Aplicações comuns de alimentação de máquinas com robôs

A alimentação de máquinas, ou seja, o carregamento e descarregamento de máquinas industriais, historicamente tem sido uma das aplicações mais comuns de robôs industriais. Essa tendência continua até hoje, já que a Federação Internacional de Robótica relatou que 44% de todos os robôs vendidos em 2022 foram utilizados em aplicações de manuseio de peças, mais do que qualquer outra categoria.

O carregamento e descarregamento de máquinas é considerado uma das aplicações DDD – Dull, Dirty, Dangerous (Tediosas, Sujas e Perigosas).

Automatizar essas tarefas traz valor real para operações de manufatura de qualquer porte, incluindo:

• Aumento da produtividade e do volume de produção
• Maior utilização e eficiência das máquinas
• Melhoria da qualidade e do rendimento
• Aumento da segurança dos trabalhadores
• Maior satisfação no trabalho, menor rotatividade e contratações mais eficientes

Praticamente qualquer máquina que seja carregada e descarregada manualmente pode ser automatizada, mas os robôs colaborativos (cobots) estão mudando a forma como os engenheiros de manufatura e produção pensam sobre automação.

As abordagens tradicionais no passado incluíam robôs de pórtico, robôs industriais tradicionais (não colaborativos) e dispositivos dedicados a máquinas específicas. Todas tinham suas limitações:

• Espaço no chão de fábrica – as proteções de segurança exigidas pela automação tradicional consomem grandes áreas e podem exigir a realocação de máquinas
• Complexidade – robôs tradicionais são difíceis de programar, operar e manter
• Tempo de implementação – normalmente entre 3 e 5 meses
• Flexibilidade limitada – difícil adaptação para novas peças e processos
• Custo total – investimento alto e difícil de justificar

A automação colaborativa oferece uma abordagem diferente. Com uma avaliação de risco adequada, não é necessário utilizar grandes estruturas de proteção, a programação é mais simples, a operação é flexível e o custo total é significativamente menor.

Leia também: Guia completo sobre alimentação de máquinas com com robôs

Quando analisamos as aplicações, o objetivo comum é manter a máquina funcionando, produzindo peças, o máximo de tempo possível.

Seja medindo o tempo de eixo-árvore ativo (spindle) na usinagem CNC ou o tempo de molde fechado na moldagem por injeção, o foco é sempre aumentar produtividade e volume de produção (throughput). Benefícios como melhoria da qualidade e maior satisfação dos colaboradores acabam sendo consequência direta disso.

Máquinas CNC

A alimentação de máquinas CNC é uma aplicação popular e em crescimento para cobots, e a configuração mais comum envolve um robô atendendo uma única máquina.

O ciclo é simples: a peça finalizada é retirada do mandril e uma nova peça bruta é inserida.

Em aplicações com uma única garra, o cobot retira a peça finalizada da máquina e a posiciona em suportes ou de forma organizada em uma mesa. Em seguida, pega uma nova peça e a carrega na máquina.

Já em aplicações com garra dupla, o robô consegue carregar uma peça nova enquanto remove a peça finalizada, realizando as duas ações em um único movimento. Isso aumenta a eficiência, pois elimina movimentos desnecessários.

Com a introdução de cobots maiores, como o UR20, um único robô pode atender duas ou até três máquinas, dependendo do tempo de ciclo, peso das peças e layout.

Moldagem por Injeção

Cobots são comuns em três aplicações nesse processo.

A primeira é a remoção da peça finalizada do molde. Diferente do método tradicional, onde a peça simplesmente cai em uma esteira, o robô permite um manuseio mais cuidadoso, preservando acabamento e orientação.

A segunda é a inserção de componentes metálicos no plástico durante a moldagem. Dependendo da complexidade, isso pode ser feito pelo mesmo robô ou por um segundo.

A terceira envolve processos secundários, como remoção de rebarbas, gravação, polimento, montagem e embalagem.

Nesse contexto, a eficiência é medida pelo tempo de molde fechado, então a automação precisa ser rápida e precisa.

Testadores In-Circuit (ICT)

Na indústria eletrônica, onde há grande volume de produção e alta exigência de qualidade, a alimentação de máquinas também se aplica.

O carregamento manual de testadores ICT é repetitivo e sujeito a erros, o que pode gerar alto custo com retrabalho.

Cobots resolvem isso com um fluxo simples:

• Retiram uma placa testada
• Inserem uma nova placa
• Direcionam automaticamente a placa testada conforme aprovação ou reprovação

Outras aplicações

Qualquer processo com carregamento e descarregamento manual pode ser automatizado, como:

• Dobradeiras de chapa
• Manufatura aditiva
• Máquinas de medição (metrologia)

Um dos pontos-chave em qualquer solução de alimentação de máquinas é a comunicação entre robô e máquina.

Dependendo da aplicação, isso pode variar:

• Interfaces específicas por fabricante (como em CNC)
• Interfaces padronizadas (como na moldagem por injeção)
• Protocolos industriais como Ethernet/IP, PROFINET e Modbus TCP

O ecossistema UR+ ajuda nesse processo, oferecendo integrações já desenvolvidas por parceiros.

O que é alimentação de máquinas?

É o processo de automatizar o carregamento e descarregamento de máquinas industriais.

Quais máquinas podem ser automatizadas?

Praticamente qualquer máquina que hoje exige operação manual pode ser automatizada.

Qual a principal vantagem dos cobots?

Facilidade de uso, flexibilidade e menor custo em comparação com robôs tradicionais.

Qual o tempo de retorno?

Em muitos casos, entre 12 e 18 meses.

Preciso mudar o layout da fábrica?

Na maioria dos casos, não. Cobots exigem menos espaço e adaptação.

Isso funciona para pequenas empresas?

Sim. A automação colaborativa tornou a alimentação de máquinas mais acessível para diferentes portes de indústria.

Confira:* Robôs industriais da UR: Guia completo sobre nossos robôs e suas principais características*

Soluções de alimentação de máquinas com cobots oferecem baixo risco, rápida implementação e impacto direto na produtividade.

Se o objetivo é produzir mais, com mais qualidade e menos dependência de tarefas repetitivas, a automação colaborativa se torna um caminho natural.

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