Escolha e coloque o robô: 5 respostas que você deve saber

by

O assunto da discussão: o robô Pick and Place e sua extraordinária convencionalidade

 O que é um robô pick and place?

Os robôs pick and place substituem os trabalhadores humanos na indústria de manufatura para trabalhos repetitivos. Sua função geralmente envolve pegar um objeto específico de uma posição definida e colocá-lo em outra coordenada definida.

Um dos exemplos mais comuns pode ser a tarefa repetitiva de embalar os mesmos produtos da mesma maneira em uma fábrica de embalagens. Ao entregar esses trabalhos para esses robôs, os humanos são liberados para se concentrar em trabalhos mais complexos. Conseqüentemente, os robôs pick and place se enquadram na categoria de robôs industriais que podem ser automatizados e programados para se mover em três ou mais eixos.

A importância dos robôs pick and place pode ser entendido percebendo o quão grande é a indústria manufatureira. De acordo com o relatório gerado pela Statista, o volume de vendas de robôs industriais triplicou na última década, atingindo um número de quase 4,00,000 unidades em 2018. Aproximadamente 2,000 parcelas de robôs podem substituir 10,000 obras na indústria.

def
Um robô pick and place típico • Configuração
Crédito de imagem: Fenoptix, Visualização do Blueblack em destaque, CC BY-SA 3.0

Como eles funcionam?

A definição de um robô pick and place ela mesma retrata o funcionamento dela. Eles pegam o item desejado de um local identificado e os colocam em outra coordenada desejada. O curso de ação é pré-programado no robô, e a tecnologia utilizada para o processamento é chamada Automação de processos robóticos (RPA).

rpa
Automação de Processo Robótica

Esses robôs geralmente são montados em um suporte. O tamanho do suporte depende de quão pesada ou leve é ​​a carga útil. Quanto mais gigantesco o robô, mais significativo é o suporte e vice-versa. O suporte é posicionado estrategicamente para que o robô alcance o alcance necessário para a tarefa a ele atribuída.

Como mencionado anteriormente, esses robôs são usados ​​para liberar trabalho humano, substituindo-o em tarefas repetitivas de pegar um objeto específico de um local definido e colocá-lo em outra coordenada pré-programada.

Por exemplo, se houver uma célula de robô do tipo pick and place na indústria de alimentos frescos, a célula robótica é normalmente anexada à parte superior da estrutura na linha de processamento do transportador, conforme mostrado na imagem abaixo. A inclusão de um sistema de visão é provável no sistema que permite ao robô visualizar a localização exata do objeto para agarrar, levantar, carregar e soltar no final da linha de transporte. Este processo garante a precisão no curso, reduzindo o risco de danos e falhas ao mínimo possível.

Quais são os tipos e aplicações de um robô pick and place?

Tipos de robô pick and place

Diferentes categorias de produtos e layouts de design decidem a configuração do sistema robótico pick and place. Por ser um sistema de manuseio com recursos e capacidades automáticas, ele é capaz de funcionar sem uma entrada do operador para selecionar e colocar o produto ou parte de um processo em outro ou de um processo em embalagem ou qualquer outro aplicativo onde os itens precisam ser deslocalizados de uma coordenada absoluta para outra. A escolha e colocação do sistema robótico irá substituir o trabalho humano para as tarefas mencionadas acima e reduzir lesões por esforço repetitivo e fadiga do trabalhador, aumentando assim a produtividade e a eficiência.

Os diferentes tipos de robôs pick e robôs são discutidos abaixo.

Braço robótico: Esta é uma das categorias importantes de "robô de escolha e colocação", que estereotipicamente vem na forma de um robô de 5 eixos que é padronizado para aplicações de escolha e localização no plano, ou o tipo de 6 eixos para aplicações mais intrincadas onde o produto não está alinhado com o plano horizontal e apresenta uma torção.

Cartesiano: Este é outro tipo predominante de robô pick and place que costumava ser mais barato em algum momento, mas não é muito comumente instalado hoje em dia, exceto em máquinas de moldagem por injeção.

