Automação – Robôs fazem tarefas repetitivas

Transformação de Plásticos

A palavra automação, ou automatização, vem do latim automatus, que significa mover-se por si, e, por conseguinte, significa dotar um equipamento de meios que lhe permitam realizar seu controle e movimentos automaticamente, sem a intervenção humana.

Em um passado não muito distante, a vida corria lenta, com a maioria da população vivendo no meio rural, com grande parte dos produtos confeccionados manualmente, de forma artesanal.

A indústria estava iniciando suas atividades e não tinha a visão atual de negócios. O tempo foi passando e a população, além de crescer muito, foi se aglomerando em áreas urbanas.

A indústria teve necessidade de desenvolver novas tecnologias para produzir mais e melhor, no sentido de atender à crescente demanda por toda espécie de bens e serviços.

Hoje, em plena era da automação, na qual a eficácia e a produtividade são imprescindíveis, o progresso da tecnologia, principalmente o da informática, facilitou em muito o dia-a-dia das pessoas. Atualmente os robôs efetuam operações perigosas e tediosas que antes eram realizadas pelo homem.

Os robôs, apesar da discussão sobre o impacto social (leia-se desemprego), atualmente convivem com os humanos nas fábricas, de forma cada vez mais harmoniosa. Isso se dá principalmente pela redistribuição das tarefas, em que “o homem programa a máquina e a máquina executa o trabalho programado”.

Nesse sentido, quanto mais eficiente for a programação da máquina, maior a será a produtividade, ou seja, cabe ao ser humano programá-la de forma eficiente, cabendo à máquina executar o trabalho com eficiência, rapidez e precisão.

A busca por equipamentos que substituam o homem em seu trabalho é um sonho antigo da engenharia, porém, somente na metade do século passado conseguimos alcançar a capacidade técnica para construir os primeiros robôs industriais.

A partir daí, a robótica vem crescendo vertiginosamente e se desenvolvendo ininterruptamente, principalmente pelos desenvolvimentos da computação que permitem aumentar a velocidade e a complexidade das tarefas realizadas pelos robôs.

Atualmente, os robôs são amplamente utilizados na substituição do trabalho humano, principalmente nas situações nas quais existem trabalhos insalubres, repetitivos e perigosos.

Um robô industrial pode ser descrito como um braço mecânico motorizado e programável que executa movimentos semelhantes ao do homem. O computador guarda em sua memória um programa que detalha quais movimentos devem ser feitos.

Automação de Máquinas Injetoras

Atualmente existem vários tipos de robôs, porém, para as máquinas injetoras, podemos dividi-los em 4 principais famílias:

  • Sprue pickers
  • Robôs laterais
  • Robôs cartesianos
  • Robôs multieixos

Robôs Sprue Pickers

Automação - Robôs - Transformação de Plástico usa um sprue picker da Star Seiki
Automação – Aula prática na Escola LF usa um sprue picker da Star Seiki

Os Sprue Pickers são os mais simples desse universo, e os de custo mais baixo, possuindo três eixos acionados pneumaticamente ou por servomotores. Também são conhecidos como manipuladores.

Esses robôs têm como objetivo principal a extração do canal de injeção do molde, utilizando uma pinça (normalmente com um sensor para detectar a presença ou não do canal) ou ventosas de sucção para a retirada de peças simples, podendo ainda fazer o corte dos canais de injeção.

Robôs Laterais

Por sua vez, os robôs laterais são muito utilizados para produzir peças de ciclos rápidos, paredes finas e principalmente para a tecnologia de in mould labelling que cresce a cada dia.

Dependendo da tecnologia empregada, são extremamente rápidos e normalmente são parametrizados, com pequenas alterações nos parâmetros que já são previamente definidos.

Quando empresários se interessam em iniciar um projeto para in mould labelling, é interessante buscar aqueles fabricantes de robôs que realmente se destaquem no mercado, evitando aventureiros e produtos importados que oferecem apenas preços baixos.

