Automação Aprimorada Impulsiona Robótica Mais Capaz em Moldagem por Injeção

Durante a NPE 2018, visitantes observaram uma mudança de máquinas de moldagem isoladas para células automatizadas integradas que combinam múltiplas funções upstream e downstream. Segundo Chris Parrillo, gerente nacional de vendas da Yushin America, "Estamos vendo mais automação ao lado da prensa — inspeção aprimorada, embalagem, montagem e serialização de produto através de hot stamping, gravação a laser, rotulagem de código de barras e RFID."

Dino Caparco, gerente de operações de engenharia da Yushin, observa: "Robôs de extração são cada vez mais empregados, permitindo velocidades mais altas e ferramentas de extremidade de braço mais sofisticadas para tarefas como moldagem com insertos, rotulagem no molde e remoção de peças."

Consequentemente, a visão de máquina tornou-se cada vez mais integral aos sistemas robóticos. Fornecedores citam o foco elevado dos moldadores em qualidade, aliado a custos decrescentes e miniaturização de hardware de visão, como fatores impulsionadores. Câmeras montadas em moldes, estruturas ou robôs agora verificam rotineiramente short shots, precisão de cor, desengate, carregamento de insertos e ejeção completa de cavidade. Sistemas de visão também são implantados para inspeção 100% de peças, medindo dimensões, alinhamento de rótulos e defeitos de superfície, com até 16–18 parâmetros avaliados por peça.

Embora a NPE 2015 tenha exibido robôs guiados por visão realizando tarefas lúdicas como basquete ou minigolfe, a aplicação real reside em localização precisa de peças, orientação, empilhamento e embalagem em esteiras. Jim Healy, VP de vendas e marketing da Sepro America, observa que as soluções de visão atuais são amplamente personalizadas, mas a tendência aponta para sistemas mais plug-and-play.

Healy atribui a dominância de robôs articulados de seis eixos na NPE deste ano à mudança mais ampla para automação de células. Embora altamente versáteis, robôs de braço articulado são geralmente preferidos para tarefas downstream em vez de extração de molde. Comparados a robôs lineares, eles tipicamente oferecem menor velocidade, alcance, carga útil e exigem envelopes de trabalho protegidos maiores, o que aumenta custo e complexidade de programação. No entanto, podem se destacar em cenários de baixo pé-direito.

No entanto, fornecedores como Sepro, Yushin e Wittmann Battenfeld sustentam que robôs lineares equipados com punho servo podem alcançar cinco a sete graus de liberdade, rivalizando com sistemas de braço articulado. Na NPE, robôs lineares foram observados funcionando sozinhos, em tandem (passando peças entre unidades) ou em colaboração com robôs de braço articulado para operações downstream.

Tarefas downstream de células também se beneficiam de robôs especializados que podem ser novos para muitos participantes. Robôs SCARA — máquinas compactas de alta velocidade — se destacam no pick-and-place de peças pequenas e leves, oferecendo três ou quatro eixos e até 200 coletas por minuto enquanto acessam espaços apertados. Outra categoria é a aranha, delta ou robô paralelo, com três braços ligados a juntas universais na base. Com três a seis graus de liberdade, podem atingir até 300 coletas por minuto. Esses sistemas rápidos podem reposicionar peças multi-cavidade imediatamente após desmoldagem por robô linear, eliminando a necessidade de zona de buffer dentro do ciclo da prensa.

Um entrante mais novo, o robô colaborativo — ou cobot — atraiu interesse significativo. Cobots são caracterizados por custo relativamente baixo, programação intuitiva de modo teach lead-through e, crucialmente, operação segura ao lado de humanos sem necessidade de proteção rígida em certos contextos. Tipicamente construídos em arquiteturas de braço articulado de seis ou sete eixos, eles empregam visão integrada e sensoriamento de torque para detectar contato acidental e parar movimento imediatamente. Embora ideais para tarefas downstream de pick-and-place em vez de atendimento de máquina, muitos fornecedores agora oferecem cobots, e fabricantes estabelecidos de robôs cartesianos os veem como uma valiosa extensão de portfólio.