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

Por meio século, a imagem do grande robô articulado de seis eixos soldando carrocerias de carros e caminhões se consolidou no imaginário popular. Robôs são usados ​​em setores tão diversos quanto saúde, alimentos e bebidas, siderurgia e armazenagem — onde quer que haja tarefas repetitivas ou desafiadoras do ponto de vista ambiental ou ergonômico que podem ser realizadas de forma mais rápida, confiável e/ou econômica. Hoje, robôs estão até mesmo montando novos robôs.

Robôs vêm com um a sete eixos, cada eixo fornecendo um grau de liberdade. Um pórtico cartesiano de dois eixos normalmente plota nos eixos XY ou YZ. Um robô de três eixos tem três graus de liberdade e executa suas funções através dos eixos XYZ. Esses pequenos robôs são rígidos em forma e não podem se inclinar ou girar, embora possam ter ferramentas acopladas que podem girar, girar ou se adaptar ao formato de uma pequena carga útil. 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. 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 a ativação de E/S podem ser programadas por meio de um controle remoto de fácil utilização. Eles podem ter um alcance considerável, acima de três metros em alguns modelos. Essa variedade 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 área que não podem ser utilizados para outros fins. Ele também possui singularidades, ou seja, localizações e orientações no espaço circundante que não consegue acessar. Essas limitações espaciais exigem precauções de segurança mais complexas, visto que o robô frequentemente será usado em áreas onde há trabalhadores presentes.

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

A principal limitação do robô cartesiano é a relativa inflexibilidade. Ele pode facilmente acomodar movimento linear em três eixos e 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. Robôs cartesianos raramente são usados ​​em situações de lavagem, pois não oferecem proteção suficiente contra a entrada de água. Além disso, precisão e meticulosidade na instalação são necessárias — cada eixo deve ser cuidadosamente alinhado e a planura da superfície deve ser adequada, especialmente em sistemas maiores.

Robôs SCARA
Os robôs SCARA são projetados para aplicações leves. São uma versão simplificada dos robôs articulados, e sua simplicidade e tamanho compacto facilitam sua integração em linhas de montagem. Os robôs SCARA podem atingir tempos de ciclo impressionantes com alta precisão. Eles são muito hábeis em funções como inserir componentes em espaços com tolerâncias apertadas, mantendo a rigidez em tais movimentos, o que os torna uma opção 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. Seu tipo de montagem o posiciona acima da zona de trabalho, limitando a perda de área ocupada. Ele costuma ser combinado com um sistema de visão para coletar peças colocadas aleatoriamente em aplicações complexas de classificação e embalagem. Assim como os robôs articulados e SCARA, ele geralmente é fornecido com um controle remoto para facilitar a programação. Os robôs Delta são frequentemente utilizados em aplicações de produção de alimentos, mas, assim como os robôs cartesianos, podem exigir blindagem adicional ou isolamento do ambiente.

Robôs colaborativos
Robôs colaborativos, ou cobots, são um desenvolvimento relativamente recente com um futuro promissor para possibilitar a interação segura entre humanos e máquinas. Ao permitir a colaboração direta entre um trabalhador e um robô, eles estão adicionando uma dimensão à nossa compreensão de como a automação pode ser integrada à indústria. Um cobot pode ser articulado, cartesiano, SCARA ou delta. Embora, até o momento, a maioria seja categorizada como articulada. Eles vêm com capacidade de carga útil de 4 a 35 kg, aumentando em tamanho e alcance (e preço) conforme necessário. Existem modelos com até sete eixos; estes últimos podem executar tarefas que são particularmente desafiadoras ergonomicamente. Os cobots estão até sendo usados ​​como robôs independentes de linha de produção.

Fazendo sua escolha
Ao abordar um investimento em robótica, é preciso considerar todos os aspectos da aplicação antes de fazer uma escolha 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 podem reduzir imediatamente a lista de opções adequadas. Por exemplo, uma carga grande e pesada excluiria qualquer consideração por tecnologias de manuseio 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.

Em uma aplicação que requer cinco ou seis graus de liberdade, um robô articulado pode ser a única solução viável. Se for, 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 em que dois ou três eixos sejam suficientes — por que pagar por mais eixos do que a aplicação exige?

Velocidade.

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

Espaço e Pegada.

Cada vez mais, a ocupação de espaço das máquinas e das linhas de produção é uma preocupação fundamental no planejamento. O espaço físico é caro e as empresas desejam otimizar o layout da fábrica. Robôs cartesianos e delta oferecem uma clara vantagem sobre as outras tecnologias, pois apenas o espaço vertical é perdido, o que geralmente é menos crítico.

Engenharia e Desenvolvimento de Projetos.

O tempo e as despesas de projeto, montagem, instalação e comissionamento devem ser considerados na comparação de custos, especialmente ao incorporar um robô a uma máquina ou sistema maior. Atrasos no recebimento e na montagem do robô podem atrasar todo o projeto.

Manutenibilidade, Reparabilidade e Disponibilidade.

Paradas não programadas são o pesadelo de qualquer gerente de produção. Robôs devem ser relativamente fáceis de manter e consertar.

Padronização.

Dentro de uma empresa ou setor, pode ser uma consideração válida por motivos comerciais, mesmo que o robô selecionado não seja o mais adaptado ou o mais barato, mas capaz de realizar a tarefa. Às vezes, o caminho mais trilhado se mostrará o de menor resistência (e risco).

A proliferação de tecnologias robóticas permitiu que empresas de todos os portes acessassem os benefícios da automação. O melhor robô para você geralmente é aquele que melhor se adapta à sua aplicação — não apenas para obter ganhos de produtividade com o investimento e atender aos 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.