Visão geral dos robôs industriais

A tendência em aplicações lineares e rotacionais convencionais está se afastando dos robôs para sistemas energeticamente eficientes e com custos otimizados, já que os fabricantes muitas vezes não exigem todas as funções, grandes tamanhos e graus de liberdade que os robôs fornecem.

Embora seja considerado um robô industrial pelos padrões DIN, os sistemas de manuseio cartesiano oferecem operações mais simples e com maior eficiência energética do que a maioria dos robôs de braço articulado de 4 a 6 eixos. A norma DIN EN ISO 8373 afirma que “um robô industrial é um manipulador multifuncional controlado automaticamente, reprogramável, [...] programável em três ou mais eixos, que pode ser fixo no local ou móvel para uso em aplicações de automação industrial”. Contudo, a segmentação de tais sistemas varia dependendo da função, flexibilidade e resposta dinâmica do sistema.

Os sistemas de manipulação cartesiana e os robôs convencionais com 4 a 6 eixos têm uma sobreposição relativamente grande em termos de flexibilidade e resposta dinâmica, mas diferem quando se trata do seu sistema mecânico. Dependendo da aplicação, os sistemas de manuseio cartesiano são controlados por um simples PLC (que o usuário já pode ter) para movimentos ponto a ponto ou por um sistema de controle complexo com funções robóticas, como para movimento de trajetória. Os robôs de 4 a 6 eixos sempre exigem um sistema de controle robótico complexo.

Além disso, os sistemas de manuseio cartesiano requerem menos espaço para movimentação e se prestam mais facilmente à adaptação personalizada e modular às condições de aplicação. O espaço de trabalho pode ser facilmente adaptado alterando os comprimentos dos eixos.

A cinemática é assim configurada para atender aos requisitos da aplicação – em contraste com os robôs convencionais, onde os periféricos da aplicação devem ser adaptados para se adequarem ao sistema mecânico e cinemático do robô. O sistema mecânico de um sistema de movimentação cartesiano é, portanto, parte da solução total e deve ser integrado no sistema completo.

Personalização e versatilidade: benefícios claros

Em contraste com as soluções padrão com robôs de 4 a 6 eixos do catálogo, os sistemas de manuseio cartesiano podem ser personalizados de forma modular para se adequarem à aplicação (ver Figura 3). Esses sistemas não exigem praticamente nenhum dos compromissos frequentemente encontrados nos robôs convencionais. Com um robô convencional, partes da aplicação devem ser adaptadas aos requisitos e capacidades do robô. Além disso, a mudança em direção à padronização e ao uso de componentes produzidos em massa reduz o custo das soluções cartesianas em comparação com os robôs convencionais.

Além disso, diferentes tecnologias de acionamento podem ser combinadas com sistemas de manuseio cartesiano. Os acionamentos pneumáticos, servopneumáticos e elétricos corretos para a aplicação são selecionados para cada eixo para alcançar o movimento ideal em termos de eficiência, resposta dinâmica e função.

Os sistemas de manuseio cartesiano, como cinemática serial, possuem eixos principais para movimento retilíneo e eixos auxiliares para rotação. O sistema atua simultaneamente como guia, suporte e acionamento e deve ser integrado ao sistema completo da aplicação independente da estrutura do sistema de movimentação.