Os robôs cartesianos são uma tecnologia robótica muito comum e simples, utilizada por fabricantes há décadas. Em diversos setores e aplicações, empresas colhem os frutos dessa tecnologia escalável. Mas o que são exatamente esses robôs? Para quais tarefas eles podem ser usados? Como saber se são a escolha certa para você? Este artigo abordará esses e outros tópicos para ajudá-lo a entender se esse tipo de robô é adequado para sua empresa.

O que é um robô cartesiano?

Um robô cartesiano é fisicamente muito diferente dos outros tipos de robôs industriais. Você não encontrará braços longos e oscilantes ou movimentos amplos. Em vez disso, os robôs cartesianos geralmente se assemelham a um pórtico ou a um pequeno guindaste. As impressoras 3D são frequentemente associadas à tecnologia de robôs cartesianos. Elas costumam ser construídas sobre mesas ou sistemas de esteiras transportadoras. Normalmente, possuem três eixos de movimento: para cima/para baixo, para frente/para trás e para a esquerda/para a direita. Geralmente, possuem um efetor final que executa a tarefa designada. Alguns exemplos de efetores finais cartesianos comuns incluem:

1. Cabeça de impressão
2. Tocha de plasma
3. Câmera
4. Garra mecânica
5. Laser

Quais setores industriais utilizam robôs cartesianos?

Devido à sua ampla gama de aplicações, os robôs cartesianos são encontrados em diversos setores industriais. Fabricantes dos seguintes setores costumam se beneficiar dessa tecnologia:

1. Aeroespacial
2. Embalagem
3. Metais
4. Fabricantes de PCBs
5. Produtos Farmacêuticos
6. Alimentos e bebidas

Esses são apenas alguns exemplos entre muitos. A tecnologia cartesiana existe há bastante tempo. Por isso, há muitas aplicações comprovadas para esses robôs. Eles também são fáceis de entender e reprogramar para os operadores, o que os torna amigáveis ​​para quem é novo na área de automação. Esses fabricantes geralmente têm os tipos de aplicações em que os robôs cartesianos podem se destacar.

Aplicações comuns de robôs cartesianos

Robôs cartesianos são excelentes opções para algumas aplicações e escolhas ruins para outras. Por quê? Um fator importante é a sua limitada liberdade de movimento. Robôs de seis eixos podem se dobrar e torcer como um pretzel. Robôs cartesianos são muito mais rígidos em seus movimentos. Isso pode parecer uma fraqueza em seu projeto. Mas não se engane, essa característica traz vantagens que os tornam superiores a todos os outros tipos de robôs para determinadas aplicações. Aqui estão alguns exemplos:

1. Aplicações CNC
2. Impressão 3D
3. Corte a plasma/laser
4. Fresagem de madeira
5. Montagem da placa de circuito impresso
6. Inspeção
7. Selecionar e colocar

Existem alguns motivos pelos quais os robôs cartesianos se destacam nessas aplicações. Primeiro, essas aplicações geralmente são realizadas em um único plano ou dimensão. Por exemplo, um robô cartesiano a laser é encarregado de recortar uma forma em uma chapa de metal. Essa peça é colocada plana sobre a superfície de corte. O robô executa os movimentos comandados para recortar a forma na peça. Esse movimento não exige que o robô gire em ângulos especiais ou se mova lateralmente em relação à peça. Trata-se apenas de movimentos para cima/para baixo, para frente/para trás e para a esquerda/para a direita. Alguns robôs cartesianos possuem um eixo rotativo adicional no efetor final. Se for necessária muita flexibilidade e amplitude de movimento, outro tipo de robô pode ser mais adequado. A automação dessas tarefas, sem dúvida, trouxe aos fabricantes um enorme retorno sobre o investimento.

Outro motivo pelo qual um robô cartesiano é uma ótima escolha é quando a aplicação exige alta precisão. Os robôs cartesianos podem atingir os mais altos níveis de precisão entre todos os tipos de robôs. Por quê? Simplificando, a maior rigidez e a menor liberdade de movimento, características já mencionadas, permitem que esses robôs sejam extremamente precisos. Atuadores de alta qualidade podem alcançar níveis de repetibilidade de um ou menos microns. Isso significa que, para aplicações de altíssima precisão, os robôs cartesianos são, por vezes, a única opção viável.