Delta: Esses robôs pick and place são montados diretamente acima da correia transportadora e são normalmente utilizados para pick and place de alta velocidade.

Escolha rápida: Os robôs pick and place rápidos também são outras opções para aplicações de alta velocidade, com tempos de ciclo iguais ou até mais de 150 ciclos por minuto.

Collaborative: Eles se tornaram muito populares nos últimos anos em aplicações industriais, embora tenham capacidades limitadas por serem, em sua maioria, robôs menores e mais lentos, que têm dificuldade em lidar com funcionalidades complexas.

Uma ampla gama de engenheiros especializados em automação precisa instalar e comissionar sistemas robóticos, juntamente com robôs e especialistas em controle, além de engenheiros mecânicos e engenheiros de projeto CAD. Um sistema robótico de escolha e colocação normalmente incluiria uma plataforma de montagem, um sistema de controle de tela, intertravamentos para proteção, um efetor final personalizado e um transportador primário.

Tendo um sistema de escolha e colocação projetado de ajuste personalizado, também é possível ter o design modificado para atender às nossas necessidades. A variação pode incluir layout, proteção, número de produtos que o robô é capaz de segurar, configuração de empilhamento e muitos recursos adicionais também.

Os robôs pick and place também são classificados com base em seus tamanhos, que influenciam diretamente em sua faixa de aplicação. 

Pequeno sistema robótico de escolha e colocação: O sistema robótico pequeno pick and place é estereotipadamente utilizado para produtos de pequeno porte e também quando a distância que seus requisitos para intercambiar entre duas coordenadas fixas é pequena. Alguns exemplos podem incluir embalagens de chocolate em caixas ou colocação de componentes eletrônicos em uma placa de circuito e orientação de outras peças pequenas.

Sistema de escolha e colocação de robô médio: Sistemas robóticos de separação e colocação médios são empregados onde o produto é maior do que a caixa anterior e precisa ser levantado em uma distância esticada que é uma união de várias opções menores de separação e local montadas. 

Grande sistema robótico de escolha e colocação: Grandes robôs pick and place são geralmente usados ​​na indústria de engenharia pesada, onde os produtos podem pesar até 1,000 kg. Poucas aplicações de robôs pick and place volumosos são empregadas na movimentação de carros na linha de produção e na deslocalização de folhas pesadas de vidro e outras matérias-primas, etc.

Aplicações do robô pick and place

Há uma variedade de aplicações que selecionam e posicionam os robôs usados ​​na indústria de manufatura. A variedade nas aplicações depende das capacidades diferenciáveis ​​do robô. Por exemplo, esses robôs podem pegar algo tão pequeno quanto um donut do balcão designado para aplicações de grande escala envolvendo pesos de paletização robótica em toneladas.

Montagem: Durante um processo de montagem, esses robôs podem pegar um produto ou qualquer parte dele de uma correia transportadora e colocá-lo em outra. Este é um uso diário no gênero de pequenos produtos eletrônicos e linhas de produtos frescos. O robô deve trabalhar com a movimentação de produtos de uma linha de produção para outra.

Embalagem: Isso não é muito diferente do processo de montagem, pois requer que o robô de coleta e colocação empacote um item em contêineres designados em vez de apenas retirá-lo da correia e deslocá-lo.

Escolha seletiva: Robôs neste aplicativo geralmente exibem sensores de visão que os ajudam a identificar objetos selecionados da desordem e buscá-los em uma esteira transportadora ou linha de produção que correspondam à descrição pré-programada. A tecnologia que faz isso é chamada de Machine Vision, que determina as várias maneiras pelas quais podemos utilizar o robô para identificar um produto que não corresponde aos padrões da linha de produção.

inspeção: Como falado anteriormente, a inclusão de um sistema de visão no robô pick and place permite monitorar os produtos e tudo o que está sendo enviado no sistema de transporte, o que reduz uma grande quantidade de erros em todo o processo. Ele ajuda a identificar o produto com defeito, que é então separado do lote de produtos refinados por outro robô de coleta e colocação designado para o trabalho.

