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Prof. Silas do Amaral - UDESC 2

Robotic Industries Association - RIA

Robô Industrial: É um manipulador multifuncional reprogramável, projetado para movimentar materiais, partes, ferramentas ou peças especiais, através de diversosmovimentos programados, para o desempenho de uma variedade de tarefas.

Norma ISO 10218

Robô Industrial: É uma máquina manipuladora, com vários graus de liberdade, controlada automaticamente, reprogramável, multifuncional, que pode ter base fixaou móvel para utilização em aplicações de automaçãoindustrial.

DEFINIÇÃO DE ROBÔ

A palavra robô deriva-se da palavra eslava robota, que significa trabalhadorforçado. Foi usada pela primeira vez em 1921 pelo dramaturgo Karel Capek.


Calor excessivo

Ruído elevado e constante

Gases tóxicos e ou poeira

Risco de contaminação química ou radioativa

Esforço físico extremo e continuado

Processos sem interrupção, longos e contínuos

Tarefas que exigem vários movimentos simultâneos

Operações que requerem grande precisão na sua execução

Necessidade de uniformidade na produção

Trabalhos monótonos, repetitivos, “chatos”

Risco de morte

QUANDO USAR ROBÔS

Quando for necessário substituir o ser humano em tarefas que ele não pode realizar, em função de suas limitações físicas, ou por envolverem condições desagradáveis ou extremas, caracterizadas por:


ROBÔ X SER HUMANO

O O RobôRobô …… nnão se cansa

… não necessita de salário… não tira férias e nem licença maternidade… pode manter uma qualidade uniforme na produção… não necessita de condições ambientais especiais… não corre o risco de morrer… possui precisão em seus movimentos

O Ser O Ser humanohumano … possui capacidade de aprender e de criar

… aprende com a experiência… pode realizar movimentos complexos… possui memória superior a dos robôs… realiza simultaneamente diversas tarefas… seus sensores ainda não foram superados… toma decisões frente a situações inesperadas


LIMITAÇÕES DE CUSTO

O maior fator que impede a adoção em massa de robôs nasindústrias é seu alto custo.

O tempo que se leva para se recuperar o investimento em um robô depende dos custos de compra, instalação e manutenção, além do treinamento e qualificação de pessoal.

Este tempo não é fixo, depende da fábrica ou indústria onde o robô será instalado e de sua aplicação.

Para avaliar o custo, devem ser considerados os seguintes fatores:

Número de empregados substituídos pelo robôNúmero de turnos por diaProdutividade comparada a seu custoCusto de projeto e manutençãoCusto dos equipamentos periféricosEnfim: a sua relação custo / benefício


Tipo A: Manipulador com controle manual ou telecomando

Tipo B: Manipulador automático com ciclos pré-ajustadosRegulação com chaves fim-de-cursoControle por CLP

Tipo C: Robô programável com trajetória contínuaou ponto a ponto

Não adquire conhecimentos do ambiente

Tipo D: Robô capaz de adquirir dados do ambienteReadapta sua tarefa em função deles

CLASSIFICAÇÃO DOS ROBÔ MANIPULADORES


Manipulador MecânicoUma cadeia cinemática aberta de elos conectados através juntas

Elos: elementos rígidos de aço ou alumínioJuntas ou Articulações: conectam dois elos e são responsáveis pelo movimento rotacional ou translacional entre elesSistema de transmissão: transmite potência mecânica aos elos; engrenagens, correias, fusos, redutores harmônicos, etc.

Elemento Terminal ou Efetuador FinalElemento de ligação entre o robô e o meio que o cerca

Tipo Garra: pega objeto transporta soltaTipo Ferramenta: realiza um trabalho sobre uma peça

Sensores: posição, velocidade, força, torque, visão, etc.

ELEMENTOS DE UM ROBÔ INDUSTRIAL


AtuadoresResponsáveis pela produção de potência mecânica

Hidráulicos: elevada potência mecânicaPneumáticos: movimento ponto a pontoElétricos: os mais usados (motores cc, ca e de passo)

Unidade de ControleRealiza todo o comando do sistema robótico através de computador,

CLP, placas, usando informações de sensores

Unidade de PotênciaFornece energia aos atuadores

ELEMENTOS DE UM ROBÔ INDUSTRIAL


MARCOS HISTÓRICOS

1951 - Goertz desenvolve o primeiro telemanipulador, um dispositivo mecânico do tipo mestre-escravo.


1954 - Devol desenvolve o disposistivo programmed articulated transferdevice, para executar uma seqüência de operações programadas.

1958 - Mosher da GE desenvolve um dispositivo teleoperado, denominadoHandyMan.

MARCOS HISTÓRICOS


FIM DOSÉCULO

XX

MANIPULADORESMESTRE-ESCRAVO


1960 - Devol e Engelberger desenvolvem o primeiro robô industrial (Unimate) e criama Unimation Inc.

MARCOS HISTÓRICOS


MARCOS HISTÓRICOS

1962 - Ernst desenvol-ve uma mão mecânicacom sensores táteis, controlada por compu-tador.

1974 - É criado o robôCincinnati Milacron T3

(Figura ao lado), con-trolado por Computa-dor.


MARCOS HISTÓRICOS

1978 – Surge o ProgrammableUniversalMachine forAssembly


MARCOS HISTÓRICOS

1979 – A Universidade Yamanishi no Japão desenvolve o SCARA (Selective Compliant Assembly Robot Arm)


Serviços de: prensas,máquinas-ferramentamáquinas de moldar, fornos, forjas e fundições

Transferência de peças para montagensMicromanipulação de circuitosManipulação de micromecânicaMontagem e inserção de peçasManipulação de cargas pesadasSolda a arco ou a pontoPosicionamento de peças para soldaManipulação com controle visualSolda com controle visual

APLICAÇÕES INDUSTRIAIS

Controle de qualidadeAcabamento de peçasRebitagemPaletizaçãoPintura


APLICAÇÕES INDUSTRIAIS


DENSIDADE DE ROBÔS NA INDÚSTRIA


ROBÓTICA NA AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL

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