Disponíveis em diversas capacidades de desempenho e preços, os robôs estão se tornando onipresentes em todos os tipos de operações de produção industrial. Compreender as capacidades de cada tipo de robô é fundamental para fazer a melhor escolha para o seu negócio.

Durante meio século, a imagem do grande robô articulado de seis eixos que solda carrocerias de carros e caminhões tornou-se fixa no imaginário popular. Os robôs são usados ​​em setores tão diversos como saúde, alimentos e bebidas, siderurgia e armazenamento – onde quer que haja tarefas repetitivas ou ambientalmente ou ergonomicamente desafiadoras que possam ser realizadas de forma mais rápida, confiável e/ou econômica. Hoje, os robôs estão até montando novos robôs.

Os robôs vêm com um a sete eixos, cada eixo proporcionando um grau de liberdade. Um pórtico cartesiano de dois eixos normalmente é plotado nos eixos XY ou YZ. Um robô de três eixos possui três graus de liberdade e executa suas funções através dos eixos XYZ. Esses pequenos robôs têm forma rígida e não podem inclinar-se ou girar sozinhos, embora possam ter ferramentas anexadas que podem girar ou girar ou se adaptar ao formato de uma pequena carga útil. Os robôs de quatro e cinco eixos têm flexibilidade adicional para girar e inclinar. Um robô articulado de seis eixos tem seis graus de liberdade – a flexibilidade para mover objetos em qualquer direção ou girá-los em qualquer orientação. Esses robôs de seis eixos são geralmente escolhidos quando uma aplicação requer manipulação complexa de um objeto grande ou pesado. Os robôs de sete eixos são capazes de orientações adicionais para manobrar ferramentas em espaços apertados. Eles podem operar mais perto da peça de trabalho do que outros robôs articulados para potencial economia de espaço.

Robôs articulados
A popularidade dos robôs articulados de seis e sete eixos reflete a grande flexibilidade que os seis graus de liberdade permitem. Eles são fáceis de programar, vêm com seu próprio controlador e as sequências de movimento e ativação de E/S podem ser programadas através de um terminal de aprendizagem de fácil utilização. Eles podem ter um alcance substancial, superior a três metros em alguns modelos. Esta gama de tamanhos torna os robôs articulados adequados para um grande número de indústrias e aplicações que envolvem a fabricação ou movimentação de materiais ou produtos acabados.

Por design, o robô articulado ocupa espaço e espaço que não pode ser utilizado para outros fins. Também possui singularidades, ou seja, localizações e orientações no espaço circundante às quais não pode aceder. Estas limitações espaciais exigem precauções de segurança mais complexas, uma vez que o robô será frequentemente utilizado em zonas onde os trabalhadores estão presentes.

Robôs cartesianos
Um robô cartesiano, ou linear, é normalmente um robô de baixo custo que consiste em um conjunto de atuadores lineares e/ou atuadores rotativos na extremidade do braço para aplicações 3D. Estes robôs são muito adaptáveis ​​e fáceis de instalar e manter. Os traços e tamanhos de cada eixo podem ser personalizados de acordo com a aplicação. Seu alcance e carga útil são independentes um do outro e não estão interligados. O eixo linear vem em vários designs que o adaptam ainda mais à função que desempenha.

A principal limitação do robô cartesiano é a inflexibilidade comparativa. Ele pode acomodar facilmente o movimento linear em três eixos e a rotação em torno de um quarto eixo. No entanto, é necessário adicionar um controlador de movimento para realizar a rotação em torno de mais de um eixo. Os robôs cartesianos raramente são usados ​​em situações de lavagem, pois não fornecem proteção suficiente contra a entrada de água. Além disso, é necessária precisão e meticulosidade na instalação – cada eixo deve ser cuidadosamente alinhado e o nivelamento da superfície deve ser adequado, especialmente em sistemas maiores.

Robôs SCARA
Os robôs SCARA são projetados para aplicações leves. Eles são uma versão simplificada de robôs articulados e sua simplicidade e tamanho reduzido facilitam sua integração em linhas de montagem. Os robôs SCARA podem atingir tempos de ciclo bastante impressionantes, com alta precisão. Eles são muito hábeis em funções como inserir componentes em espaços com tolerâncias restritas, mantendo sua rigidez em tais movimentos, o que os torna uma escolha econômica para muitas aplicações de coleta e colocação, bem como para o manuseio de peças pequenas.