Automação de fundição com robô
Automação de Fundição

Vantagens do robô pick and place

Há uma variedade de coisas das quais uma empresa pode se beneficiar instalando robôs pick and place em sua fábrica. Ele começa com a aceleração do processo da linha de fabricação até a redução dos custos operacionais do negócio, alguns dos quais são brevemente discutidos a seguir.

Quando falamos de negócios, não podemos apenas nos limitar ao que é necessário. Isso eliminará completamente os robôs pick and place ou qualquer automação, nesse caso, da lista de necessidades. Devemos conversar sobre como será benéfico para a empresa incluí-los em sua lista de máquinas. Isso depende do tipo de recursos que cada uma dessas máquinas possui, que variam amplamente.

Aqui estão alguns exemplos de como os robôs pick and place podem beneficiar indústrias de eletrodomésticos comerciais para ajudá-las a aprimorar o atendimento ao cliente e melhorar a eficiência geral.

Velocidade

O uso de um robô pick and place pode aumentar amplamente a velocidade dos processos envolvidos em várias operações. Isso economiza muito tempo para as empresas ao realizar as tarefas repetitivas em uma taxa consistente devido à extensão da sincronização que isso traz para o processo.

Robótica OnlineO site da Web mostra os sistemas robóticos de escolha e localização equipados com sistemas de orientação baseados em visão e podem identificar 100 produtos por segundo.

Consistência e precisão

Ser consistente e preciso no que faz é uma das características mais confiáveis ​​de um robô. Isso ocorre porque dificilmente há qualquer chance de erro humano. Os robôs são programados para realizar tarefas específicas e não se cansam como seres humanos e, assim, minimizam as chances de qualquer erro semelhante a humano a zero, a menos que haja algum mau funcionamento do próprio sistema.

Retorno sobre o Investimento

A integração de robôs em um sistema existente é um dos benefícios significativos para as empresas. Com algum tempo para recuperar o custo do investimento, as empresas podem testemunhar um extenso retorno sobre o investimento devido ao aumento da taxa de produtividade com o mínimo de erro possível. Os compromissos iniciais parecem assustadores, mas é apenas uma questão de tempo que os lucros se tornem visíveis.

Aumento de produtividade

A integração de robôs pick and place na direção certa pode aumentar a produtividade do negócio de duas maneiras - em primeiro lugar, acelera o processo em comparação com quando os trabalhadores humanos faziam o mesmo. Em segundo lugar, o trabalho humano liberado agora pode se envolver em trabalhos mais complicados para terminá-los mais rapidamente.

Como escolher o modelo certo de Pick and Place Robot?

Dez parâmetros nos ajudam a escolher o modelo certo de robô de escolha e colocação para o nosso negócio.

Inscrição- O trabalho para o qual o robô será designado.

Carga útil- O peso das peças ou produtos que o robô deverá levantar.

Grau de liberdade- A extensão da área que se torna o espaço de trabalho do robô determina o número de eixos que ele deve ter.

Faixa de operação- A distância que o robô precisa percorrer em seu alcance máximo.

Precisão de posicionamento- A capacidade do robô de completar a tarefa repetitiva toda vez que atinge o local desejado.

Rapidez- Tempo de ciclo que a tarefa precisa para ser concluída.

Peso corporal- Determina a configuração da superfície de montagem do robô.

Freio- Determina a quantidade de eixos do robô que terá sistema de frenagem.

Momento de Inércia - Determina a quantidade de torque aplicável em diferentes eixos.

Nível de proteção- Determina a indústria que usará o robô porque diferentes ambientes têm diferentes fatores de risco.

Quanto custa um robô Pick and Place?

Para se ter uma ideia desta seção, podemos tomar como exemplo o preço médio de um robô industrial pick and place com capacidade de carga útil de 5 kg e alcance máximo de 740 mm. Agora, marcas diferentes têm listas de preços diferentes para as mesmas.

O vencedor, neste caso, é o Fanuc LR Mate 200iA que custa cerca de 25k USD.

Para o artigo anterior, clique aqui.

Leia também:

     

Deixe um comentário