Por fim, os robôs cartesianos são a plataforma robótica mais escalável disponível. Essa escalabilidade se dá tanto em seu tamanho físico potencial quanto em sua resistência máxima. Os robôs cartesianos podem ser tão pequenos quanto mini-impressoras 3D e tão grandes quanto você desejar. Os atuadores do tipo pinhão e cremalheira permitem que os fabricantes criem esses sistemas incrivelmente grandes. Sua mecânica também é a mais robusta encontrada em todas as plataformas robóticas modernas. Os atuadores usados ​​na construção de robôs cartesianos geralmente são acionados por correia, fuso de esferas ou fuso de rolos. Essa mecânica, juntamente com grandes caixas de engrenagens e motores que não precisam caber dentro de uma carcaça fina de robô, significa que os robôs cartesianos podem lidar com as tarefas maiores e mais pesadas com facilidade.

Quando você deve automatizar usando um robô cartesiano?

Agora que você já sabe um pouco sobre robôs cartesianos e suas aplicações, quando eles são a escolha certa para você e seu projeto? Essa pergunta não pode ser respondida com precisão apenas neste artigo. No entanto, algumas perguntas e considerações podem ajudá-lo a começar a trilhar o caminho certo para entender se os robôs cartesianos são a opção ideal para o seu projeto.

1. Você busca redução de custos ou aumento de produtividade?
2. Essa aplicação é difícil para outros robôs industriais?
3. A precisão é uma preocupação primordial?

A redução de custos e o aumento da produtividade são as motivações mais comuns para a automação. Todos os robôs podem contribuir para isso, e os robôs cartesianos não são diferentes. Automatizar um processo com um robô cartesiano ajuda a realocar o capital humano para tarefas mais complexas. Isso leva à redução de custos e a uma produção mais eficiente. Os robôs são mais consistentes e repetíveis, resultando em menos problemas de controle de qualidade. Além disso, são mais rápidos e, portanto, sua integração possibilita um maior volume de produção.

Existem certas características de algumas aplicações que as tornam mais difíceis para outros tipos de robôs (robôs de seis eixos, delta, SCARA, etc.). Uma característica importante é a sua capacidade de carga. A maioria desses robôs tem limitações nesse quesito. Mesmo os robôs de seis eixos mais robustos têm um limite de 1000 a 2000 kg. Quando a aplicação atinge esse limite, as opções se tornam muito limitadas e os custos aumentam gradativamente. Os robôs cartesianos podem ser facilmente ampliados nesse aspecto com mecanismos mais robustos. Além disso, eles têm um potencial de tamanho praticamente ilimitado. Esses robôs podem ser dimensionados para tamanhos gigantescos que outros tipos de robôs simplesmente não conseguem alcançar.

Para aplicações que exigem a mais alta precisão, os robôs cartesianos são imbatíveis. Mecanismos de alta qualidade são utilizados para garantir o mais alto nível de repetibilidade. Para algumas aplicações de manufatura, esse nível de precisão é essencial para a criação de um produto de qualidade.

Custo de um robô cartesiano

Como esses robôs são altamente escaláveis, é lógico que seu custo também seja. Por isso, é difícil definir uma faixa de preço para um projeto com robô cartesiano. No entanto, em condições iguais, usar um robô cartesiano em um projeto será menos dispendioso do que usar outro robô industrial comparável para o mesmo projeto. Isso se deve principalmente à simplicidade de seu design e mecânica. Os principais fatores que podem aumentar o custo incluem:

1. Dimensão do projeto
2. Complexidade da aplicação
3. Nível de precisão exigido

Se você está pronto para começar, basta fornecer detalhes sobre sua empresa e sua aplicação. Em seguida, você poderá começar a receber orçamentos e propostas online de nossos engenheiros especializados.