Resposta direta: Escolha com base no movimento. Uma etapa que pega uma peça de uma altura fixa e a posiciona em outra altura fixa, com rotação apenas em torno do eixo vertical, é um trabalho planar e adequada para uma máquina SCARA. Uma etapa que altera a posição da peça requer um braço articulado. Ambas as configurações aparecem frequentemente em uma mesma linha de produção, cada uma utilizando as etapas que melhor se adequam a ela, e a estabilidade da alimentação, somada à repetibilidade da fixação, define o limite para ambas.
Para quem é: Escrito para engenheiros que especificam a automação para peças pequenas moldadas ou usinadas, alimentadas por alimentadores de tigela, bandejas ou trilhos em dispositivos de fixação.
Escopo: Este guia da EVST aborda como dividir o trabalho de montagem entre configurações planas e articuladas, e por que a alimentação e a fixação limitam o que cada uma pode oferecer. Ele não aborda a seleção de visão, o projeto de garras ou o balanceamento de linha.
Comece pelo movimento, não pela contagem de eixos.
A abordagem comum é de quatro eixos contra seis. Raramente é útil, pois compara o hardware antes que o trabalho tenha sido descrito.
Nas imagens de referência, uma máquina SCARA levanta pequenas peças moldadas de um trilho alimentador vibratório reto e as coloca em um dispositivo de posicionamento. O ciclo consiste em pegar a peça em uma altura, deslocar-se no plano e posicioná-la em outra altura, com rotação em torno do eixo vertical. Isso é trabalho planar por definição.
Um robô de seis eixos trabalha mais adiante na mesma bancada, em outra parte do processo. Duas configurações em uma mesma linha são um arranjo normal, e é o que geralmente se obtém com uma divisão passo a passo. De acordo com ISO-10218 2: 2025O que é avaliado é a aplicação, e não o robô isoladamente. É por isso que um robô SCARA e um braço de seis eixos podem estar na mesma linha de produção sem que um seja necessariamente a opção mais segura em termos de categoria.
Que tipo de trabalho planar é obtido por um robô SCARA?
Um sistema SCARA concentra sua rigidez no plano horizontal e fornece um eixo vertical para inserção. Para operações repetidas de pegar e colocar objetos em alturas fixas, isso representa uma correspondência direta entre a estrutura e a tarefa.
A essência do processo é a atitude: a peça chega e sai na mesma orientação, exceto pela rotação em torno da vertical. Qualquer etapa que exija inclinar a peça, aproximá-la em um ângulo ou apresentar uma face para inspeção está fora desse padrão.
De acordo com as ISO 9283:1998A repetibilidade da pose é indicada sob condições de teste definidas, portanto, vale a pena ler o número da pose que um robô SCARA realmente usa em sua célula, em vez do valor principal.
Para que servem os braços articulados?
Um braço articulado confere personalidade. Etapas que envolvem girar uma peça para dentro de um dispositivo de fixação, seguir um contorno ou aproximar-se de uma direção que os blocos de fixação não conseguem alcançar exigem essa liberdade extra.
Essa liberdade tem um custo: aumenta o envelope do avião e geralmente o tempo de ciclo em movimentos simples. Usá-la para uma etapa que nunca sai da aeronave é pagar por uma capacidade que permanece ociosa.
A divisão prática não se dá pela preferência do robô, mas sim pela ocorrência ou não de mudanças de atitude em qualquer ponto da etapa.
A instalação de equipamentos de alimentação e fixação no teto
Nas imagens, as peças saem de um trilho alimentador. O fato de chegarem com uma orientação consistente e de o trilho as manter nessa posição determina se o braço consegue pegá-las sem precisar procurá-las.
O lado de fixação é a imagem espelhada: se uma peça posicionada tiver uma posição de encaixe única, a próxima operação não precisará encontrá-la novamente.
