Que robô industrial escolher?

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.

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.

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.

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).

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.

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.

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.