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Que robô industrial escolher?

O robô industrial é um manipulador multifuncional e polivalente reprogramável em 2 ou mais eixos. Os robôs industriais são projetados para mover materiais, peças ou ferramentas através de movimentos variáveis e programados, com vista a realizar tarefas diversas. Graças à sua versatilidade, os robôs industriais têm aplicações em todos os segmentos da indústria.

Este guia de compra trata exclusivamente de robôs industriais. Os robôs de serviço e os robôs de inspeção serão abordados à parte.

Robôs industriais: ver produtos

  • Como escolher um robô industrial?

    O principal critério de escolha de um robô industrial é a aplicação prevista.

    Dependendo da tarefa que o robô deva desempenhar, a escolha irá recair sobre um dos quatro principais tipos de robôs: articulado, cartesiano, SCARA ou paralelo.

    Cada um destes tipos apresenta vantagens e limitações próprias relativas ao número de eixos, à capacidade de carga (também designada payload) e ao alcance.

    Estes critérios vão permitir-lhe afinar gradualmente a sua pesquisa para encontrar o produto que melhor corresponda às suas necessidades.

    Os principais tipos de robôs industriais

    • Robôs cartesianos
    • Robôs SCARA
    • Robôs articulados
    • Robôs Delta (Spider robots)
    • Robôs cilíndricos e esféricos ou polares (menos utilizados)
  • Porquê escolher um ROBÔ CARTESIANO?

    Robô cartesiano da marca WITTMANN BATTENFELD
    Robô cartesiano da marca WITTMANN BATTENFELD

    Os robôs cartesianos executam unicamente movimentos em eixos lineares, o que os torna rentáveis e fáceis de programar. São perfeitamente adequados para realizar tarefas repetitivas como, por exemplo, descarregar máquinas.

    A sua principal vantagem é permitirem uma elevada precisão de posicionamento em todo o espaço de trabalho. Esta estrutura é a mais utilizada, por exemplo, na construção das máquinas de medição por coordenadas. Além disso, a modularidade da estrutura permite construir robôs de dimensões significativas capazes, nomeadamente, de controlar todas as máquinas de uma ilha de produção.

    Entre outras aplicações, os robôs cartesianos podem ser utilizados em operações de montagem que exijam um posicionamento de grande precisão, no controle de máquinas-ferramenta (carga/descarga das peças usinadas e troca de ferramentas), assim como nas operações de pick-and-place das máquinas injetoras.

    Se trabalhar com cargas mais pesadas, deverá considerar o robô cartesiano do tipo pórtico. De maiores dimensões, este tipo de robô possui uma capacidade de carga e um alcance mais elevados.

    Critérios de escolha de um robô CARTESIANO

    • Capacidade de carga (até 500 kg)
    • Alcance
    • Autoaprendizagem
    • Precisão
    • Facilidade de programação
    • Baixo custo
  • Porquê escolher um robô SCARA?

    Robô SCARA da marca OMRON
    Robô SCARA da marca OMRON

    Os robôs SCARA movem-se ao longo de eixos verticais, efetuando rotações sobre um mesmo plano. São mais rápidos e mais versáteis do que os robôs cartesianos.

    Destacam-se, sobretudo, pela sua capacidade de realizar operações de inserção vertical unicamente através do movimento do eixo Z.

    Dada a sua configuração pouco complexa, estes robôs podem ser construídos com estruturas simples e de baixo custo. Na realidade, a maioria dos robôs SCARA são fabricados com apenas quatro graus de liberdade e utilizados para operações de montagem simples que não exijam uma capacidade de orientação total das peças manipuladas. Para este tipo de tarefas, o robô SCARA é mais preciso (repetibilidade das tarefas) e menos oneroso do que o robô articulado.

    Porém, se o trabalho a realizar requerer seis graus de liberdade, para a orientação total das peças, é preferível optar por um robô do tipo articulado, que oferece maior flexibilidade operacional.

    Critérios de escolha de um robô SCARA

    • Tarefas de montagem
    • Repetibilidade
    • Alcance
    • Tarefas de movimentação
  • Porquê escolher um ROBÔ ARTICULADO?

    Robô articulado da marca KUKA
    Robô articulado da marca KUKA

    O robô de braço articulado tem uma configuração semelhante a um braço humano. É constituído por uma série de juntas e cada junta confere-lhe um grau de liberdade (de 4 a 7 GdL). Graças à sua estrutura altamente flexível, consegue atingir qualquer posição e orientação dentro do seu espaço de trabalho, contornando eventuais obstáculos.

    Os robôs dotados desta estrutura possuem um vasto leque de aplicações, como a soldagem por arco e a soldagem por pontos, a movimentação de materiais ou, ainda, a alimentação/carga de máquinas. São, contudo, mais difíceis de programar do que os outros robôs e o seu custo é também mais elevado. São cada vez mais comuns na versão colaborativa (cobot).

    Critérios de escolha de um robô ARTICULADO

    • Capacidade de carga (até 2 toneladas)
    • Alcance
    • Elevado número de eixos
    • Colaborativo
    • Tarefas de pintura
    • Flexibilidade
  • Porquê escolher um ROBÔ PARALELO?

    Robô paralelo da marca PANASONIC
    Robô paralelo da marca PANASONIC

    Os robôs paralelos são compostos por braços, ou cadeias cinemáticas, todos ligados a uma mesma base fixa.