Plástico Moderno, Automação Industrial - Robô lateral da Sepro acoplado a uma injetora
Robô lateral da Sepro acoplado a uma injetora

Nesse projeto, devem participar principalmente os fabricantes de máquinas injetoras, os fabricantes de robôs, a ferramentaria que vai fabricar o molde e o fornecedor do rótulo (label), informando todas as necessidades e prioridades, quantos produtos serão fabricados, a verba disponível para esse investimento, produção almejada, enfim, tudo que se deseja fazer, evitando obter uma grande frustração, seja pela escolha de um fornecedor errado, ou porque se acreditou estar economizando, ou simplesmente porque os fornecedores selecionados deixaram de colher informações básicas e dados importantes na fase inicial do projeto.

Normalmente os robôs definidos para esses projetos são os laterais, mas dependendo do ciclo desejado e do produto que será fabricado, podem ser definidos também os robôs cartesianos.

Robôs cartesianos

Para a maioria das máquinas injetoras e processos convencionais, os robôs mais utilizados são os Cartesianos de 3 eixos (“X”, “Y” e “Z”), construídos para atender às diversas necessidades de peças injetadas, pois eles já trazem de fábrica as rotinas normalmente utilizadas nas injetoras.

Plástico Moderno, Robô cartesiano com braço duplo, da Star Seiki
Robô cartesiano com braço duplo, da Star Seiki

Os usuários de robôs cartesianos estão principalmente na indústria de plástico (na manipulação de peças nos moldes da injetora), na farmacêutica e na química (no enchimento de recipientes com líquidos), e na eletrônica (inserindo componentes eletrônicos), nas quais a simplicidade dos movimentos, restritos aos eixos x, y e z, não constitui problema para a aplicação.

Esses robôs são fabricados geralmente em série e podem possuir um ou dois eixos verticais (braço duplo), com o objetivo principal de retirar peças e canais de injeção ao mesmo tempo do molde, utilizando ventosas para a retirada das peças e pinça para retirar o canal de injeção.

Algumas características importantes devem ser observadas na aquisição desses robôs, como o tamanho dos eixos (para isso, alguns fabricantes utilizam o sistema telescópico que aumenta o comprimento do eixo vertical quando o pé direito do local é baixo), velocidade de operação, precisão de posicionamento, peso manipulável, tipo de acionamento, transmissão de movimentos, interfaceamento com a injetora, etc.

A grande maioria dos robôs cartesianos possui acionamentos dos eixos por sevomotores, mas existem alguns que podem ser acionados pneumaticamente, ou se utilizam de cilindros pneumáticos trabalhando em conjunto com a eletrônica, principalmente como absorvedores de impacto.

Robôs Multieixos

Automação no setor plástico com Robô articulado com seis eixos, da Sepro
Robô articulado com seis eixos, da Sepro

Por sua vez, os robôs Multieixos, são os que se movem em 4 a 6 eixos e são também chamados de braços mecânicos. Possuem uma grande liberdade de movimentos e apresentam uma programação bem mais complexa que os demais.

Por sua versatilidade e robustez mecânica, é o modelo mais utilizado na indústria, realizando tarefas como manipulação de componentes, solda, pintura e automação de linhas de fabricação, porém, não é o robô mais utilizado para a retirada de peças plásticas nos moldes de injeção, principalmente pelo alto custo e porque não foi criado para realizar essas rotinas, embora exista essa possibilidade.

 

 

Automação – Escolher um Robôs adequado para o seu negócio

De uma maneira geral, em todos os tipos de robôs devem ser observadas características importantes além das que já foram citadas anteriormente, podemos incluir ainda a interface de operação, a linguagem e o modo de programação, a facilidade e a flexibilidade de como se programar e se atende às normas exigidas: NR-12 e EUROMAP 12 ou 67.

