Robôs industriais: postos de trabalho robotizados seguros

Os robôs industriais são equipamentos automáticos avançados, concebidos para executar tarefas de produção, montagem e manipulação de materiais. Graças à sua precisão, rapidez e eficiência, estes robôs desempenham um papel fundamental na modernização e otimização dos processos industriais. No atual contexto de rápida evolução tecnológica, os robôs industriais tornaram-se um elemento indispensável em muitos setores, desde a indústria automóvel até à indústria eletrónica e à indústria farmacêutica.

Tipos de Robôs Industriais e Possibilidades de Aplicação

Os robôs industriais podem ser divididos em várias categorias principais, consoante a sua construção e finalidade:

• Robôs Cartesianos: Dispõem de três movimentos lineares ao longo dos eixos X, Y e Z. São amplamente utilizados em processos de pick and place, montagem e aplicações CNC.
• Robôs SCARA: Estes robôs têm quatro graus de liberdade e são particularmente eficazes na montagem de componentes, embalagem e movimentação de materiais.
• Robôs Cilíndricos: Caracterizam-se por um movimento cilíndrico e são utilizados em soldadura, fundição e operações de montagem.
• Robôs Esféricos: Têm movimentos esféricos e são utilizados em processos de montagem e manipulação, nos quais é necessário um posicionamento preciso.
• Robôs Delta: Têm uma estrutura leve e são utilizados em aplicações rápidas de pick and place, embalagem e triagem.

Os robôs industriais são aplicados em diversos setores, como a indústria automóvel, a eletrónica, a indústria alimentar, a farmacêutica e muitos outros. A sua versatilidade e capacidade para executar tarefas complexas fazem deles um recurso indispensável na indústria moderna, sobretudo quando integrados em linhas de produção e tecnológicas.

Fabricantes de Robôs Industriais Mais Populares

No setor da robótica industrial, destacam-se vários fabricantes de referência, com uma quota de mercado significativa tanto a nível europeu como polaco. Segue-se uma visão geral dos principais intervenientes:

Estes dados provêm dos relatórios e análises de mercado mais recentes, que apontam para o domínio de alguns dos principais intervenientes no mercado da robótica industrial. ABB, KUKA, FANUC e Yaskawa são empresas que se destacam pela inovação e pela ampla gama de produtos adaptados a diferentes necessidades industriais​ (Fortune Business Insights)​​ (Expert Market Research)​​ (Market Research Future)​.

Robôs industriais: Células Robotizadas

As células robotizadas são áreas de trabalho especialmente concebidas e equipadas com robôs industriais para a execução de tarefas específicas. Estas células podem ser utilizadas em várias aplicações, como soldadura, montagem, maquinagem ou embalagem. A implementação de células robotizadas está associada a numerosas vantagens, incluindo maior eficiência, precisão e segurança no trabalho.

Vantagens da Utilização de Células Robotizadas

1. Maior Eficiência: Os robôs industriais podem trabalhar 24 horas por dia, 7 dias por semana, o que aumenta significativamente a produtividade. Graças à automação industrial dos processos, as empresas podem alcançar uma qualidade de produto superior em menos tempo.
2. Precisão e Repetibilidade: Os robôs executam tarefas com elevada precisão e repetibilidade, o que minimiza os erros de produção e assegura a consistência da qualidade dos produtos.
3. Segurança dos Trabalhadores: A introdução de robôs para executar tarefas perigosas, como soldadura ou processamento de materiais, reduz significativamente o risco de acidentes no local de trabalho. Os robôs podem operar em condições difíceis, nas quais a presença humana seria perigosa.
4. Flexibilidade: As células robotizadas podem ser facilmente adaptadas a diferentes tarefas e processos produtivos, o que aumenta a flexibilidade da produção e permite uma resposta rápida às mudanças do mercado.

Exemplos de Aplicação de Células Robotizadas

• Soldadura: Os robôs de soldadura são amplamente utilizados na indústria automóvel, onde a precisão e a rapidez são essenciais. Com o recurso a tecnologias avançadas, como a soldadura a laser, é possível obter uniões soldadas de elevada qualidade, muitas vezes em conjunto com dispositivos de soldadura concebidos para a aplicação.
• Montagem: Os robôs de montagem são utilizados para montar componentes eletrónicos, mecânicos e outros. Os manipuladores de alta precisão permitem montar com rapidez e exatidão até os elementos mais pequenos.
• Embalagem: Os robôs de embalagem automatizam o processo de acondicionamento dos produtos, acelerando toda a linha de produção. Graças à utilização de sistemas de visão avançados, os robôs conseguem reconhecer e separar produtos com diferentes formas e dimensões.
• Maquinação: Os robôs podem ser equipados com várias ferramentas para maquinação, como fresagem, torneamento ou retificação. A automatização destes processos aumenta a precisão e a eficiência da produção.

