Fatores de sucesso para sua célula robótica

Junto com o robô, uma célula robótica contém muitos equipamentos auxiliares que fazem o processo funcionar. Isto inclui, mas não está limitado a, suportes de correia, esmerilhadoras de pedestal, equipamento de agarramento, equipamento de medição e inspeção e estantes de peças. Tudo isso contribuirá para o tamanho e o custo inicial de sua célula robótica.

Muito semelhante à situação com a carga útil do robô, é essencial que os motores dos equipamentos auxiliares tenham potência suficiente para realizar a aplicação requerida. Por exemplo, você precisará de um motor com pelo menos 40 HP para o desbaste de estoque. A tentativa de desbastar com apenas 10 HP resultará em uma redução significativa na eficiência e em aumento de custos e menor rendimento. Também é importante considerar o ciclo de funcionamento dos motores, ou seja, o período de tempo em que um motor é projetado para operar continuamente.

Ignorar estes importantes fatores pode resultar em substituições de motores dispendiosas e frequentes.

Cada abrasivo é projetado para operar de forma ideal em uma velocidade específica, dependendo da aplicação, o que é muito importante para obter os melhores resultados do seu processo abrasivo. Por exemplo, você não gostaria de operar um disco de fibra sob carga muito lentamente, então certifique-se de que seu equipamento seja capaz de operar seus abrasivos na velocidade ideal. Se você operar a uma velocidade muito lenta, o desempenho abrasivo não será o melhor.

Esta consideração é útil ao levar em conta as mudanças no desempenho abrasivo à medida que ele é utilizado. Por exemplo, o desempenho da correia abrasiva normalmente mudará com o tempo à medida que o grão abrasivo se desgastar e a velocidade superficial das rodas abrasivas diminuirá devido à diminuição do diâmetro. Esta diminuição na velocidade superficial afetará o desempenho do abrasivo e um motor com ajuste de velocidade será capaz de compensar estas mudanças.

Como mencionado acima, à medida que os abrasivos se desgastam com o tempo, seu robô precisará levar em conta a mudança na eficiência de corte ou no diâmetro da roda. Conforme a taxa de corte diminui, o robô pode ser programado para aumentar a força ou RPM para compensar.

Da mesma forma, você deve considerar o processo de troca de um abrasivo velho para um novo. Em muitos casos, isto pode ser totalmente automatizado ou semi-automatizado, envolvendo de forma mínima o operador. Se a automatização do processo de troca não for possível, a célula pode ser desligada e um operador humano pode trocar o abrasivo manualmente.

A menos que você esteja projetando um processo abrasivo robótico de etapa única, você e seu integrador de sistemas precisarão determinar a melhor maneira de lidar com o sequenciamento de sua célula robótica. O robô segurará a peça ou o abrasivo?

Se o robô manipula a peça (conhecido como "peça na mão"), a aplicação de uma sequência de etapas abrasivas pode simplesmente envolver o robô transportando a peça para várias máquinas abrasivas, cada uma com o abrasivo apropriado montado. Se o robô manipula o abrasivo (conhecido como "abrasivo na mão"), você pode optar por usar trocadores de ferramentas para que o robô possa pegar o abrasivo apropriado para cada etapa específica.

Você também pode optar por utilizar um robô diferente para cada etapa, mas terá que levar em conta o passo de peças de um robô para outro (se a peça estiver na mão), bem como o tamanho da célula robótica e o custo inicial associado à compra de vários robôs.

Como nos processos abrasivos manuais, você precisará considerar como coletar a poeira em sua célula robótica. Mesmo que você utilize o método de coleta wet or dry, é importante que você mitigue o pó em sua célula para garantir o máximo desempenho dos motores e a limpeza das peças acabadas. Se você não levar isso em consideração, o pó começará a se acumular rapidamente e aumentará o tempo de parada da célula, pois você terá que parar a célula para limpar e manter seus componentes.

Ao contrário de um operador humano, um robô não pode sentir seu ambiente e usar seu julgamento para ajustar conforme necessário. Tem que ser programado para seguir um caminho específico e realizar movimentos repetitivos. É por isso que as tecnologias de detecção, tais como controle de força e sistemas de visão, são cruciais em muitas operações.

Sem o controle da força, pode ser difícil alcançar resultados consistentes em um processo abrasivo. A maioria dos abrasivos são projetados para trabalhar de forma otimizada dentro de uma faixa de pressão específica. O controle de força permite que o robô aplique uma quantidade de força mais controlada do que a que pode ser aplicada usando apenas o controle de posição do braço do robô. Há várias tecnologias de controle de força disponíveis que consideram uma gama de variações de peças e abrasivos. O controle passivo de força é a opção mais simples e de menor custo, mas não leva em conta tão facilmente as mudanças na geometria da peça e o impacto da gravidade quando o robô se move em torno de uma peça complexa. O controle ativo da força aproveita o feedback para controlar a força à medida que variáveis críticas, como a gravidade, afetam a força real aplicada. Com o sistema certo, também é possível programar mudanças na força aplicada com base na localização da interface abrasivo - peça.

Os sistemas de visão também permitem que um robô faça ajustes no processo, levando em conta fatores externos. Estes sistemas detectam a orientação das peças que chegam e ajustam a pinça na extremidade do braço para pegar a peça corretamente. Eles também podem medir o tamanho de uma peça acabada ou o tamanho de um portão após o desbaste para garantir que um contato adequado seja gerado.

Uma tecnologia de detecção menos comum, que desempenha um papel importante em certas situações, é o equipamento de medição de temperatura. É frequentemente usado em substratos sensíveis ao calor e serve para medir a temperatura da peça e ajudar a evitar o superaquecimento do substrato.

Pode ser necessário soltar e voltar a pegar uma peça quando várias superfícies de uma peça devem ser orientadas para o abrasivo. Para processos em que uma peça é levada a um abrasivo, ao invés do abrasivo ser levado à peça, repegar a peça pode ter um impacto substancial no tempo de ciclo. Quanto mais vezes seu robô precisar voltar a montar cada peça, mais tempo seu ciclo demorará.

Você também precisará considerar a força de fixação. A pinça na extremidade do braço do robô deve ser forte o suficiente para lidar com a força da aplicação. Por exemplo, uma pinça para serviço leve não segurará corretamente uma peça em uma aplicação robótica de alta pressão, tal como no desbaste de material.

Seus operários ocasionalmente precisarão interagir com o robô, trocar abrasivos, remover chips e outras tarefas, mas sua segurança deve ser considerada. No processo de projeto da célula robótica devem ser considerados os procedimentos de "travamento e rotulado", o equipamento de proteção do robô e outros métodos para garantir a segurança, tais como travamentos e interruptores de proximidade.

Veja os recursos de segurança robótica da Associação das Indústrias Robóticas (Conteúdo em inglês).