Standard Bots – Projetando robôs nativos em IA com o SOLIDWORKS

A Standard Bots quer facilitar a adoção da automação industrial. Na sua fábrica em Glen Cove, Nova York, a empresa projeta quase todas as peças dos robôs e monta todos os produtos finais internamente. Até 2027, a empresa planeja fabricar todos os seus produtos nos Estados Unidos. O objetivo é criar um robô tão intuitivo que os operadores não precisem de um manual. A Standard Bots fabrica braços para robôs. “Nós desenvolvemos o hardware, o software e os sistemas de inteligência artificial, e acreditamos que nossos robôs sejam a ferramenta essencial para o século 21.”, afirma o fundador e CEO Evan Beard.

Construir um robô que funcione de forma intuitiva exige uma integração cuidadosa de sistemas mecânicos e elétricos altamente complexos. A Standard Bots desenvolve braços para robôs de seis eixos para diversas aplicações, como operação de máquinas, soldagem, paletização, “pick and place” (coleta e colocação), acabamento de superfícies, entre outras. e inspeção. Cada tarefa exige diferentes requisitos em termos de amplitude de movimento, capacidade de carga, ferramentas, precisão e integração com os equipamentos que estão nas proximidades. 

O gerente de engenharia mecânica, Ben Niewood, afirma que a empresa está trabalhando para eliminar as barreiras que tornam os robôs muito difíceis de usar, caros ou inadequados para as tarefas que os usuários precisam que eles realizem. Estamos tentando facilitar a automação e o uso da robótica em toda a base industrial americana, automatizando tarefas que os humanos não podem ou não querem realizar.

Confirmar antes da compra e fabricação

Antes de comprar componentes ou liberar peças para fabricação, os engenheiros da Standard Bots precisam ter a certeza de que o robô se encaixará corretamente e executará os movimentos desejados. Os componentes mecânicos e elétricos devem ocupar espaços internos reduzidos sem comprometer a mobilidade das articulações ou dificultar o processo de montagem.

A Standard Bots utiliza o software SOLIDWORKS® Design para criar modelos 3D completos de suas montagens, avaliar a compatibilidade dos componentes e simular o movimento do robô em ambiente digital, identificando assim suas limitações de alcance. Em um modelo 3D detalhado do SOLIDWORKS, os engenheiros podem verificar o encaixe, as folgas, o movimento e possíveis interferências antes mesmo de iniciar a produção. A Standard Bots também cria desenhos de produção para comunicar a geometria e as dimensões necessárias para a fabricação precisa das peças.

Manter a refrigeração de inúmeros componentes robóticos

O calor gera mais um problema de integração. 

Os motores dos robôs geram calor dentro de uma estrutura compacta, e os componentes ao redor influenciam a forma como esse calor se dissipa pelo sistema. A Standard Bots utiliza o SOLIDWORKS Simulation para realizar verificações térmicas durante o processo de desenvolvimento. Como a simulação está integrada ao modelo do SOLIDWORKS Design, os engenheiros podem avaliar a transferência de calor de forma eficiente antes de realizar testes físicos.  “Nossos motores esquentam muito”, diz Niewood. “Podemos usar o SOLIDWORKS Simulation para verificar de forma rápida e fácil como uma determinada peça vai se comportar.”

Niewood continua: “Temos centenas de peças únicas, talvez até milhares, e precisamos ver como todas elas se encaixam em 3D. Utilizamos o SOLIDWORKS para todos os nossos projetos de CAD e assim poder avaliar tudo na tela antes de comprar ou fabricar qualquer coisa. Também utilizamos essa ferramenta para criar desenhos técnicos precisos para a fabricação. Estamos integrando uma série de componentes diferentes na montagem, e todos eles precisam funcionar em harmonia. O SOLIDWORKS nos ajuda a garantir que tudo se encaixe e funcione conforme o planejado durante a montagem.”

Produzir mais com melhor qualidade e consistência 

Robert Kufner, presidente e CEO da Designatronics Inc., cliente da Standard Bots, descreve o impacto do robô nas operações da fábrica:

“Precisávamos ampliar nossa área de produção automatizando algumas operações rotineiras e prejudiciais. Nesse caso, os cobots (robôs colaborativos projetados para trabalhar em conjunto com pessoas) atendem perfeitamente a essa necessidade, e a Standard Bots ofereceu uma excelente opção. O maior ponto positivo foi que notamos uma melhoria quase imediata na qualidade, graças à consistência proporcionada pelos robôs. Com o tempo, também conseguimos aumentar nossa produção e, consequentemente, realocar nossos valiosos funcionários para outras áreas.”

Integração e ampliação do alcance dos robôs

À medida que a Standard Bots expande sua equipe de engenharia, o conhecimento de ferramentas de design se torna uma necessidade prática. “Quando estamos contratando, precisamos que as pessoas estejam prontas para começar a trabalhar no dia seguinte”, diz Niewood. ‌“Não podemos esperar seis meses até que aprendam uma nova ferramenta.” Como muitos candidatos já conhecem o SOLIDWORKS, a empresa pode reduzir o tempo de adaptação. ‌“Facilidade de uso e familiaridade são aspectos essenciais para nós, e o SOLIDWORKS supera esse desafio todos os dias”, ele acrescenta.

Ao longo de todo o fluxo de trabalho, o SOLIDWORKS oferece à Standard Bots um ambiente integrado para visualizar montagens complexas, avaliar a adequação e a amplitude de movimento, preparar desenhos para fabricação e analisar o comportamento térmico do motor. Beard afirma que a continuidade permite que novos engenheiros contribuam mais rapidamente. “Percebemos que o SOLIDWORKS oferecia uma plataforma única que nos permitia começar a trabalhar imediatamente e ser altamente produtivos desde o primeiro dia.” À medida que a Standard Bots cresce, a empresa planeja continuar expandindo essa base. “Nosso objetivo é construir a maior empresa de robótica do mundo”, afirma Beard.