Os integradores de robótica estão encontrando uma necessidade crescente de sistemas de rebarbação robótica e por boas razões. A rebarbação é necessária para várias operações de fabricação, mas é difícil atrair e reter funcionários para realizar o trabalho.
A escassez de mão de obra está em andamento e a Associação Nacional de Fabricantes informou que em 2022 havia 800.000 empregos industriais não preenchidos nos EUA, com 2,1 milhões previstos até 2030.
A natureza da tarefa de rebarbação é altamente repetitiva, suja e acarreta risco de ferimentos. Reter pessoal para um trabalho tão extenuante, confuso e desinteressante é um desafio. A rebarbação robótica é uma opção atraente por esses motivos, além de os resultados serem mais precisos e repetíveis.
A escolha do fuso apropriado para aplicações de rebarbação envolve várias considerações diferentes do que para uma tarefa de fresamento. Neste artigo, examinamos vários aspectos da escolha do fuso para rebarbação. Também examinamos o polimento e o lixamento, que novamente têm requisitos ligeiramente diferentes.
De onde a pressão compatível é controlada?
Kenny Wilson, gerente de engenharia de sistemas de acionamento de precisão com mais de 25 anos de experiência, destacou que a primeira coisa a determinar é se a pressão aplicada à peça de trabalho será controlada pelo braço do robô ou pelo próprio fuso.
Uma variedade de fusos compatíveis com força ativa estão disponíveis, que são sistemas de circuito fechado capazes de manter uma pressão constante, independentemente da orientação.
Ou seja, o fuso compensará a força da gravidade para manter a mesma pressão em todas as posições. Sistemas passivos mais baratos podem ser apropriados em aplicações onde a gravidade não é um fator.
Se o eixo não estiver controlando a pressão, o braço do robô deve fazê-lo.
De qualquer forma, saber disso é o primeiro passo para escolher o seu fuso.
Traga a peça para o fuso – ou o fuso para a peça
Wilson disse que tem visto cada vez mais casos em que a operação de rebarbação robótica é realizada mantendo o fuso em uma posição fixa e fazendo com que o braço do robô traga a peça até o fuso. As vantagens dessa abordagem são várias.
Com um fuso estacionário, o projetista do sistema de rebarbação ou o engenheiro de especificação pode escolher um fuso grande e potente sem ter que se preocupar com um braço robótico forte o suficiente para carregá-lo.
Como o robô só precisa trazer a parte relativamente leve para o fuso, o braço não precisa ser tão robusto quanto seria se tivesse que manipular um fuso pesado. O resultado é um sistema mais barato e potencialmente uma solução de manutenção mais baixa.
No entanto, algumas geometrias de peças não se prestam bem a serem rebarbadas usando um fuso estacionário. Se o braço do robô precisar carregar o fuso, é importante escolher um fuso que seja potente o suficiente. O peso extra do eixo exigirá um braço robótico maior e mais forte, aumentando assim o custo do sistema.
Quais são os requisitos de velocidade e torque?
Wilson descreveu uma variedade de considerações relacionadas à velocidade e ao torque ao escolher um fuso para rebarbação, polimento e lixamento.
“Para uma aplicação de rebarbação, você precisa de um eixo que possa lidar com cargas radiais e axiais”, disse Wilson. Normalmente, um conjunto padrão de rolamentos no fuso será suficiente, ao contrário de uma aplicação de fresamento, na qual um conjunto triplex ou quádruplo de rolamentos pode ser necessário.
“Para rebarbação, é mais sobre a velocidade e o torque do fuso do que sobre os rolamentos”, explicou Wilson.
Ele continuou dizendo que o fuso para uma tarefa de rebarbação provavelmente precisará de uma velocidade e torque mais altos do que uma aplicação de fresamento. Enquanto uma aplicação de fresamento precisará de muito torque em uma velocidade relativamente baixa, uma aplicação de rebarbação exigirá um torque substancial em uma velocidade mais alta.
Lixar, rebarbar e polir cada um tem requisitos exclusivos no que se refere à física do fuso. A rebarbação geralmente é feita em alta velocidade, enquanto o polimento usa uma velocidade um pouco menor. O polimento geralmente precisará de mais torque em uma velocidade mais baixa do que a rebarbação.
Em uma aplicação de lixamento, Wilson disse que o ângulo em que o rebolo entrará em contato com a peça de trabalho – e a porcentagem do rebolo que fará contato – precisa ser conhecido. A combinação desses fatores com a força aplicada permite calcular os requisitos de torque do fuso.
Especialização e Experiência
A escolha de um eixo para uma aplicação de rebarbação deve ser feita com cuidado para obter um sistema que seja econômico e produza os resultados desejados.
Calcular os requisitos de velocidade e torque do fuso requer conhecimento de muitos aspectos diferentes da aplicação. Um integrador robótico pode aproveitar o conhecimento e a experiência de especialistas em fusos para ajudar a fazer a melhor escolha.
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