Ao se especificar um robô também é importante observamos algumas situações como o tamanho e dimensões da máquina, das peças e dos moldes, o lay out da fábrica, as operações a serem realizadas, tempos de ciclo e o peso manipulável no qual já deve ser incluído o peso das máscaras e das garras.

Um robô deve ser escolhido antes de tudo pela sua versatilidade, robustez, velocidade, precisão e pela facilidade de uso, programação e manutenção.

Suas telas devem ser de fácil entendimento e em português, de preferência, incluindo sistemas de troca rápida de garras e dispositivos de fácil preparação.

Somente depois de obter essas garantias dadas pelo fabricante é que vem a negociação do seu custo.

Podemos observar, portanto, que, para adquirir um robô, é necessário ter um conhecimento técnico tanto da parte do empresário, como do preparador que vai programar os robôs da empresa.

Para o empresário, se não souber avaliar o robô ideal para o seu projeto, selecionar um fabricante que seja realmente um parceiro e estude com cuidado suas necessidades, corre o risco de investir de maneira errada valores que nestes casos são elevados recorrendo em enormes frustrações.

Também não adianta investir nesses delicados e caros equipamentos, sem investir na mão de obra, pois para manusear e programar robôs se exige o mínimo de conhecimento e qualificação dos preparadores que geralmente são os mesmos que regulam e preparam as injetoras.

Um simples toque errado ou programação mal feita, apesar de toda a segurança intrínseca desses equipamentos, pode-se ter enormes prejuízos com a destruição total ou parcial de um robô, sem mencionar os acidentes que podem ocorrer se o preparador não tiver a mínima consciência dos riscos representados por esses manipuladores.

Apesar de ser um investimento inicial relativamente elevado, a longa vida útil de um robô moderno, quando bem selecionado, permite o retorno deste investimento em pouco tempo, pois tanto a produção como a produtividade possuem ganhos muito significativos, no mínimo em torno de 20%, muitas vezes eliminando a mão de obra necessária para aquela operação repetitiva e perigosa.

Com isso, são reduzidas as despesas, principalmente, de salários e encargos sociais.

O processo de automação em diversos setores industriais trouxe uma série de benefícios à sociedade. A automação reduz custos, aumenta a produtividade e pode livrar os trabalhadores de atividades monótonas, repetitivas ou mesmo perigosas.

Apesar dos benefícios, ela também causa alguns problemas para os trabalhadores, como o desemprego, por exemplo, principalmente para os profissionais de baixo nível de qualificação.

A experiência de um trabalhador se torna rapidamente obsoleta e muitos empregos que eram importantes estão se extinguindo, principalmente aqueles nos quais as injetoras trabalhavam em ciclos semiautomáticos.

Esses problemas, no entanto, podem ser equacionados com programas contínuos de aprendizagem e reciclagem de trabalhadores para novas funções. Além disso, as indústrias de computadores, de máquinas automatizadas e de serviços vêm criando um número de empregos igual ou superior àqueles que foram eliminados no setor produtivo.

O universo da automação se expande com grande velocidade, devido principalmente aos avanços da microeletrônica e da informática. Cabe aos profissionais enxergar essas transformações e investir no seu desenvolvimento profissional com constantes aperfeiçoamentos tecnológicos.

Leia Mais:

Precisando de um Robôs – Automação para o seu negócio – Consulte o GuiaQD que encontramos fornecedores para o seu negócio

 

 

Plástico Moderno, Transformação: Robôs fazem tarefas repetitivas
Alexandre Farhan é técnico em plásticos pelo Senai-SP

 

Texto: Alexandre Farhan

Técnico em plásticos pelo Senai-SP, com 30 anos de atuação no setor.

Atualmente, é diretor da Escola LF, especializada na formação de profissionais para a indústria de transformação plástica pelos processos de injeção, sopro e extrusão.

www.escolalf.com.br

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