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Tudo o que é necessário para uma máquina de recolha e colocação automatizada simples

Automatizar máquinas não tem que ser tão complexo como parece. Com componentes normalizados, é muito fácil conseguir a automatização total de máquinas. Martin Ahner, Diretor da norelem ACADEMY, explica as vantagens da utilização de componentes normalizados na automação e como isso pode ser realizado com a máquina de recolha e colocação de componentes exclusiva da norelem.



Tudo o que é necessário para uma máquina de recolha e colocação automatizada simples

Formas simples para automatizar a sua fábrica.
No que diz respeito a eficiência e redução de custos, a automação está na linha da frente. É o segredo para um nível de flexibilidade e precisão mais elevado na produção, bem como para um aumento das margens de lucro e da segurança. Atualmente bastante comuns na maioria das fábricas, as máquinas automatizadas são utilizadas em aplicações de montagem, embalamento e inspeção.

Em 2019, o mercado da robótica foi avaliado em 39,72 mil milhões de dólares e, de acordo com a Mordor Intelligence, prevê-se que registe uma taxa de crescimento anual composta (CAGR) de 25,38% entre 2020 e 2025. No passado, as máquinas automatizadas e os robôs eram geralmente vistos como ativos fixos dispendiosos com um lento retorno do investimento mas, com o crescimento, prevê-se uma mudança de robôs dispendiosos e de grandes dimensões para robôs colaborativos (batizados como "co-robôs") com dimensões muito inferiores. À medida que a população ativa aceita a automação — 72% dos trabalhadores encara a automação como uma tecnologia que os ajudará a realizar melhor os seus trabalhos — os fabricantes deveriam considerar investir em máquinas automatizadas. Uma forma simples e eficiente de o fazer é através de componentes normalizados.

Os componentes normalizados são extremamente flexíveis pois satisfazem um vasto leque de requisitos, reduzindo simultaneamente a complexidade. A automação de mecanismos de alimentação ou de manuseio de componentes pode significar a redução dos tempos de configuração e, consequentemente dos custos.

As aplicações de recolha e colocação totalmente automatizadas em particular são uma forma simples de os fabricantes começarem a sua jornada rumo à automação. A utilização de materiais e mecanismos de fixação normalizados elimina a necessidade de criar porcas e parafusos personalizados, melhorando consideravelmente os tempos de produção e implementação.

Adicionalmente, não é necessário contratar alguém para se deslocar às instalações e construir a máquina em questão, pois receberá de fabricantes e fornecedores de componentes normalizados, como a norelem, os desenhos CAD, os materiais e as instruções de montagem necessários para os componentes selecionados.

Recolha e colocação — a automação tornada realidade
As máquinas de recolha e colocação funcionam usando uma combinação de motores, guias e unidades de posicionamento lineares e rotativas, uma unidade de medição e um sistema de manuseio.


Tudo o que é necessário para uma máquina de recolha e colocação automatizada simples

A norelem, especialista em componentes normalizados, desenvolveu a sua própria máquina de recolha e colocação com recurso a componentes normalizados para demonstrar a velocidade e a flexibilidade aplicadas à conceção e construção de um sistema automatizado.

Nesta aplicação, a máquina de recolha e colocação é controlada por um motor de passo e utiliza um acionamento por correia dentada em conjunto com um acionamento por fuso de esferas para transportar componentes no eixo horizontal. Com esta aplicação, a norelem pretendia demonstrar também o transporte ao longo do eixo vertical e, para isso, utilizou uma mesa de posicionamento elétrica para fornecer componentes ao longo de ambos os eixos.


Tudo o que é necessário para uma máquina de recolha e colocação automatizada simples
 
Posteriormente, são usados módulos de manuseio pneumáticos para recolher e transferir os componentes. Estes foram equipados com um módulo de garras paralelo que suporta até 4,7 kg e com um módulo rotativo para demonstrar uma tarefa de preensão num ciclo concêntrico. A Figura 1 abaixo apresenta uma lista completa dos módulos e componentes usados no desenvolvimento da máquina de recolha e colocação da norelem.

