A automação na fabricação de metal continua a se tornar mais móvel

FIGURA 1. Um robô móvel é montado antes de uma operação de montagem automotiva. O maior número de robôs móveis adquiridos é para armazenamento e logística. Ainda assim, os fabricantes estão adotando rapidamente a tecnologia. imagens: KUKA

Nota do Editor: O texto a seguir é baseado em “Como começar a integrar robôs móveis”, apresentado na FABTECH 2022 por Denise Stafford, gerente de desenvolvimento de negócios da KUKA Robotics Corp.

Pense em uma operação automatizada de chapas metálicas de precisão, com todos os recursos tecnológicos em cada etapa da fabricação. Um sistema de fabricação flexível leva a chapa de um sistema de torre de estoque ativo para uma base de corte a laser. As peças brutas são cortadas, classificadas e empilhadas automaticamente com a automação da remoção de peças e, em seguida, levadas para uma prensa dobradeira robótica com trocas automatizadas de ferramentas e um robô com uma pinça ultraflexível capaz de manusear uma variedade de peças de trabalho.

As peças formadas são empilhadas e depois levadas para processos posteriores, como soldagem e revestimento em pó. É o epítome da automação de produção flexível – exceto, isto é, para todos os trabalhadores que dirigem empilhadeiras ou empurram carrinhos cheios de peças. O manuseio de materiais entre as etapas de fabricação continua sendo o último bastião do trabalho manual. Historicamente, os fabricantes tiveram opções limitadas, mas novas formas de automação móvel e flexível estão começando a mudar isso (veja a Figura 1).

As remessas de robótica móvel têm crescido a um ritmo extraordinário. De acordo com a ABI Research, dos 8 milhões de robôs que deverão ser enviados em 2030, quase 6 milhões deles serão móveis. A automação móvel transformou a indústria robótica, e a área de fabricação de chapas metálicas de precisão poderá sentir essa transformação mais cedo ou mais tarde.

O que são robôs móveis, exatamente? Uma característica comum entre quase todos eles é que, com a configuração de proteção e o projeto de instalação corretos, eles são projetados para reagir e evitar obstáculos, parando e, às vezes, manobrando em torno deles.

A indústria vende sistemas de robôs móveis usando vários termos, desde veículos guiados automaticamente (AGVs) até robôs móveis autônomos (AMRs) com navegação avançada. Alguns consideram certos tipos de automação móvel como mais ou menos inteligentes e autônomos do que outros. Certos sistemas precisam de algum tipo de atributo físico, como fita magnética ou reflexiva, enquanto outros usam tecnologia de visão avançada LiDAR (detecção e alcance de luz) para contornar paletes de peças, colunas de construção ou vários outros obstáculos.

Ainda assim, à medida que as tecnologias progridem, as linhas entre as diferentes classificações de produtos – AMR versus AGV, por exemplo – tendem a confundir-se. Alguns são mais autônomos em certos aspectos, menos autônomos em outros. Alguns também possuem opções de manipulação manual, para quando o robô precisa se mover de uma forma única ou incomum, e simplesmente não vale a pena todo o trabalho técnico para operação autônoma.

Se você chama uma determinada tecnologia por este ou aquele nome, realmente não importa. O que importa é quão bem um robô móvel atende às necessidades de uma aplicação específica.

Por exemplo, alguns robôs móveis têm caminhos definidos, param quando há uma obstrução e retomam quando ela é liberada. Outros podem contornar um obstáculo. Este último pode funcionar bem em armazéns com tráfego mínimo de pedestres, mas e num ambiente de produção com muito congestionamento? Nesses casos, talvez você queira manter seus robôs móveis em um caminho definido.

Os robôs móveis podem usar sistemas de acionamento omnidirecionais, o que significa que podem se mover em qualquer direção, incluindo movimentos diagonais e laterais (“crabbing”) – úteis ao trabalhar em espaços muito apertados. Os sistemas de acionamento diferencial também são muito flexíveis; muitos são capazes de virar no local (raio de giro zero).

FIGURA 2. Os robôs móveis são classificados em parte pela forma como transportam suas cargas.

Alguns robôs móveis são projetados para pegar e transportar, como a empilhadeira sem motorista comumente usada. Outros possuem transportadores, permitindo que se movam para um local específico e, em seguida, transportem uma carga útil para uma superfície ou outro transportador. Outros tipos são projetados para mover carrinhos e racks. Outros ainda rebocam cargas atrás deles (ver Figuras 2 e 3).