Robôs delta
O robô delta é conhecido por sua velocidade, com taxas de coleta de até 300/min. O seu tipo de montagem coloca-o acima da zona de trabalho, limitando a perda de pegada. Muitas vezes é combinado com um sistema de visão para selecionar peças colocadas aleatoriamente em aplicações complexas de classificação e embalagem. Assim como os robôs articulados e SCARA, geralmente será fornecido com um pingente de aprendizagem para fácil programação. Os robôs Delta são frequentemente usados ​​em aplicações de produção de alimentos, mas, como os robôs cartesianos, podem exigir blindagem adicional ou separação do ambiente.

Robôs colaborativos
Os robôs colaborativos, ou cobots, são um desenvolvimento relativamente recente com um futuro promissor para tornar possível a interação segura entre homem e máquina. Ao permitir uma colaboração direta entre um trabalhador e um robô, estão a acrescentar uma dimensão à nossa compreensão de como a automação pode ser integrada na indústria. Um cobot pode ser um robô articulado, cartesiano, SCARA ou delta. Embora, até o momento, a maioria fosse categorizada como articulada. Eles vêm com capacidade de carga útil de 4 a 35 kg, aumentando em tamanho e alcance (também preço) de acordo. Existem modelos com até sete eixos; estes últimos podem realizar tarefas que são particularmente desafiadoras em termos ergonômicos. Os cobots estão até sendo usados ​​como robôs de linha de produção independentes.

Fazendo sua escolha
Ao abordar um investimento em robótica, deve-se considerar todos os aspectos de uma aplicação antes de fazer uma seleção final. Aqui estão alguns dos fatores mais importantes a serem considerados:

Alcance e carga útil.

Eles devem ser os primeiros critérios considerados no processo de seleção do seu robô, pois esses fatores podem encurtar imediatamente a lista de opções adequadas. Por exemplo, uma carga grande e pesada excluiria qualquer consideração de tecnologias de manuseamento leves. Por outro lado, se o alcance for longo, mas o peso da carga útil for baixo, um robô cartesiano de menor custo pode ser suficiente.

Flexibilidade.

Numa aplicação que requer cinco ou seis graus de liberdade, um robô articulado pode ser a única solução viável. Se for assim, uma opção para empresas sensíveis ao preço que exigem um ou dois robôs pode ser unidades reaproveitadas (usadas). No entanto, para aplicações mais simples, como posicionamento e carregamento de peças pequenas, inserção de peças eletrônicas e carregamento de caixas e máquinas-ferramentas – qualquer aplicação onde dois ou três eixos são suficientes – por que pagar por mais eixos do que a aplicação exige?

Velocidade.

A aplicação exige uma alta taxa de seleção, como a de um robô delta, ou uma taxa de seleção menor de um pórtico cartesiano ou de um robô SCARA seria suficiente?

Espaço e pegada.

Cada vez mais, as dimensões das máquinas e das linhas de produção são preocupações importantes no planejamento. O espaço físico é caro e as empresas desejam otimizar o layout do chão de fábrica. Os robôs cartesianos e delta oferecem uma clara vantagem sobre as outras tecnologias, uma vez que apenas se perde espaço vertical, o que geralmente é menos crítico.

Engenharia e Desenvolvimento de Projetos.

O tempo e as despesas de projeto, montagem, instalação e comissionamento devem ser levados em consideração no custo comparativo, especialmente incorporando um robô em uma máquina ou sistema maior. Atrasos no recebimento e montagem do robô podem atrasar todo o projeto.

Capacidade de manutenção, reparabilidade e disponibilidade.

O tempo de inatividade não programado é o pesadelo de todo gerente de produção. Os robôs devem ser relativamente fáceis de manter e reparar.

Padronização.

Dentro de uma empresa ou indústria pode ser uma consideração válida do ponto de vista comercial, mesmo que o robô selecionado não seja o mais idealmente adaptado ou mesmo o mais barato, mas capaz de realizar o trabalho. Às vezes, o caminho mais percorrido provará ser aquele de menor resistência (e risco).

A proliferação de tecnologias robóticas permitiu que empresas de todos os tamanhos acessassem os benefícios da automação. O melhor robô para você é geralmente aquele que melhor se adapta à sua aplicação – não apenas para obter ganhos de produtividade com o investimento e satisfazer os requisitos técnicos da aplicação, mas também do ponto de vista de questões relacionadas, como segurança da planta, utilização do espaço e, claro, o custo inicial e o suporte pós-venda.