Equívocos sobre cobots e segurança na produção, configurações de fabricação

Quatro cobots soldam em uma cabine dedicada, separados por cortinas de soldagem (não mostradas na foto) e integrados com mitigação de fumos embutido nas pistolas de soldagem. Robôs Universais/Automação Vectis

Robôs colaborativos, ou cobots, começaram a permear o mercado de fabricação de metal. A cada feira da FABTECH, mais cobots aparecem em mais estandes, selecionando e posicionando, soldando e até mesmo operando dobradeiras. As possibilidades parecem infinitas. Dito isto, muitas aplicações no salão de feiras também têm algo que a maioria não associa aos cobots: pelo menos algum tipo de proteção.

Os cobots podem parecer inofensivos, até mesmo fofos, mas isso não significa que sejam inerentemente seguros para uso em todas as circunstâncias. O quão segura é realmente uma operação de cobot depende da operação ou aplicação.

“Precisamos reconhecer que o robô colaborativo começou como um termo de marketing, não um termo técnico”, disse Roberta Nelson Shea, diretora de conformidade técnica global da Universal Robots com sede em Boston. Embora todos os cobots da UR tenham limitação forçada e de potência (PFL), o termo robô colaborativo não é padronizado em toda a indústria. Um sistema ou aplicativo robótico pode ser rotulado como “colaborativo” e ainda assim não usar um robô PFL.

“PFL é apenas uma característica que pode fazer com que uma aplicação robótica seja uma aplicação colaborativa”, disse Nelson Shea. “Controles guiados manualmente, ou HGCs, [representam] outro meio de construir um aplicativo colaborativo.”

Digamos que você tenha determinado que, sim, o sistema que você possui é de fato um robô PFL. Se for, o poder e a força que exerce são, obviamente, limitados – daí o apelido. É comum que o braço do robô PFL pare ao fazer contato inesperado, feito que abre novas possibilidades para o autômato. Com a automação e a mecanização tradicionais – um braço robótico articulado, um carro de soldagem, um backgauge multieixo em uma prensa dobradeira ou qualquer outra coisa – até mesmo o movimento mais lento pode exercer força suficiente para esmagar uma extremidade. Não é assim com um robô PFL. Um braço cobot da PFL parece funcionar como um braço humano, então como poderia ser perigoso? Bem, um humano empunhando uma faca pode ser perigoso, e o mesmo pode ser dito de um robô PFL empunhando um objeto pontiagudo.

“Muitos têm a ideia errada de que se um robô estiver funcionando com capacidade PFL, toda a aplicação estará segura”, disse Bill Edwards, gerente sênior de robótica colaborativa da Yaskawa Motoman, Miamisburg, Ohio. “Infelizmente, isso não é verdade. Em uma aplicação colaborativa, precisamos analisar a aplicação inteira. Isso inclui o efetor final, as peças a serem manuseadas e todas as tarefas envolvidas, que podem ser colaborativas ou não. E nem todos os aplicativos colaborativos têm tarefas colaborativas 100% puras.”

Um dos motivos pelos quais a segurança dos cobots PFL pode ser complicada é a maneira como eles são usados. Robôs grandes e tradicionais que empunham peças grandes exigem proteção, normalmente proteções interligadas (cercas de segurança), e muitas vezes fazem parte de grandes linhas automatizadas. Os robôs não emulam as tarefas que os humanos costumavam realizar; em vez disso, os engenheiros redesenham todo o processo em torno da automação.

Ao contrário dos robôs tradicionais, os cobots PFL “normalmente não são implementados numa linha totalmente automatizada”, disse Nelson Shea.

Em vez disso, muitas vezes substituem tarefas manuais que envolvem situações pequenas e de baixa carga útil. Em muitos casos, um sistema PFL é simplesmente colocado onde um ser humano costumava estar, imitando a tarefa que esse ser humano costumava realizar. O processo não é alterado e, muitas vezes, não é totalmente automatizado. Um humano ainda precisa intervir em algum lugar para realizar o trabalho.

“E quando isso acontece, a percepção é que o cobot não precisa de proteção”, disse Nelson Shea, acrescentando que, sim, muitas das primeiras aplicações dos sistemas cobot PFL eram de fato seguras sem a proteção tradicional, considerando a baixa velocidade e as pequenas cargas envolvidas. , e a tecnologia PFL utilizada. Ainda assim, há necessidade de avaliação de riscos, especialmente porque os sistemas interagem com humanos.

Esses robôs com potência e força limitadas podem não exigir proteção rígida, mas a célula precisa levar em conta a segurança da soldagem, incluindo cortinas de solda e extração de fumos. Yaskawa Motoman