Resposta direta: O alcance do cobot é citado como um raio medido com o braço totalmente estendido, e praticamente nenhum movimento de montagem ocorre nessa posição. A questão relevante é se todos os pontos de trabalho podem ser alcançados em uma postura adequada. No ciclo de referência, o braço pega uma peça de uma bandeja superior e alcança uma peça na esteira abaixo, portanto, dois pontos em alturas muito diferentes precisam estar dentro do alcance.
Para quem é: Este guia foi escrito para engenheiros de montagem e de processos que dimensionam um robô colaborativo para uma estação ao lado da linha de produção, onde o braço precisa atender a mais de um ponto de trabalho e compartilhar espaço com pessoas.
Escopo: Este documento aborda como os pontos de trabalho, a geometria da ferramenta, a margem de postura e o espaço livre para as pessoas determinam se um braço robótico é adequado, e quais evidências ainda são necessárias para cada avaliação. Não cobre o projeto da garra, a programação do controlador ou o próprio método de avaliação de riscos.
Um raio no papel, um conjunto de poses na célula
O valor de alcance em uma ficha técnica descreve uma coisa: o ponto mais distante que o pulso pode alcançar com o braço esticado. É um número simples e comparável, e não corresponde a praticamente nada do que uma estação realmente exige do braço. Os movimentos reais acontecem com as articulações dobradas, com a ferramenta angulada e com algum obstáculo no caminho.
Portanto, o número não está errado, apenas responde a uma pergunta que ninguém tem. A questão que uma estação de trabalho precisa responder é se o braço consegue atender a cada ponto de trabalho em uma postura adequada: estável, sem estar próximo do limite de uma articulação, com a ferramenta orientada conforme a tarefa exige e sem nada colidindo durante a entrada ou saída.
Essa diferença é o motivo pelo qual o alcance de um robô colaborativo precisa ser verificado ponto a ponto, em vez de comparado modelo por modelo. Dois braços com o mesmo raio especificado podem se comportar de maneira muito diferente na mesma estação quando o comprimento da ferramenta e a direção de aproximação são considerados, e a diferença só aparece quando os pontos são nomeados.
Comece listando todos os pontos de funcionamento.
No ciclo de referência, o braço realiza uma tarefa muito comum e instrutiva. Ele alcança uma bandeja de peças em uma prateleira superior do alimentador, pega um componente pequeno e, em seguida, alcança uma peça fundida grande transportada em um palete na esteira abaixo e coloca o componente em posição. Dois pontos, alturas bastante diferentes, direções de aproximação diferentes.
De acordo com as ISO-10218 2: 2025O que é avaliado é a aplicação do robô, e não o robô em si, e o alcance do cobot se comporta da mesma maneira: é uma propriedade desta estação com esta ferramenta, não do braço em um catálogo. O escopo precisa conter ambos os pontos, e precisa contê-los em posturas utilizáveis, não apenas tocá-los. Dimensionar com base no mais fácil dos dois, que é o mais natural quando apenas um deles é desenhado, é como uma estação chega ao comissionamento e precisa que seu alimentador seja movido.
O mesmo se aplica a todos os outros pontos que o ciclo abrange: posições secundárias de coleta, apresentações de inspeção, descarte de peças rejeitadas, trocas de ferramentas. Listá-los com suas alturas e direções de aproximação transforma uma questão vaga de alcance em uma questão aritmética, e geralmente leva menos tempo do que a primeira comparação com o catálogo.
Margem de postura próxima ao limite
Próximo ao limite do volume de trabalho, o braço ainda alcança, mas o número de posturas utilizáveis diminui drasticamente. As articulações se aproximam de seus limites, algumas configurações se aproximam de singularidades e o planejamento do movimento torna-se mais lento e menos previsível. Os sintomas visíveis são movimentos lentos, trajetórias estranhas e falhas ocasionais de planejamento, difíceis de reproduzir.
Deixar margem para que as movimentações de rotina se encaixem confortavelmente dentro do espaço disponível é uma decisão de seleção, barata na hora da seleção, mas cara depois. Na prática, essa é uma das razões mais comuns pelas quais uma estação que parecia adequada no papel precisa ter seu projeto revisado durante o comissionamento.
De acordo com as ISO 9283:1998As características de desempenho do robô são determinadas sob condições de teste definidas, e é exatamente por isso que uma figura publicada descreve o robô em vez da estação. O comprimento e a orientação da ferramenta deslocam o ponto de trabalho para longe do pulso, e uma ferramenta mais longa aproxima consideravelmente o limite prático. Portanto, o conceito da ferramenta deve ser definido durante o dimensionamento, e não posteriormente.
Tabela de decisão: o que justifica o layout da estação
A tabela mostra o que um projeto de estação pode justificar por si só, em comparação com as evidências que o fornecedor ainda precisa apresentar.
| Evidências do pedido | A seleção se justifica. | Provas de que você ainda deve |
|---|---|---|
| Dois pontos de trabalho em altura semelhante, aproximação curta, ferramenta leve | Um braço compacto dimensionado com margem em ambos os pontos. | Verificação de posicionamento em cada ponto com a ferramenta real acoplada, incluindo aproximação e retração. |
| Pontos de trabalho em alturas muito diferentes, como no ciclo de referência. | O dimensionamento é determinado pelo ponto menos favorável, e não pela distância média. | Estudo de alcance e postura, abrangendo ambos os pontos e a transição entre eles. |
| Ferramentas com extremidades longas ou angulares, ou troca de ferramenta durante o ciclo. | A geometria da ferramenta é definida antes da seleção do braço, pois isso altera o limite prático. | Verificação do envelope com cada configuração de ferramenta, incluindo o roteamento de cabos e mangueiras. |
| Pessoas que passam ou trabalham imediatamente ao lado da estação. | Planejamento e avaliação de riscos baseados em tarefas antes da fixação do braço. | Avaliação das condições de folga, velocidade e força necessárias para a tarefa e o layout em questão. |
Uma estação sem cerca ainda deve autorização.