Os valores de repetibilidade são apresentados em condições de laboratório. Em uma linha de produção real, o resultado obtido é limitado pela consistência da alimentação e pelo projeto do dispositivo de fixação muito antes de ser limitado pelo braço. De acordo com ISO 12100:2010A determinação dos limites da máquina precede as medidas de proteção, e na montagem esses limites geralmente se encontram na alimentação e no dispositivo de fixação, e não no próprio robô SCARA.
O que as imagens comprovam e o que não comprovam.
Isso comprova que um robô com configuração planar executa uma operação repetida de pegar e colocar objetos de um trilho alimentador até um dispositivo de posicionamento, e que um robô de seis eixos trabalha na mesma linha.
Não comprova o tempo de ciclo, o rendimento, a precisão de posicionamento ou como os dois braços dividem o trabalho entre si. Esses dados são obtidos por meio de documentos de processo e medições, não por observação direta.
Um argumento de seleção pode ser construído a partir do movimento observado. Uma alegação de desempenho não pode.
Uma tabela de decisão resumida
Operação de pegar e posicionar em alturas fixas, rotação apenas em torno da vertical, deslocamento curto: configuração planar.
Mudança de atitude, aproximação angulada, seguimento de contornos ou acesso bloqueado no plano: configuração articulada.
Linha mista com ambos os tipos de degrau: dividida por degrau e aceita duas configurações, em vez de forçar um braço a cobrir ambas.
| Movimento passo a passo | Configuração | Porque |
|---|---|---|
| Selecionar e posicionar em alturas fixas | Robô SCARA | O trabalho planar combina com a estrutura. |
| Rotação apenas em torno da vertical | Robô SCARA | Não é necessário mudar de atitude |
| Parte inclinada ou abordada em ângulo | Seis eixos | A mudança de atitude exige mais liberdade. |
| Acesso bloqueado no avião | Seis eixos | A direção de aproximação é a restrição. |
O que preparar antes de pedir um orçamento
Desenhos das peças e método de alimentação: alimentador a granel, em bandeja ou tipo tigela com trilho. Sequência de montagem dividida em etapas, indicando cada etapa onde há mudança de posição.
Requisitos de ciclo, número de variantes e expectativas de troca. Espaço na estação e locais de carga e descarga para os operadores.
Com essas informações em mãos, a configuração e o conceito de fixação podem ser discutidos em conjunto, em vez de separadamente.
Perguntas frequentes
Um robô de seis eixos é sempre mais capaz?
Possui mais liberdade, o que só é uma vantagem quando uma etapa a utiliza. Para operações planares de pegar e posicionar, os eixos extras geralmente aumentam o volume e o custo sem adicionar capacidade.
Um braço consegue cobrir toda a linha?
Às vezes, sim, mas frequentemente significa que o braço é grande demais para a maioria dos degraus e insuficiente para um deles. Dividir por degraus costuma ser mais barato e mais estável.
A repetibilidade é o fator decisivo na escolha?
Raramente ocorre por si só. A consistência da alimentação e o projeto do dispositivo de fixação geralmente limitam o resultado antes da repetibilidade do braço.
E se as variantes das peças diferirem em atitude?
Então, a mudança de atitude existe em algum lugar da família, e a etapa que lida com ela precisa de um braço articulado, mesmo que as outras não precisem.
Informações do projeto para análise de candidatura
Se você estiver especificando a montagem de peças pequenas, uma descrição passo a passo do movimento fornece uma resposta mais útil do que a contagem de eixos. O EVST analisa o movimento de cada etapa antes de propor uma configuração.
- Desenhos das peças e como as peças são fornecidas.
- Sequência de montagem com mudanças de atitude marcadas
- Requisitos de ciclo, variantes e expectativas de transição
- espaço da estação e acesso do operador
Envie essas informações e o EVST mapeará as configurações de acordo com seus passos reais. Leitura relacionada: atendimento de máquina robô, robôs colaborativos.