina customizadas."

"No nosso mundo, na manufatura eletrônica, existem soluções robóticas e automação flexível capaz de atingir o nível de precisão que agora podemos aproveitar da tecnologia," diz Rush LaSelle, Diretor de Automação na Jabil Circuit Inc. "Taxas de mão de obra na China e outras partes do mundo estão subindo, e todos buscam alternativa de menor custo."

Felizmente, montagens complexas e tecnologias baseadas em sensores estão ficando melhores, mais baratas e mais amigáveis. A interface de usuário agora é avançada o suficiente para que um trabalhador altamente qualificado não seja mais necessário. Servo-visual permitiu que o mundo robótico alcance montagem de precisão melhor que 10 mícrons.

Escolha Seu EOAT

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Tooling de ponta de braço pode ser comprado padrão ou customizado para cada robô de montagem para atender aos requisitos de manufatura. Podem variar de garras, ventosas, mandris de 3 garras, fusos de alta velocidade, cilindros ou brocas.

Um EOAT padrão é produzido em massa e pode ser facilmente pedido enquanto trabalhamos com vários fornecedores para garantir que clientes obtenham o melhor disponível. Um EOAT padrão pode ser acessado facilmente e não alongará o tempo de construção do seu robô, porém é projetado para caber em vários produtos, e pode não ser o ajuste perfeito para suas necessidades específicas.

Se você escolher a rota customizada, engenheiros projetando o sistema decidem quais effectors de extremidade seriam melhores para a aplicação e então fabricam e constroem na especificação. Isso adicionará tempo à construção mas, em última análise, um EOAT customizado pode produzir melhor funcionalidade durante produção. A RobotWorx pode contratar empresas para construir effectors customizados que potencialmente podem ser feitos EOAT internamente.

Escolher o EOAT certo garante que a busca (groping) seja feita corretamente. Esta é uma característica chave onde o robô move o EOAT próximo à localização de montagem e transiciona para busca onde o robô faz um padrão ao redor da peça onde deve ser montada. Move-se lenta e progressivamente, em diferentes padrões pré-programados, para fazer contato e sentir forças, movimento e direção, e então agir de acordo para unir as peças.

A coisa importante é gastar dinheiro no EOAT correto para o trabalho, já que capacidade de sensoriamento e controle são a chave.

Escolha Seu Espaço de Trabalho

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Montagem consegue reduzir a pegada de workcells criando sistemas complexos que combinam múltiplas operações usando diferentes toolings. Em última análise, uma peça produzida neste tipo de sistema é montada e verificada, tudo de uma vez.

Uma workcell de robô é necessária para completar um sistema que inclui o robô, controlador e outros periféricos como posicionador de peça e ambiente de segurança. Células customizadas são construídas às especificações do cliente e permitem limitações e desafios frequentemente encontrados em ambiente industrial. São ideais para aplicações que uma workcell padrão não conseguiria realizar.

Exemplo de Montagem

Robôs atualmente têm sucesso lidando com muitas aplicações complexas de montagem como montar caixas de engrenagens para motocicletas Kawasaki. Flexibilidade para construir diferentes caixas de engrenagens é chave para Kawasaki com seus muitos tipos de motos. Originalmente, a tarefa era completada fixando uma caixa de rolamento em uma superfície e uma prensa manual para empurrar o rolamento no furo.

Montagem robótica permitiu criar uma célula flexível com fixadores para diferentes caixas de engrenagens. O design permitia carregar o carter e movê-lo sobre o fixador onde os rolamentos estão montados, e segurá-lo lá enquanto a prensa desce e empurra a caixa no rolamento. Isso permitiu ao robô usar controle de posição para transicionar para modo de absorção suave enquanto segura o carter sobre o rolamento, e então retornar ao modo de controle de posição e continuar com o trabalho.

Escolha a RobotWorx para Ajuda no Seu Próximo Design de Montagem

Robôs ágeis aumentados com sensores de força e visão são imparáveis. Ver robôs de montagem coordenados trabalhando incansavelmente, com precisão, rapidez e exatidão é o reflexo de um futuro muito promissor para automação.

A RobotWorx, integradora certificada para robótica Fanuc, Motoman, ABB, Universal Robots e KUKA, trabalha com clientes para construir estes montadores robóticos regularmente. Nossa equipe de engenheiros, técnicos e vendedores trabalhará com você para selecionar o robô de montagem certo, effector de extremidade, controlador e pacote de segurança para atender às necessidades da sua aplicação e requisitos de espaço da sua instalação.