Otimizando a montagem de conjuntos complexos por meio da combinação da destreza robótica com o posicionamento mecânico

Da esquerda para a direita: o FANUC LR Mate 200 iD, o KUKA KR QUANTEC e o IRB 6700 da ABB. | Fonte: FANUC, KUKA, ABB Robotics

Especialistas do setor prevêem um crescimento significativo na robótica, impulsionado por avanços disruptivos contínuos. Embora a automação continue sendo o objetivo principal, os especialistas enfatizam cada vez mais o papel fundamental do posicionamento mecânico na determinação da mobilidade, do alcance operacional e da velocidade de uma máquina.

Uma análise mais abrangente dessas características pode aumentar significativamente a eficiência nos processos de montagem automatizados.

Como o posicionamento preciso e os componentes aprimoram a robótica

O posicionamento preciso é fundamental para o sucesso da robótica, definindo tanto suas capacidades quanto suas limitações. Todo robô opera dentro de um alcance fixo, independentemente da potência ou flexibilidade de seus componentes internos.

Cada máquina é limitada e capacitada por seus sistemas mecânicos, incluindo articulações e atuadores. Além disso, sistemas avançados de posicionamento permitem que cada componente funcione com desempenho máximo, tornando essas implementações indispensáveis para a produção moderna.

Sistemas de transferência linear

Os sistemas de transferência linear ampliam o alcance efetivo de movimento de um robô. Esses sistemas, incluindo unidades de transferência lineares e robóticas, facilitam o movimento suave ao longo de um trajeto designado. A utilização desses mecanismos para diversificar os movimentos permite que projetos de grande escala, especialmente nos setores aeroespacial e de defesa, sejam executados em grande parte com assistência robótica. Ao contrário dos robôs fixos, os modelos móveis podem navegar por conjuntos de grandes dimensões e realizar múltiplas tarefas com maior facilidade. Os modelos líderes do mercado agora apresentam mobilidade no sétimo eixo e recursos de implantação rápida.

Mesas indexadoras rotativas

As mesas indexadoras rotativas são componentes essenciais que aumentam a precisão e a velocidade em processos repetitivos. Integradas aos robôs, elas permitem movimentos rotacionais rápidos durante a montagem. Essas mesas ampliam as capacidades dos equipamentos, permitindo que os robôs realizem várias tarefas simultaneamente, como montagem, embalagem e controle de qualidade.

Posicionadores avançados de peças

Posicionadores de peças multieixos permitem que os robôs se movam em várias orientações, em vez de ficarem fixos a uma única placa ou pedestal. Se o equipamento puder girar além do alcance de seu braço ou se aproximar de uma montagem em ângulo, ele poderá lidar com tarefas mais complexas.

Em setores como o aeroespacial e o automotivo, onde as peças costumam apresentar formas e geometrias incomuns, os robôs podem se movimentar no espaço de maneira mais eficaz e assumir tarefas que, de outra forma, exigiriam trabalho manual.

Posicionamento e compensação baseados em visão

Vários fatores, incluindo software e periféricos como sensores e câmeras, determinam o movimento de um robô. Mecanismos baseados em visão são cruciais para permitir a capacidade de resposta em tempo real do equipamento.

Se um sensor detectar um obstáculo, o robô pode ajustar sua posição de acordo com a situação. Com o tempo, ajustes repetidos podem levar a desalinhamentos mais amplos, mas os técnicos podem utilizar sistemas de gerenciamento e controles de software para revisar regularmente essas métricas e garantir a consistência.

Estudos de caso em inovação robótica

Esses robôs e seus fabricantes exemplificam a importância do posicionamento mecânico e seu impacto na destreza e na mobilidade.

FANUC e a série LR Mate

A FANUC é pioneira em automação industrial. Ela desenvolveu a série LR Mate de robôs compactos para auxiliar na montagem de produtos complexos, como eletrônicos e dispositivos médicos. Uma empresa de estampagem de metais, a Pentaflex, utilizou a tecnologia da FANUC para melhorar a montagem e a eficiência em sua configuração já existente. A implementação e o posicionamento habilidosos permitiram que a empresa reduzisse o número de unidades de mão de obra por turno, ao mesmo tempo em que tornou o chão de fábrica mais flexível.

O FANUC LR Mate 200iD, utilizado na montagem de produtos complexos. | Fonte: FANUC

KUKA e a série KR QUANTEC

A fabricante alemã de robótica KUKA criou a série KR QUANTEC para aplicações de alta carga. Ela é especializada em transferências lineares, que auxiliam na montagem de grandes produtos automotivos ou de construção.

A Meiller Aufzugtüren é uma fabricante de painéis de portas que se orgulha de atender a pedidos personalizados de alto volume, independentemente do tamanho do lote. Ela incorporou os robôs KR QUANTEC, que ajudaram a manter a eficiência da produção na soldagem. Dois robôs montados em pedestal, com alcance sem precedentes, demonstraram as vantagens do posicionamento inteligente.

Nesses espaços, os robôs foram capazes de realizar soldagem por pontos, conformação, estampagem e muito mais. Isso tornou cada pedido personalizado mais preciso, utilizando quantidades consistentes de energia para cada pedido.

Dois modelos KUKA KR QUANTEC realizam serviços de soldagem em conjunto. | Fonte: KUKA

ABB e o IRB 6700

A ABB criou o robô multieixos IRB 6700 para facilitar a automação de tarefas como a fabricação. Ele é o cérebro por trás da mais recente inovação do Japão – uma estação ferroviária impressa em 3D. O posicionamento de seu bico vertical facilitou a manipulação da argamassa para projetar os componentes. O IRB 6700 também possui sete eixos de movimento, o que lhe permite construir uma estrutura mais complexa, mesmo em uma superfície que não seja ideal.

Em apenas uma semana, ele projetou uma estrutura prática e esteticamente atraente que pôde ser construída em seis horas. A flexibilidade e a destreza de máquinas como essa podem economizar tempo e dinheiro ao projetar estruturas comuns.

O IRB 6700 da ABB, equipado com sete eixos de movimento. | Fonte: ABB

Um futuro forjado pela colaboração

O futuro de todo fabricante está em sua escalabilidade e adesão a soluções automatizadas. A transformação digital está diferenciando os concorrentes, e aspectos da robótica, como o posicionamento mecânico, influenciam todos os aspectos das operações de montagem automatizada.

Os robôs terão mais chances de oferecer os benefícios prometidos pelos inovadores se os sistemas de posicionamento mecânico forem otimizados e interoperáveis com tecnologias futuras, como inteligência artificial e aprendizado de máquina. Assim, a sinergia entre os cobots e a força de trabalho será inigualável em termos de competitividade e produtividade.

Sobre o autor

Lou Farrell, editor sênior daRevolutionized, escreve há anos sobre robótica, computação e tecnologia. Ele tem grande paixão pelas matérias que aborda e pela escrita em geral.

Este artigo foi publicado com permissão.