Fig 1.

Tudo o que é necessário para uma máquina de recolha e colocação automatizada simples
A vantagem de conceber máquinas de recolha e colocação com componentes normalizados é o facto de poderem ser desenvolvidas e implementadas rapidamente. Os engenheiros também podem contar com conhecimentos sobre os produtos — por exemplo, todos os módulos e componentes da aplicação de recolha e colocação da norelem podem ser encontrados no Centro de Formação da norelem ACADEMY.

O processo de conceção e fabrico consiste na utilização de dados CAD para desenvolver um modelo funcional da máquina, o que ajuda na seleção dos componentes que é necessário encomendar. Normalmente este processo demora um a dois dias. As peças que têm que ser produzidas são então encomendadas antes da instalação e da colocação em funcionamento do sistema de controlo, que normalmente demora apenas duas a quatro semanas.

Adicionalmente, graças ao salão de exposições de modelos 3D online da norelem ACADEMY, a aplicação pode ser visualizada virtualmente para analisar o seu princípio de funcionamento.

Planeamento simplificado
As tarefas de automação e manuseio não têm que exigir um trabalho de desenvolvimento e conceção exaustivo. Especialmente no que diz respeito a aplicações padrão, com a utilização de componentes normalizados é possível reduzir consideravelmente a fase de colocação do mercado, que habitualmente demora cerca de três meses. O segredo é saber os componentes que têm que ser usados e a respetiva correta instalação — é neste sentido que pode ser benéfico trabalhar com fornecedores de componentes normalizados, como a norelem, para receber aconselhamento e assistência.

Componentes normalizados, tempos de desenvolvimento mais curtos
A implementação de componentes normalizados no setor da automação é uma excelente decisão para linhas de produção de pequenas a médias dimensões pois permitem economizar tempo e reduzir custos.

Outra vantagem da utilização de componentes normalizados está relacionada com a assistência e a manutenção. A escolha de módulos de manuseio pneumáticos, por exemplo, significa que não é necessária manutenção. Adicionalmente, a utilização de acionamentos por fuso de esferas apenas exige uma lubrificação adequada para garantir que a vida útil calculada é atingida. Por fim, apenas os recetáculos das placas de montagem nas mesas de posicionamento são sujeitos a desgaste. Em caso de erros de precisão, podem ser usadas buchas nos recetáculos.

Os componentes normalizados garantem maior autonomia
Não há qualquer dúvida de que as empresas de produção estão a começar a transição para um maior nível de automação. Com a flexibilidade e os curtos prazos de entrega associados à utilização de componentes normalizados, os fabricantes podem investir em soluções automatizadas sem longos tempos de espera.

Adicionalmente, graças à utilização de componentes normalizados na montagem das máquinas automatizadas, é possível reduzir a necessidade de recorrer a outras organizações para solicitar formações ou reparações e assistência caso as máquinas apresentem falhas — todos os trabalhos de manutenção são realizados facilmente e as peças podem ser facilmente encomendadas. A norelem ACADEMY oferece formação eficaz e individual numa plataforma própria que foi criada para apoiar aprendizes, estudantes e especialistas com palestras especializadas gratuitas sobre todos os aspetos da engenharia mecânica, incluindo exemplos de aplicações de recolha e colocação.

A norelem ACADEMY também ajuda os engenheiros a compreender mais rapidamente as inovações de produtos através de exemplos de aplicação para que disponham de conhecimentos aprofundados sobre os produtos. Através de microunidades de aprendizagem, os utilizadores conseguem visualizar rapidamente todas as informações e exemplos de como os produtos são usados na prática.

No que diz respeito a produtos que exigem mais explicação, a norelem ACADEMY oferece formação sobre peças normalizadas e produtos específicos. A integração das peças normalizadas na construção é essencial para um produto a competitivo.

Para saber mais sobre a norelem e sobre automação com recurso a componentes normalizados, visite: www.norelem.pt

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