Os braços colaborativos geralmente são instalados sem cerca, o que representa grande parte de seu apelo e também toda a sua complexidade. A estação de referência fica ao lado de uma esteira transportadora com uma passarela adjacente, o que significa que o volume de trabalho é um espaço compartilhado em vez de um espaço fechado.
Isso faz com que o layout e a segurança se tornem a mesma coisa. Onde o braço se move, onde a ferramenta se desloca, onde a peça é posicionada e por onde as pessoas circulam são questões que compõem um único desenho, não quatro. Acertar esse desenho desde o início é o que garante a usabilidade da estação de trabalho quando as pessoas começam a se movimentar sob a pressão da produção.
De acordo com as ISO / TS 15066: 2016A operação colaborativa é caracterizada pela aplicação específica, e não pelo fato de o robô ser rotulado como colaborativo, e esse é o ponto prático. A ausência de uma cerca aumenta o que precisa ser avaliado, em vez de reduzir, e a avaliação se refere a esta tarefa, esta ferramenta e este layout.
O que as imagens comprovam e o que não comprovam.
As imagens de referência comprovam um processo visível. Um braço colaborativo retira componentes de uma bandeja superior e os coloca em uma grande peça fundida sobre um palete transportador abaixo, repetindo o ciclo, com os dois pontos de trabalho claramente em alturas diferentes. Esses são fatos observáveis sobre a operação.
Isso não comprova nada sobre o modelo de braço necessário, o tempo de ciclo, as forças de inserção ou as condições de segurança aplicáveis. Esses fatores dependem dos seus pontos de contato, da sua ferramenta e do layout avaliado, e não podem ser inferidos de um vídeo. O EVST registra esse limite na análise de evidências para que a seleção se baseie nas informações corretas.
O que resta, então, é uma lista curta e concreta para o alcance do cobot: uma verificação de pose em cada ponto com a ferramenta real, uma revisão da margem de postura perto do limite e uma avaliação baseada em tarefas para o espaço compartilhado. Um fornecedor que oferece esses três itens respondeu à questão do alcance; um fornecedor que cita um raio, não.
O que incluir na consulta
Descreva a estação de trabalho: um esquema com todos os pontos de trabalho marcados, incluindo alturas e direções de aproximação, além das dimensões da peça e da bandeja, e como o material chega. Adicione o conceito da ferramenta com seu comprimento, massa e orientação, já que esses fatores influenciam a praticidade mais do que a maioria das pessoas imagina.
Em seguida, mencione o lado humano: quem se aproxima da estação, com que frequência, de que direção vem e para quê. Quando uma alternativa estiver sendo considerada, diga isso, pois um braço industrial cercado, um gama de robôs colaborativos Uma opção e uma célula compartilhada, como um caso de visão geral de operação de robôs em máquinas, respondem à questão da folga de maneiras completamente diferentes, assim como uma aplicação orientada a trajetórias, como o planejamento colaborativo de trajetórias de robôs. Com essas informações, o alcance e a folga do robô colaborativo podem ser verificados em um único desenho, em vez de estimados separadamente.
Perguntas frequentes
Podemos comparar os braços com base no valor de alcance citado?
Use apenas como um primeiro filtro. O raio indicado é medido com o braço esticado, o que não corresponde à forma como os movimentos de montagem ocorrem. Compare os candidatos com os seus próprios pontos de referência, utilizando a ferramenta real, e a classificação geralmente muda.
Qual a margem de postura que devemos deixar?
O suficiente para que os movimentos rotineiros não se aproximem dos limites das articulações ou de configurações desconfortáveis. Não existe um valor universal, mas se o ciclo só funcionar com o braço próximo da extensão completa em algum momento, isso indica a necessidade de rever o projeto ou o próprio braço.
Será que a ferramenta realmente altera a resposta?
Sim. O ponto de trabalho fica na ponta da ferramenta, não no pulso, então o comprimento e o ângulo da ferramenta deslocam todos os pontos para fora e puxam o limite prático para dentro. Um conceito de ferramenta fixo após a seleção do braço é uma das causas mais comuns de alterações tardias no layout.
Um braço colaborativo elimina a necessidade de uma avaliação de risco?
Não. Isso altera o que a avaliação abrange. Sem uma cerca, o espaço compartilhado, a tarefa, a ferramenta e o layout entram na avaliação, portanto, uma estação sem cerca geralmente tem mais a ser avaliada, e não menos.
Informações do projeto para análise de candidatura
Envie o seguinte e o alcance poderá ser verificado em seus pontos, em vez de comparado por raio:
- Uma planta da estação com todos os pontos de operação marcados, incluindo altitudes e direções de acesso.
- Dimensões das peças, bandejas e paletes, e como o material chega à estação.
- o conceito de ferramental final, com comprimento, massa e orientação
- a sequência do ciclo, incluindo qualquer troca de ferramenta ou apresentação da inspeção
- Quem se aproxima da estação, com que frequência e de que direção vem.
Se você estiver dimensionando um braço colaborativo para uma estação ao lado da linha de produção, envie o layout com todos os pontos de trabalho e suas alturas, as dimensões das peças e bandejas, o conceito de ferramentas, a sequência do ciclo e o padrão de movimento das pessoas ao redor da estação. O alcance, a margem de postura e a folga podem então ser verificados em um único desenho. Leitura relacionada: planejamento colaborativo de trajetória de robôs, visão geral da operação de robôs em máquinas.