O que são robôs de seis eixos?
Para muitos processos de fabricação, os robôs cartesianos funcionam bem. No entanto, há momentos em que um robô com mais recursos de movimento funciona melhor. Saiba mais sobre robôs de seis eixos, como eles se movem e aplicativos populares.
Os robôs cartesianos se movem nos eixos x, y e z. Possui três graus de liberdade de movimento. A desvantagem dos robôs cartesianos ou lineares é que eles não podem inclinar ou girar, mas apenas podem se mover ao longo dos três eixos lineares. Quando há mais graus de liberdade (também comumente referido como eixo de movimento), movimentos mais versáteis e precisos podem ser executados pelos robôs. Robôs humanóides como o Honda ASIMO têm mais de 30 graus de liberdade/eixo.
Ter um número tão grande de eixos não é necessário para a maioria das operações industriais. Uma grande parte pode ser feita com apenas três eixos de robôs cartesianos. O SCARA fornece uma função de giro além dos três eixos dos robôs cartesianos, para um total de quatro graus de liberdade. Robôs de seis eixos têm seis graus de liberdade.
braço robótico de seis eixos
Esses seis graus de liberdade são facilitados pelos servomotores presentes em cada seção. O controle de movimento é auxiliado pelos PLCs ou ICs dos robôs em conjunto com software compatível. Ao contrário dos robôs cartesianos que trabalham com base apenas no movimento linear, os robôs de seis eixos devem ser projetados com vários tipos de movimento rotativo no espaço tridimensional. Isso torna a programação do movimento desses robôs complexa.
O que cada eixo faz?
Para projetar e manipular os robôs de seis eixos, é importante conhecer as funções de cada eixo (assim como um sétimo opcional). Cada eixo é referido por um nome diferente por vários fabricantes. Embora os eixos possam ser referidos de forma diferente, os movimentos que eles realizam são consistentes. Vejamos cada um agora.
1º Eixo: Este eixo é a base do robô que pode ser girada. Isso permite que o braço do robô tenha um movimento de varredura da esquerda para a direita ou da direita para a esquerda até um total de 180 graus a partir do local central. Este eixo é referido como J1 para FANUC R-2000iB.
2º Eixo: Este eixo permite a rotação dos braços inferiores do robô para estender o resto do braço acima dele para frente ou para trás. Este eixo é referido como J2 para FANUC R-2000iB.
3º Eixo: O 3º eixo modera o alcance vertical do robô de seis eixos. O braço superior é levantado ou abaixado com o servomotor localizado neste eixo. Dependendo do modelo, o braço superior só pode se mover na área à sua frente ou pode alcançar todo o caminho atrás do corpo do robô. Este eixo é referido como J3 para FANUC R-2000iB.
4º Eixo: Este eixo trabalha em sincronia com o quinto eixo para manipular a posição do efetor final. Este eixo aciona um movimento circular da parte superior do braço e o movimento é comumente referido como rolo de pulso. Este eixo é referido como J4 para FANUC R-2000iB.
5º Eixo: O 5º eixo executa a função de inclinação para o robô. O movimento de inclinação e guinada é realizado pelos servomotores conectados a este eixo. O movimento de pitch está se movendo para cima e para baixo fixado em uma dobradiça, como abrir e fechar a tampa de um laptop. O movimento de guinada está se movendo para a esquerda e para a direita fixado em uma dobradiça, como abrir e fechar uma porta. O movimento de inclinação e guinada é a ponte entre os movimentos verticais e horizontais. Este eixo é referido como J5 para FANUC R-2000iB.
6º Eixo: O movimento de torção é realizado por esta ação. Este eixo é o mais próximo do efetor final e é responsável por sua manipulação direta. Isso é capaz de girar mais de 360 graus no sentido horário e anti-horário. Este eixo é referido como J5 para FANUC R-2000iB.
7º Eixo Opcional: Este eixo move o robô de seis eixos linearmente onde está instalado. É um eixo opcional que oferece mais funcionalidade ao já versátil robô.
Usando um pingente de ensino
Como mencionado anteriormente, é muito difícil codificar o movimento a ser executado. Uma solução elegante para isso é o uso de um pingente de instrução para "treinar" o robô.
Um Teach Pendente é um controle remoto que pode controlar os diferentes eixos do robô de seis eixos. Um operador humano pode usar o pingente de instrução para mover e manipular as ferramentas de extremidade do braço (EOAT) para a operação desejada. O robô é capaz de replicar as operações que o operador realiza com o teach pendant. Se o robô precisar ser reaproveitado, a operação anterior pode ser apagada e novas operações podem ser ensinadas.
Características e aplicações
Com os seis graus de liberdade de movimento que os robôs de seis eixos possuem, eles podem realizar uma ampla gama de movimentos complexos que os robôs cartesianos não podem realizar apenas com movimento linear. Robôs de seis eixos podem replicar de perto o movimento e a função do braço humano, tornando-o muito versátil. Com essa capacidade, ele pode alcançar objetos por baixo e por cima e trabalhar em superfícies que os robôs lineares não conseguem.
As principais deficiências dos robôs de seis eixos em relação aos robôs lineares/gantry são precisão, alcance e capacidade de carga útil. Enquanto os robôs lineares podem ter tolerâncias na faixa de micrômetros (μm), robôs de seis eixos só podem ter tolerâncias na faixa de milímetros (mm).
A gama de robôs de pórtico pode ser estendida com andaimes adicionais, mas a gama não pode ser estendida facilmente para robôs de seis eixos. Isso pode ser feito para um curto alcance com a adição de um eixo extra de movimento para o robô. Esta é uma modificação cara para robôs que já são mais caros do que a maioria dos robôs lineares. Robôs de seis eixos geralmente têm uma capacidade de carga útil de 50 kg. Os robôs de pórtico podem ter uma capacidade muito maior, com mais de 100 kg.
A versatilidade e a variedade de operações complexas que podem ser realizadas por robôs de seis eixos ajudam a garantir um lugar em muitas linhas de montagem modernas. Algumas de suas aplicações são:
Automação de picking e manuseio de peças
Inserir automação de carregamento
Automação de empilhamento e classificação
Automação de embalagem e paletização
Automação de células de montagem
Automação de operações auxiliares
Automação de decoração no molde (IMD) / rotulagem no molde (IML)
Automação de sobremoldagem (transferência de prensa para prensa)