Rob tica industrial
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Robótica Industrial. Apontamentos de aula 1. Automação da produção.

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Robótica Industrial

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Presentation Transcript


Rob tica industrial

Robtica Industrial

Apontamentos de aula

1


Automa o da produ o

Automao da produo

  • O precursor do termo rob (Groover, 1988) foi Karel Capek, novelista e escritor de uma peca teatral da Tchecoslovquia, que usou pela primeira vez, em 1920, a palavra robota originando a palavra robot em ingls e traduzido para o portugus como rob. Com o surgimento dos computadores na metade do sculo, iniciaram-se especulaes em termos da capacidade de um rob pensar e agir como um ser humano. No entanto, os robs foram, neste perodo, criados especialmente para executarem tarefas difceis, perigosas e impossveis para um ser humano. Por outro lado, eles no eram projetados com a capacidade de criar ou executar processos que no lhes foram ensinados ou programados. Assim sendo, foram as industrias que mais se beneficiaram com o desenvolvimento da robtica, aumentando a produo e eliminando tarefas perigosas, antes executadas por seres humanos.


Rob tica industrial

  • Na robtica moderna, ha pesquisas e desenvolvimentos de robs intitulados humanides ou antropomrficos. Estes so criados com a semelhana humana e com capacidade de interagir com o ambiente, como o Asimo construdo pela montadora japonesa Honda Motor Co. Citam-se ainda diversos brinquedos articulados com feies que lembram animais de estimao como ces, por exemplo, e que se destinam ao entretenimento. Contudo, tais robs so incapazes de realizar quaisquer tipos de tarefas, e apenas respondem a estmulos externos. Estes equipamentos no fazem parte do propsito deste documento, que visa exclusivamente estudar e compreender os robs industriais. Estes, por sua vez, caracterizam se por serem capazes de realizar tarefas, podem ser programados, e possuem forca elevada.


Automa o

Automao

  • Automao e uma tecnologia que faz uso de sistemas mecnicos, eltricos, eletrnicos e de computao para efetuar controle de processos produtivos. Alguns exemplos de processos de automao nas industrias so:

    linhas de montagem automotiva

    integrao de motores linha transfer

    maquinas operatrizes do tipo CNC

    robs

  • Pode-se identificar trs formas distintas de automao industrial:

    automao fixa

    automao flexvel

    automao programvel


Automa o fixa

Automao fixa

  • Na automao fixa as maquinas so especificas para o produto a ser produzido. Elas produzem grande quantidade um nico produto, ou produtos com pequenas variaes entre eles. O volume de produo e elevado, e o custo da maquina e elevado, pois e projetada para um produto especifico. Por outro lado, como o volume de produo e alto, o custo do produto em geral e baixo.

  • Tais maquinas so encontradas em linhas transfer de motores, produo de lmpadas, fabricao de papel e de garrafas. Neste tipo de automao, deve-se ter cuidado com o preo final do produto, pois, como o investimento de aquisio da maquina e alto, a amortizao s acontece com vendas elevadas. Alem disso, se o produto sair do mercado por obsolescncia, perde-se o investimento.


Automa o flex vel

Automao flexvel

  • Na automao flexvel o volume de produo e mdio e geralmente a maquina pode ser programada para produzir um outro produto, ainda que semelhante. Esta automao possui caractersticas da automao fixa e da programvel. A maquina deve ser adaptvel a um numero grande de produtos similares, e, neste sentido, ela e mais flexvel que a automao fixa.

  • A automao flexvel e empregada, por exemplo, numa linha de montagem automotiva.


Automa o program vel

Automao programvel

  • Na automao programvel o volume de produo e baixo, mas a variedade de produtos diferentes e alta. Ela e adaptvel por meio de programao. Os principais exemplos de automao programvel so as maquinas CNC e os robs industriais.

  • A Figura 2.1 ilustra a relao entre o volume de produo e a diversidade de produtos para os processos de automao descritos. De todos os processos de automao, a robtica mais se aproxima da automao programvel. Portanto, os volumes de produo de um rob industrial no so grandes, mas ele e extremamente adaptvel a produtos diferentes. Embora robs industriais sejam produzidos em diversas configuraes, algumas delas se assemelham, ate certo ponto, a caractersticas humanas (antropomrficas), e, portanto, so propicias para substituir operaes realizadas por humanos.


Rob tica industrial

  • Os robs sao totalmente programveis, possuem braos moveis, e sao empregados em varias atividades, entre as quais destacam-se:

    carregamento e descarregamento de maquinas

    soldagem a ponto ou outra forma

    pintura ou jateamento

    processo de conformao ou usinagem

  • Embora haja uma tendncia de dotar os robs industriais de mais habilidade humana, ainda assim eles no possuem forma humana.


Distribui o dos processos de automa o quanto a diversidade de produtos e volume de produ o

Distribuio dos processos de automao quanto a diversidade de produtos e volume de produo.


Fundamentos da tecnologia de rob s

Fundamentos da tecnologia de robs

  • A robtica abrange tecnologia de mecnica, eletrnica e computao. Alem disso, participam em menor grau teoria de controle, microeletrnica, inteligncia artificial, fatores humanos e teoria de produo. Neste capitulo sero analisadas as caractersticas dos robs industriais que permitem avaliar o grau de aplicao de um determinado brao a um determinado processo produtivo. Sero tambm estudados os fundamentos tericos dos elementos que definem caractersticas fsicas do brao, bem como o desempenho dinmico e o sistema de controle.


Nomenclatura

Nomenclatura

  • Na nossa terminologia, um rob ser composto de um circuito eletrnico computadorizado de controle e um mecanismo articulado denominado manipulador. Porem, usaremos sem distino os termos:

    rob brao mecnico mecanismo robtico manipulador manipulador mecnico manipulador robtico

  • que passam a representar, portanto, o mesmo dispositivo.

  • Para compreender melhor a tecnologia robtica, sero analisados, a seguir, alguns fatores que caracterizam os manipuladores e que so, em grande parte, responsveis por tornar uma determinada configurao de brao mais adequada a uma dada automao. Entre estas caractersticas citam-se:

    Anatomia Volume de trabalho Sistemas de acionamentos Sistema de controle

    Desempenho e preciso rgos terminais Sensores Programao


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