O que são garras robóticas?

Como você imagina que são os braços robóticos industriais? Assim como um braço humano, eles possuem juntas que atuam como ombro, cotovelo e articulações dos pulsos. Além disso, no final de seu sistema você pode se deparar com uma mão robótica, uma garra  ou outros dispositivos projetados para ajudar os robôs a manusear objetos. Essas garras robóticas também são conhecidas como “efetores finais” ou “manipuladores”.

Vale lembrar que, o trabalho humano está sujeito a erros, especialmente na execução de tarefas repetitivas. Enquanto isso, as garras robóticas não se cansam, mesmo quando trabalham 24 horas por dia, 7 dias por semana.

Veja a seguir a variedade de garras disponíveis que tornam possível automatizar qualquer tipo de atividade com cobots.

As garras robóticas podem ser encontradas com diversas aparências e para uma extensa variedade de aplicações. Algumas parecem mãos, outras  funcionam como pinças, e ainda, existem aquelas com ventosas ou ferramentas magnetizadas.

Além disso, outra característica que pode mudar de acordo com a necessidade é a forma pela qual elas são energizadas, podendo ser elétrica, pneumática, a vácuo ou adaptativa.

Veja na imagem alguns dos exemplos mencionados:

Essa variada gama de garras robóticas é empregada na manipulação de tecidos, componentes automotivos, vidros, entre tantos outros objetos, seja no chão de fábrica de uma indústria ou em um laboratório de análises clínicas.

Para o manuseio direto de alimentos delicados, por exemplo, uma garra pequena e macia é provavelmente a melhor escolha. Mas, para operações de empacotamento e paletização, nas quais você precisa levantar caixas de produtos, uma garra com grandes ventosas é o acessório ideal.

Os robôs da Universal Robots são compatíveis com todos os tipos de garra listadas acima. Veja a seguir quais são as garras mais comuns e as características que devem ser levadas em consideração para a escolha dos efetores finais corretos.

Como escolher as garras robóticas ideais?

1º O que você irá automatizar?

Sua escolha de pinça deve ser orientada principalmente pela atividade que você deseja automatizar. Suas garras robóticas vão lidar com produtos de pequenos lotes? A pinça precisa ter força ou toque delicado?

A boa notícia é que, independentemente da aplicação que você tenha em mente, já existe uma garra perfeita na Universal Robots +, que é o ecossistema de acessórios certificador que funcionam com os cobots.

2º Carga útil

A carga útil refere-se a todo o peso que o cobot é capaz de suportar, incluindo a garra. Assim como seu braço e sua mão têm um limite de massa que consegue levantar, por exemplo, ao fazer musculação, um cobot precisa saber o que está manipulando (e seu peso) para maior aproveitamento energético e maior longevidade do robô. Portanto, ao escolher o acessório, você deve considerar as capacidades de carga útil do braço robótico e da própria garra.

3º Aplicações no dia a dia

Imagine: uma linha que o seu final de produção é o encaixotamento dos produtos. Dispor de profissionais humanos para exercer essa atividade por horas a fio pode ser extremamente prejudicial para a ergonomia do trabalho, além de pouco gratificante para os próprios trabalhadores.

Dessa forma, o braço robótico colaborativo acoplado a uma garra com ventosas pode desenvolver essa atividade de forma ininterrupta e deslocar a mão de obra humana para outras posições de maior valor agregado, como programar os próprios cobots. Foi o que fez aNatura com a sua linha Ekos. Assista no vídeo a seguir:

Agora imagine um ambiente cirúrgico. Um cobot é equipado com um efetor final que agarra ferramentas cirúrgicas pequenas e detalhadas. Usando um joystick projetado para eliminar o tremor e a fadiga, o cirurgião usa a pinça para realizar procedimentos cirúrgicos complexos.

Já em uma configuração de inspeção de qualidade em uma movimentada fábrica de eletrônicos. Um robô equipado com uma pinça pode ser programado para coletar itens de uma esteira em intervalos regulares e a garra pode orientar a peça para fins de inspeção antes de devolvê-la à esteira.

Um das ferramentas mais comuns para trabalhos de pequeno e médio porte são as pinças tipo dedo. Muitas vezes, essas ainda incorporam uma célula de carga que mensura forças e torques, assim evita quebrar ou danificar o produto em questão.

Enfim, são muitas aplicações possíveis que o cobot pode exercer com as garras robóticas certas. Para fazer a aquisição do sistema, pense em qual ou quais atividades deseja empregar essa solução.

Vale lembrar ainda que, um mesmo cobot pode ser deslocado rapidamente para atuar em mais de uma atividade no seu negócio. Isso é possível graças ao seu tamanho compacto, a facilidade de programar e armazenar programas em sua memória, e ainda, a possibilidade de atuar sem necessidade de itens de segurança adicionais.

