Como selecionar cientificamente robôs industriais

Critérios de avaliação fundamentais através do quadro LOSTPED

• Capacidade de carga: Deve corresponder ao peso das peças-alvo e às cargas do efector final
• Orientação do movimento: Sistemas cartesianos (retilíneos) adequam-se a movimentos lineares simples; robôs SCARA se destacam em tarefas planas de alta velocidade; manipuladores de 6 eixos permitem destreza em todo o espaço
• Velocidade e Aceleração: O transporte de longa distância (por exemplo, curso do eixo X da classe 10m) é mais adequado para sistemas cartesianos de estilo pórtico, enquanto espaços de trabalho compactos favorecem modelos SCARA
• Requisitos de precisão: A precisão a nível milimétrico é fundamental para a montagem de precisão, enquanto as tolerâncias subcentimetrais são suficientes para o manuseio geral de materiais
• Adaptação ao ambiente: Deve ter em conta as condições de funcionamento, tais como poeira, umidade e temperatura, que afectam as estruturas mecânicas e os sistemas de controlo
• Ciclo de trabalho: Os cenários de funcionamento contínuo exigem atenção à dissipação de calor do motor e à durabilidade dos componentes

Tomada de decisões técnicas para aplicações típicas

1. Balanço entre carga útil e custo-eficácia:
   • Em aplicações de carga útil de 20 kg, os sistemas cartesianos oferecem vantagens de custo em relação a robôs SCARA comparáveis através de projetos modulares maduros (por exemplo, guias lineares padronizados e servo-drives),que evitam a necessidade de módulos de controlo de ponta exigidos pelo SCARA a cargas úteis semelhantes.
   • Operações espaciais complexas (por exemplo, agarrar peças de contentores em ângulo) exigem a flexibilidade multi-articulação de braços de 6 eixos, apesar do maior investimento inicial.
2. Optimização do espaço de trabalho:
   • Os postos de trabalho apertados beneficiam de robôs SCARA compactos, cujo movimento plano maximiza a eficiência do espaço;
   • Linhas de produção abertas são ideais para sistemas de pórtico cartesiano, que alcançam expansão de curso personalizável através de combinações de módulos lineares (por exemplo,aplicações de eixo ultra longo em sistemas automatizados de armazenamento e recuperação).

Os avanços tecnológicos impulsionam a adoção de robôs cartesianos

• Ferramentas de selecção digital: As plataformas de configuração online permitem um design paramétrico rápido. Os utilizadores podem gerar modelos 3D e esquemas do sistema com apenas alguns cliques, inserindo a massa da carga útil e o curso necessário."Essas ferramentas não substituem cálculos de engenharia pormenorizados"O processo de selecção é simplificado", observa Vaughn, "mas simplifica significativamente o processo de selecção".
• Soluções integradas de uma só parte: Os fornecedores oferecem agora sistemas "chave na mão", incluindo guias, servos e módulos de controlo, ordenados através de um único número de peça,Substituição do modelo tradicional de contratação de vários fornecedores e redução dos prazos de execução.
• Melhorias de controlo inteligente:
  • Pacotes de software preparametrificados (por exemplo, blocos de funções específicos do PLC Bosch Rexroth) permitem o movimento coordenado multi-eixo plug-and-play.Os utilizadores podem programar tarefas de selecção e colocação através de códigos mnemónicos simplificados, eliminando a codificação complexa.
  • As interfaces de programação unificadas compatíveis com a IEC-61131-3 padronizam a sintaxe em toda a lógica de escada, C ++ e outras linguagens, garantindo a compatibilidade com controladores de diferentes fabricantes.
• Descobertas tecnológicas de segurança:
  • Servo-drives com funções de segurança integradas permitem o modo de torque reduzido para a colaboração homem-robô: os operadores podem entrar em zonas de segurança para ensinar manualmente coordenadas,com redução imediata do binário ao contacto para evitar lesões.
  • Tecnologia de acionamento direto e design modular: unidades de motor lineares emparelhadas com módulos de alimentação padronizados alcançam o movimento do eixo Z semelhante ao SCARA, simplificando a complexidade mecânica.
• Interação humano-máquina simplificada:
  • Os blocos de funções pré-carregados permitem que não-especialistas programem tarefas básicas de seleção e colocação, reduzindo o tempo de treinamento do operador em mais de 50%.
  • Os controladores universais integram dispositivos de terceiros por meio de protocolos Ethernet industriais (por exemplo, EtherCAT, Profinet), minimizando os investimentos em sistemas de controle proprietários.

Recomendações de selecção