Robôs e lasers: combinação perfeita para uma variedade de aplicações

Robôs e lasers têm uma longa história juntos. Agora, com robôs colaborativos fáceis de usar e com excelente custo-benefício, além de lasers de baixo custo, temos a combinação perfeita para uma grande variedade de aplicações de marcação e gravura.

Hoje em dia, tudo precisa de um número", explica Victor Amorim, Gerente Ocidental da Gravotech, empresa global de fornecimento de equipamento de marcação e gravação.

Amorim usa o vazamento de óleo de 2010 de Deepwater Horizon como um exemplo, explicando que a falta de rastreabilidade dos números preveniu a BP de apontar dedos aos contratantes.

Hoje, quase tudo fabricado é obrigado a ter uma marcação identificando seu fabricante, número da peça, códigos de dados ou números seriais para rastreio, assim como informações de garantia (a rastreabilidade de processo).

A Gravotechrecentemente demonstrou seu novo laser automatizado usando um braço robóticoUR5.

Dependendo do tipo de parte e tipo de marca requisitada, o UR5 automaticamente insere as partes dentro da cabine a laser Gravotech LW2 Class 1 para marcação com um laser de fibra F30, ou põe a peça sob um marcador de pontos XF510CP.

O robô colaborativo da Universal Robots é preciso, flexível e fácil de controlar, permitindo mudanças de programação imediatas através da interface touchscreen.

Além disso, é construído com sensores de segurança embutidos, então pode trabalhar ao lado de humanos para processos de inspeção ou relacionados sem grandes mudanças no desenho do chão de fábrica. A Gravotech espera interesse crescente em soluções de marcação automatizadas, que mantém a produção fluindo de maneira confiável e consistente.

Amorim diz: "Nós atendemos a diferentes indústrias militares, médicas, automotivas, petróleo e gás, e esses setores dependem de marcação de partes, porque, se você não marca, você não envia; se você não envia, você não coleta. Então, é uma parte-chave muito delicada do processo e, com esse robô colaborativo e essa máquina de laser, nós resolvemos isso. Nós temos nossos clientes protegidos."

A Ostlingé outra provedora global de sistemas de marcação que está utilizando um sistema a laser de estado sólido com bomba de diodo excedente automatizado com robô colaborativo da Universal Robots.

Brian Watss, Gerente de Suporte a Produtos da Ostling, explica que o robô possui total controle do eixo z, focando em controle rotacional e de localização para o processo de marcação a laser.  O robô também pode ter um sistema de visão incorporado para realizar inspeções visuais para a marcação.

A Ostling vê grande potencial para o sistema de chave na mão/turnkey, especialmente para aplicações de marcação em alto volume que são difíceis de se gerar consistência e repetibilidade, além de apresentarem desafios ergonômicos para operadores.

O sistema da Ostling é ideal para marcações médicas, que precisam ser feitas em salas limpas de Classe 10.000 sem interação humana alguma com as peças.

Para essas aplicações, a parte pode ser manuseada e inspecionada pelo robô usando um sistema de visão para identificar a localização para marcar, então nenhum humano é envolvido no processo.

“Em alguns desses casos, temos linhas de graduação muito detalhadas, ou marcas de identificação para cirurgia de endoscopia e laparoscopia", explica Watts. “Nesses processos, é crítico que tenhamos o robô e laser em conjunto para sabermos se as partes estão sendo marcadas onde desejamos. Também é bom para rastreio. Podemos colocar uma marca, um identificador nela, colocar sob nossos sistemas de visão e dar isso ao robô para que ele use isso nos seus posicionamentos. Então, depois, podemos usar o sistema de visão para realizar uma verificação, conferir em nosso banco de dados, lançar isso para uma parte final do produto ou descartar como erro caso não esteja correta.”

Além do setor médico, a Ostling tem interesse na indústria aeroespacial, em que o robô pode trabalhar ininterruptamente sem o potencial de contaminação humana em partes delicadas, assim como na indústria automobilística.

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Enquanto esses sistemas estão sendo demonstrados agora, outros sistemas de automação robô-laser estão em produção - com algumas aplicações surpreendentes.

A Ring Lord construiu seu negócio na indústria de fornecimento de correias em cadeia, produzindo milhões de “jump rings” (os “anéis de salto” usados na construção de cotas de malha, correntes e jóias) todos os dias.

Esses pequenos anéis de arame também são usados para conectar outros componentes de jóias. Essa empresa em crescimento se adaptou múltiplas vezes para manter seu crescimento e adotou a marcação a laser, que agora é automatizada.

A Ring Lord estava produzindo chapas de identificação de pets, scales e anéis, e decidiu expandir para gravação de cartões, mas se deparou com um problema ergonômico.

Jon Daniels, um dos proprietários do negócio, explica: “Quando estávamos gerando partes a cada 8 ou 10 segundos no equipamento de marcação a laser, não era um trabalho horrível mudar manualmente as placas de metal quando a máquina estava pronta para uma nova leva de itens. As gravações em cartões, contudo, tomam entre 20 e 40 segundos para completar. E nesse ponto, as questões econômicas começaram a mudar completamente. Trocar manualmente as partes é um trabalho horrível. A eficiência de um ser humano cai completamente quando você o entendia até a morte com algo lento assim.”

Porém, esse não é um problema para um robô. Daniels pesquisou suas opções e decidiu adotar o flexível e leve UR5. Sua facilidade de programação também foi uma grande vantagem, com o que Daniels descreve sendo “tão fácil quanto usar seu smartphone tradicional”.

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Na FUTEK, no sul da Califórnia, uma provedora de ferramentas de teste e medição, um robô UR5 alimenta invólucros de amplificador em uma máquina de gravação a laser.

Um engenheiro mecânico da FUTEK, Javier Ruiz, diz que o UR5 aumentou a produção em 40-50% e otimizou o uso existente da força de trabalho.

“Pelo fato de se tomar 7 minutos para gravar uma parte, é menos eficiente ter um membro da equipe monitorando o processo. O trabalho foi realocado para outras partes da linha de produção, e podemos ter o robô realizando o terceiro turno de trabalho”, explica Ruiz, que também destacou como a qualidade do produto aumentou com a repetibilidade previsível do robô.

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