Robolink & Máquina de moldagem por injeção

Indústria de plásticos: Manuseio automatizado de peças para máquinas de moldagem por injeção eficientes

Enquanto os funcionários costumavam ter que colocar raspadores de gelo em uma máquina de moldagem por injeção centenas de vezes por turno, essa tarefa monótona agora é realizada por um robô de baixo custo. Ele é tão econômico e fácil de operar que o investimento no manuseio automatizado de peças se paga após apenas quatro meses.

Segunda-feira de manhã, início do turno em um fabricante de raspadores de gelo. Um funcionário coloca vinte peças em branco em um magazine e inicia a BOY 35 EVV, uma máquina de moldagem por injeção que molda os raspadores com uma borda feita de elastômero termoplástico (TPE). A seguir, um exemplo de automação do manuseio de peças no setor de plásticos. O robolink, um braço robótico de quatro eixos da igus, especialista em plásticos sediada em Colônia, prende uma peça em bruto com um efetor de extremidade a vácuo. Em seguida, o braço se desloca para a máquina de sobremoldagem. O destaque: há também ventosas na parte de trás do efetor final. Isso permite que o braço pegue um raspador de gelo sobremoldado acabado, gire 180 graus e coloque a próxima peça em branco, com uma precisão de repetição de 0,8 milímetros. Assim, a remoção e o carregamento ocorrem em um único ciclo de movimento. E isso economiza tempo. Em seguida, o braço do robô coloca o raspador de gelo pronto em uma esteira transportadora.

A solução para o manuseio automatizado de peças em uma máquina de moldagem por injeção foi exibida pela primeira vez na Fakuma 2018, a Feira Internacional de Processamento de Plásticos em Friedrichshafen. "O tema da automação está crescendo muito no setor de plásticos," diz Bernd Fischer, gerente de divisão de tecnologia de aplicação e serviços da Dr. BOY, uma empresa com sede na Renânia-Palatinado, Alemanha, especializada no desenvolvimento de máquinas de moldagem por injeção desde 1968. "Ao contrário de alguns anos atrás, cada vez mais máquinas estão saindo de nossa fábrica automatizadas hoje." Antes dessa fase de automação, os funcionários tinham que inserir os espaços em branco na máquina manualmente. Centenas de vezes por turno. Um trabalho monótono que é ineficiente, cansativo e propenso a erros.

Manuseio automatizado de peças: retorno do investimento após aprox. quatro meses

Embalagens, peças técnicas, produtos semiacabados e bens de consumo: A indústria de processamento de plásticos é um dos setores mais importantes da economia alemã. De acordo com a Associação Alemã da Indústria de Processamento de Plásticos (Gesamtverband Kunststoffverarbeitende Industrie - GKV), mais de 330.000 funcionários, principalmente de pequenas e médias empresas, geram vendas anuais de mais de 65 bilhões de euros. No entanto, esse balanço não é motivo para descansar sobre os louros. Afinal de contas, o setor está passando por uma fase de transformação, assim como a maioria dos outros setores. A pressão sobre os custos está aumentando. E tópicos como automação e Indústria 4.0 estão se tornando um fator competitivo.

"No entanto, muitas empresas evitam o tópico da automação porque temem custos de investimento de várias centenas de milhares de euros," diz Norman Franke, Diretor de Moldagem por Injeção de Automação da igus. "No entanto, hoje, graças à robótica de baixo custo, é facilmente possível automatizar processos monótonos e perigosos com baixo custo e baixo risco. Por exemplo, o braço robótico robolink com 5-DOF custa a partir de 3.845 euros - uma fração do preço dos robôs industriais convencionais." O motivo do baixo custo: Muitos componentes do braço robótico, como rolamentos e engrenagens, não são feitos de metal, mas de plástico de alto desempenho.

"O investimento pode se pagar em apenas quatro meses, enfatiza" Fischer. Isso se deve ao fato de que os funcionários agora só precisam gastar 10% do tempo de trabalho no manuseio de peças, ou seja, reabastecer os espaços em branco do raspador de gelo em um compartimento do qual o braço do robô se serve.

O robô também pode ser operado por leigos em TI

A robótica de baixo custo não é apenas comparativamente barata para comprar, mas também para operar. Isso começa com a operação. "Muitas empresas temem ter que gastar muito dinheiro com especialistas em TI para programar o braço robótico," diz Fischer. "Mas, na verdade, após um período de treinamento de apenas algumas horas, é possível até mesmo para leigos em TI definir sequências de movimento." Isso é possível graças ao software da Commonplace Robotics, cujas origens remontam à educação de adultos.

Em sua essência: uma simulação em 3D do braço do robô. Um gêmeo digital do robô real. Em vez de programar, os funcionários definem as posições inicial e de destino do braço com cliques do mouse. O software calcula automaticamente as trajetórias de movimento. Também é possível inserir seus próprios objetos 3D. O controlador do robô correspondente, integrado em um gabinete de controle como uma versão de trilho DIN, cuida do controle dos motores de passo e se comunica com o controlador da máquina de moldagem por injeção conectiva por meio da interface EUROMAP. "Projetamos a operação do sistema de forma tão intuitiva que a necessidade de especialistas em TI é reduzida ao mínimo," enfatiza Fischer. "Isso economiza custos e neutraliza o problema da escassez de trabalhadores qualificados, que também afeta o setor de processamento de plásticos."

Redução da necessidade de técnicos de manutenção

Since the bearings of the robot arm are made of high-performance plastic and not metal, dry running is possible without lubricants. Os componentes plásticos leves também reduzem o consumo de energia - outro fator de economia em tempos de aumento dos custos de energia. Por último, mas não menos importante, a automação não requer espaço adicional. "A automação do manuseio das peças ocorre dentro do espaço de 1,67 metro quadrado da máquina de moldagem por inserção compacta. A empresa não precisa fornecer espaço adicional. O robô de baixo custo, o magazine de peças e a esteira transportadora são posicionados na mesa livre da máquina de moldagem por injeção para economizar espaço."

A automação de baixo custo de máquinas de moldagem por injeção enfrenta um mercado faminto, acredita Fischer. Ele diz que a solução é particularmente adequada para máquinas com ciclos mais longos. "Para tempos de ciclo de mais de 30 segundos, faz sentido econômico para as empresas automatizar o manuseio de peças com robótica de baixo custo." Por outro lado, para máquinas mais rápidas, o robolink é muito lento, disse ele. O braço robótico se move a uma velocidade máxima de 0,25 metro por segundo e realiza sete coletas por minuto.

Impulsionando a automação: A plataforma on-line RBTX reúne a experiência de vários fabricantes

Se as empresas gostarem do manuseio automatizado de peças, elas têm a opção de expandir a automação. É aí que entra o RBTX, um mercado on-line onde os fabricantes de robótica de baixo custo reúnem seus produtos e conhecimentos. As empresas montam soluções de automação com a ajuda de um configurador. Os robôs da igus, por exemplo, fornecem a estrutura eletromecânica básica, incluindo robôs cartesianos, robôs de braço articulado e robôs delta. Eles podem ser combinados com componentes de vários fabricantes, incluindo sistemas de visão, garras, software interativo, eletrônica de potência, motores, sensores e sistemas de controle. Surpresas desagradáveis com relação à compatibilidade são descartadas. "Para garantir que mesmo as empresas de pequeno e médio porte possam dar o salto de baixo risco para a era da automação, os engenheiros já combinaram e testaram todos os componentes," diz Franke. "Isso garante uma interação tranquila. As empresas podem reunir soluções de forma conveniente e começar a trabalhar imediatamente."