As mãos robóticas também podem ser utilizadas em aplicações não-industriais. Confira no vídeo os cobots em ação com uma luva tátil como ferramenta:

Os robôs colaborativos da Universal Robots foram projetados para serem compatíveis com quase todos os tipos de garras:

Garras servoelétricas

Essas garras apresentam um motor elétrico e um controlador. O controlador fornece um sinal relacionado à força, posição ou velocidade exigida do robô. A pinça recebe o sinal e seu motor realiza o movimento desejado. Algumas garras servoelétricas possuem recursos adicionais que se comunicam com o sistema de controle.

Quando uma peça é coletada, a garra envia essa informação para o sistema de controle. Esta é uma informação que pode ser usada para reduzir erros na linha de produção. Por exemplo, imagine que o robô está manipulando uma peça e ela caia. Com o feedback da garra, é possível receber essa informação e tomar determinadas ações: pegar outra peça, avisar ao operador, ir para o modo de falha, etc.

É importante destacar ainda que, este tipo de pinça não requer fluxo de ar para funcionar, o que significa que não é necessário ter vácuo ou pressão em linha para utilizar a ferramenta. Basta conectar a ferramenta no robô e instalar o aplicativo - pronto para programar - plug & play.

Garras de dois dedos

São comumente encontradas em ambientes de manufatura para trabalhos menores. O efetor final possui dois dedos paralelos com bordas planas. Eles abrem e fecham, prendendo-se à peça e mantendo-a estável com força. No entanto, esses tipos de garras não são maleáveis ​​quando se trata de lidar com formas e tamanhos irregulares.

Garras de três dedos

As garras de três dedos apresentam três dedos que se fecham no item e o prendem no centro. Eles são comumente usados ​​para itens redondos ou cilíndricos.

Adaptativa ou multi-dedo

As garras adaptáveis ​​geralmente possuem vários dedos feitos de materiais maleáveis ​​e macios. Eles são projetados para agarrar objetos redondos, irregulares ou delicados. Eles podem ser usados ​​para linhas de produção de alimentos ou para lidar com itens pequenos e frágeis.

Garras magnéticas

Como o nome sugere, as garras magnéticas usam uma superfície magnetizada para agarrar itens de metal. Neste tipo de garra geralmente não são incorporados dedos, em vez disso, depende de superfícies magnéticas lisas para manuseio. As garras magnéticas são comuns em indústrias nas quais peças de chapa metálica e automotiva são movidas ao longo de uma linha de montagem.

Garras suaves e flexíveis

Garras robóticas macias e flexíveis são feitas para manusear itens delicados sem causar danos ou marcas de desgaste. Por exemplo, pinças macias certificadas e seguras para alimentos feitas de silicone são usadas para manusear alimentos com embalagem primária ou itens que exigem um ambiente livre de contaminantes.

Garras de compressão

Ideal para materiais granulares, como grãos de café ou contas de plástico, a garra de compressão é envolta em um acabamento externo macio para segurar o item.

Ela pode se ajustar a diferentes tamanhos e formas, tornando-se uma escolha versátil que é ideal para a produção de itens irregulares. As garras de compressão tocam suavemente o item e, em seguida, a pressão do ar é aplicada, fazendo com que os grãos internos da garra emperrem, criando um aperto seguro. Quando o ar é liberado, o material granular torna-se desobstruído novamente, derrubando o item.

Garras hidráulicas

Estas são garras pesadas que aplicam a maior força necessária para itens grandes ou pesados. As garras hidráulicas são projetadas com pistões e peças lubrificadas, o que significa que podem exigir mais manutenção do que outras variedades de garras.

Garras pneumáticas

As garras pneumáticas funcionam usando ar comprimido e pistões (ao contrário das garras elétricas). O sistema de garras pneumáticas requer um suprimento de ar que expõe os pistões da garra ao ar comprimido, fazendo com que a garra feche no item. A pinça abre e libera o item quando a pressão é liberada.

Prendedores a vácuo

As garras a vácuo aproveitam a diferença entre a pressão de ar da garra interna e a pressão de ar externa para levantar, segurar e mover itens. As ventosas atuam como o ponto de contato entre o item e a garra do robô. Simplesmente alterando o tamanho, a forma e as ventosas você pode lidar facilmente com produtos misturados. Algumas garras a vácuo requerem um suprimento de ar externo, mas não todas. Várias garras a vácuo vêm com geradores de vácuo embutidos, alimentados pelo mesmo fornecimento elétrico do robô, ou seja, eliminando a necessidade de um suprimento de ar externo.

Na Universal Robots você encontra os braços robóticos colaborativos, com quatro diferentes capacidades de carga útil e na UR + consegue adquirir as garras robóticas certas para automatizar diferentes tarefas da sua rotina. Se tem dúvidas sobre as melhores escolhas, conte com nossos especialistas. Marque abaixo uma reunião com um de nossos consultores.