Robôs industriais: principais requisitos da norma NP EN ISO 10218-1

A norma NP EN ISO 10218-1 define um conjunto de requisitos e orientações destinados a garantir a segurança na utilização de robôs industriais. A seguir, apresentamos os dez aspetos mais importantes desta norma:

1. Identificação de Perigos e Avaliação de Riscos

A identificação dos perigos potenciais associados aos robôs industriais e a avaliação dos riscos são etapas fundamentais para garantir a segurança. A norma exige que todos os perigos sejam identificados e que o risco seja avaliado. Com base nessa avaliação, são implementadas medidas de proteção adequadas para minimizar o risco para os operadores e restantes trabalhadores.

O processo de avaliação de riscos deve abranger a identificação de todos os perigos potenciais e a avaliação dos riscos associados, bem como a implementação das medidas de proteção adequadas.

2. Conceção de Sistemas Robóticos Seguros

A conceção de sistemas robóticos em conformidade com a norma deve ter em conta a minimização do risco logo na fase de projeto. Isto aplica-se aos componentes de transmissão de potência, ao equipamento elétrico e aos sistemas de comando. Todos estes elementos devem ser concebidos de forma a garantir a máxima segurança de utilização.

3. Medidas de Proteção

A norma NP EN ISO 10218-1 estabelece requisitos relativos às medidas de proteção, como barreiras físicas, interbloqueios e botões de paragem de emergência. Estas medidas destinam-se a impedir o acesso acidental às zonas perigosas de trabalho dos robôs e a garantir que, em situações de emergência, o robô possa ser parado de forma rápida e segura.

4. Sistemas de Comando Relacionados com a Segurança

Os sistemas de comando dos robôs devem cumprir critérios de desempenho específicos para garantir que qualquer falha conduz a um estado seguro. A norma exige que estes sistemas sejam concebidos de modo a minimizar o risco de falha e a assegurar mecanismos de proteção adequados em caso de problemas técnicos.

5. Operação Segura de Robôs

A norma define requisitos para a operação segura dos robôs, incluindo procedimentos de arranque, paragem e comutação dos modos de funcionamento. É importante que os operadores recebam formação adequada e estejam conscientes dos perigos potenciais associados à utilização dos robôs.

6. Instruções de Utilização e Documentação

Cada robô deve ser fornecido com documentação completa, que inclua instruções de utilização, avisos de segurança e orientações de manutenção. Esta documentação é um elemento essencial para garantir a segurança e deve estar facilmente acessível a todos os utilizadores dos robôs.

7. Formação dos Operadores

Os operadores de robôs industriais devem receber formação adequada sobre a utilização segura do equipamento. A formação deve abranger tanto os aspetos teóricos como os práticos da operação dos robôs, bem como os procedimentos a seguir em situações de emergência.

8. Manutenção e Inspeções Técnicas

A manutenção regular e as inspeções técnicas são indispensáveis para manter os robôs em condições operacionais seguras. A norma define requisitos relativos à frequência e ao âmbito das inspeções, bem como aos procedimentos de manutenção, que devem ser realizados por pessoal qualificado.

9. Avaliação da Conformidade e Certificação

Os robôs industriais devem cumprir os requisitos da norma NP EN ISO 10218-1 e de outras normas de segurança aplicáveis. A avaliação da conformidade e certificação são elementos essenciais para garantir que os robôs cumprem todos os critérios de segurança exigidos antes da sua colocação no mercado.

10. Controlo Após a Implementação

Após a implementação de robôs no ambiente de trabalho, é necessário realizar inspeções regulares e monitorizar o seu funcionamento. O objetivo é garantir que os robôs continuam a cumprir os requisitos de segurança, bem como identificar e eliminar potenciais perigos que possam surgir durante a operação.

Os robôs industriais e as células robotizadas desempenham um papel fundamental na indústria moderna, proporcionando maior produtividade, precisão e segurança. A aplicação de normas de segurança, como a NP EN ISO 10218-1, é indispensável para minimizar o risco e proteger os trabalhadores. À medida que a tecnologia robótica continua a evoluir, é expectável que a sua importância e utilização em diferentes setores industriais continuem a crescer. O futuro da robótica industrial é promissor, com muitas novas aplicações e inovações que podem revolucionar a produção e outros setores.

Robôs Industriais e a Marcação CE

Os robôs industriais, embora muitas vezes façam parte de sistemas integrados de maior dimensão, têm de cumprir determinados requisitos para obter a marcação CE. A marcação CE é obrigatória em muitos produtos comercializados no Espaço Económico Europeu (EEE) e indica que o produto cumpre os requisitos europeus em matéria de saúde, segurança e proteção do ambiente.

Máquinas Incompletas

Os robôs industriais são tratados como máquinas incompletas, porque normalmente exigem integração com outros sistemas no âmbito de linhas de produção de maior dimensão. De acordo com a Diretiva Máquinas (2006/42/CE), as máquinas incompletas não podem ser marcadas com CE de forma autónoma. No entanto, têm de cumprir determinados requisitos:

1. Declaração de Incorporação (Declaration of Incorporation):
   • O fabricante da máquina incompleta tem de fornecer uma declaração de incorporação, na qual declara que a máquina em causa se destina a ser incorporada noutras máquinas ou sistemas e não pode ser utilizada de forma autónoma antes de ser integrada e avaliada em conformidade com a Diretiva Máquinas.
2. Instruções de Montagem:
   • O fabricante tem de fornecer instruções de montagem detalhadas, que definam como integrar em segurança a máquina incompleta com outro equipamento.