    O tipo mais comum de robôs paralelos são os robôs Delta, por vezes chamados também robôs Spider. Os robôs com esta configuração são capazes de executar movimentos delicados, precisos e bastante dinâmicos.

    Como tal, constituem a solução ideal para tarefas de montagem e de embalagem que envolvam cargas úteis baixas, assim como para operações de pick-and-place de objetos leves (de 10 g a 1 kg). Estes robôs industriais são grandemente utilizados na indústria agroalimentar, farmacêutica e eletrónica.

    Critérios de escolha de um robô PARALELO

    • Alta velocidade
    • Precisão
    • Tarefas de montagem
    • Baixa capacidade de carga
    • Indústria farmacêutica
    • Indústria eletrónica
    • Indústria agroalimentar
  • Como escolher o NÚMERO DE EIXOS de um robô?

    O número de eixos necessário é proporcional à complexidade da tarefa a realizar. Por exemplo, na indústria automóvel, são muitas vezes precisos robôs de pintura com mais de 6 eixos. Alguns robôs chegam a ser projetados com 14 eixos, ou seja, com dois braços de 7 eixos cada. De notar que, geralmente, quanto maior o número de eixos, menor é o grau de precisão.
    No caso dos robôs Delta, o número de eixos é raramente mencionado pelos fabricantes.

  • Quais são as APLICAÇÕES mais comuns dos robôs?

    Na sua grande maioria, os robôs são criados para serem versáteis e multifuncionais.

    No entanto, a maior parte dos fabricantes disponibiliza também gamas de robôs projetados para aplicações precisas.

    Estas gamas especializadas dispõem de equipamentos específicos. Por exemplo, os robôs de soldagem estão geralmente equipados com tochas de soldagem; os robôs de pintura são dotados de proteções especiais, nomeadamente em termos de estanqueidade; os robôs de paletização possuem uma estrutura mais rígida, etc.

    Principais aplicações da Robótica industrial

    • Soldagem
    • Pintura
    • Paletização
    • Pick-and-place
    • Movimentação
  • Como escolher um robô industrial?

    A capacidade de carga (payload) de um robô é expressa em quilogramas. Corresponde ao peso que um robô é capaz de levantar e inclui o peso da ponta/efetuador (end-effector).

    A capacidade de carga útil necessária varia bastante em função do produto a manipular e do uso previsto. É, portanto, um critério muito importante a ter em conta na altura de escolher um robô. A DirectIndustry simplifica-lhe esta tarefa, permitindo-lhe refinar a sua pesquisa de robôs por capacidade de carga.

    O alcance de um robô é expresso em milímetros e equivale à distância máxima que o braço do robô pode atingir, medida desde a sua base até à extremidade do braço. O alcance máximo varia consoante os modelos e é um fator essencial para escolher o robô mais adequado à aplicação prevista. Este está diretamente relacionado com o espaço tridimensional em que um robô opera, designado espaço ou volume de trabalho. O espaço de trabalho depende não só do alcance, mas também da configuração do braço.

    Especificações técnicas

    • Capacidade de carga: Kg
    • Alcance: mm
    • Repetibilidade: mm
  • A tendência do mercado: os robôs colaborativos?

    Robô colaborativo da marca KUKA
    Robô colaborativo da marca KUKA

    Entre os desenvolvimentos mais recentes na área da robótica, o aparecimento dos robôs colaborativos, ou cobots, revolucionou o mundo da indústria.

    Os robôs colaborativos são robôs capazes de interagir com o meio que os rodeia. O cobot e o operador podem partilhar o mesmo espaço de trabalho, sem necessidade de barreiras de segurança. Esta coabitação tornou-se possível pois os robôs colaborativos estão equipados com sofisticados mecanismos de segurança baseados no controle da força e na vigilância constante do que se passa em seu redor. Na verdade, sendo dotados de sensores de tato, de câmaras e de sistemas anticolisão especiais, estes robôs coordenam os seus movimentos com os dos trabalhadores humanos, procurando evitar acidentes.

    Das diferentes vantagens apresentadas pelos robôs colaborativos, destaca-se o baixo custo de integração e de entrada em funcionamento. Graças ao seu modo de aprendizagem, os cobots são fáceis de operar e de programar. São mais versáteis do que os outros robôs, podendo ser facilmente transferidos de um posto de trabalho para outro e reprogramados.

    As suas principais desvantagens prendem-se com a baixa capacidade de carga útil e uma velocidade de trabalho inferior à de outros tipos de robôs.

    Hoje em dia, os robôs colaborativos são amplamente utilizados na produção industrial, em particular no setor automóvel, para inspeção e movimentação, bem como na área da medicina, especialmente em cirurgia.

  • Quanto custa um robô industrial?

    Tipo de robô Entrada de gama Topo de gama
    Cartesiano de 3-4 eixos de 40 mil a 65 mil EUR de 75 mil a 90 mil EUR
    SCARA de 4 eixos de 15 mil a 25 mil EUR de 35 mil a 60 mil EUR
    Articulado de 6 eixos de 60 mil a 90 mil EUR de 120 mil a 140 mil EUR
    Articulado de 6 eixos colaborativo de 25 mil a 30 mil EUR de 40 mil a 70 mil EUR
    Paralelo de 6 eixos de 20 mil a 30 mil EUR de 45 mil a 75 mil EUR
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