Processo Final de Certificação CE

Quando um robô industrial é integrado com outros sistemas como parte de uma máquina maior, a responsabilidade pela obtenção da marcação CE completa recai sobre o fabricante final. O processo de certificação CE inclui:

1. Avaliação da Conformidade:
   • Todo o sistema integrado tem de passar por uma avaliação da conformidade de acordo com as diretivas aplicáveis, incluindo a Diretiva Máquinas (2006/42/CE), a Diretiva EMC (2014/30/UE) e outras diretivas aplicáveis, como, por exemplo, a Diretiva de Baixa Tensão (LVD).
2. Documentação Técnica:
   • O fabricante final tem de preparar a documentação técnica completa, que inclui informações sobre todos os componentes integrados, a avaliação de riscos e os ensaios de conformidade.
3. Declaração CE de Conformidade WE:
   • O fabricante final tem de elaborar a declaração CE de conformidade, que atesta que todo o sistema integrado cumpre todos os requisitos das diretivas aplicáveis.
4. Marcação CE:
   • Após a conclusão do processo de avaliação da conformidade e da elaboração da declaração CE de conformidade, o fabricante final pode apor a marcação CE em todo o sistema integrado (atenção: a marcação CE no próprio robô não diz respeito à Diretiva Máquinas).

Robôs Industriais: Aspetos Práticos

Exemplo

Uma empresa integradora de robôs industriais fornece os seus produtos como partes de sistemas mais amplos de automação da produção. Cada robô é fornecido com uma declaração de incorporação e instruções de montagem. O integrador que incorpora estes robôs numa linha de produção é responsável por garantir que todo o sistema cumpre os requisitos das diretivas da UE e por obter a marcação CE para o sistema completo.

Automação Industrial e Robôs Industriais

A automação industrial e os robôs industriais são dois elementos-chave da produção moderna, que trabalham em estreita articulação para otimizar processos e aumentar a eficiência. Os seus pontos de contacto são numerosos e abrangem vários aspetos, desde o projeto e a programação até à implementação e manutenção dos sistemas.

1. Automatização dos Processos de Produção:
   • A automação industrial utiliza robôs industriais para automatizar diferentes etapas da produção, o que permite aumentar a eficiência e reduzir custos. Estes robôs podem ser programados para executar tarefas de elevada precisão, como montagem, soldadura ou embalagem.
2. Programação PLC:
   • A programação PLC (Programmable Logic Controllers) desempenha um papel fundamental na integração dos robôs industriais com outros sistemas de automação. Os PLC controlam o funcionamento dos robôs, assegurando a sincronização e o funcionamento contínuo de todo o sistema de produção.
3. Gabinete de Projeto e Projeto de Máquinas:
   • Os gabinetes de projeto dedicam-se ao desenvolvimento de máquinas que trabalham em conjunto com robôs industriais. O projeto de máquinas inclui a criação de componentes e sistemas compatíveis com robôs, o que é essencial para uma automatização eficaz.
4. Segurança de Máquinas e Normas Harmonizadas:
   • Garantir a segurança das máquinas é um dos aspetos mais importantes da integração entre a automação industrial e os robôs. As normas harmonizadas, como a NP EN ISO 10218-1, definem os requisitos de segurança que devem ser cumpridos para que os sistemas possam operar de forma segura e eficiente. Em muitos casos, isso exige também uma adequação das máquinas aos requisitos mínimos.
5. Outsourcing de Engenheiros:
   • O outsourcing de engenheiros permite às empresas contratar especialistas para projetar, programar e implementar sistemas de automação e robótica. Desta forma, as empresas podem beneficiar das tecnologias mais recentes e de conhecimento especializado, sem necessidade de manter permanentemente uma grande equipa de engenharia.
6. Construção de Máquinas Industriais:
   • A construção de máquinas industriais inclui a integração de robôs e sistemas de automação. A conceção das máquinas tem de ser adaptada à cooperação com robôs, o que exige planeamento rigoroso, coordenação entre diferentes equipas de engenharia e, em muitos projetos, gestão de projetos adequada. Em componentes estruturais mais exigentes, podem também ser necessários cálculos de resistência para validar as soluções adotadas.

A automação industrial e os robôs industriais formam sistemas complexos e integrados, que exigem colaboração a vários níveis, desde o projeto e a programação até à implementação e manutenção. As normas harmonizadas e a segurança de máquinas são fundamentais para garantir que estes sistemas funcionam de forma eficiente e segura, especialmente em ambientes como a indústria de bens de grande consumo (FMCG) ou a indústria pesada.