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Engenharia

Calculadora do Tempo de Ciclo de Pick and Place

O tempo de ciclo de um pick and place — descer, agarrar, subir, atravessar, descer, largar, subir e voltar — a partir das distâncias, velocidade máxima, aceleração e tempos da garra, com as peças por minuto e por hora.

Resultados

Tempo de ciclo 2,00 s
Peças por minuto 30,0 /min
Peças por hora 1800 /h
Tempo de cada movimento horizontal 0,383 s
Tempo de cada movimento vertical 0,163 s
Parte do ciclo gasta a agarrar e a estabilizar 29,0 %

O que faz esta ferramenta

Cada movimento segue um perfil de velocidade trapezoidal: acelerar, andar à velocidade máxima, travar. Um movimento mais curto do que v² ÷ a nunca chega à velocidade máxima; é só aceleração e travagem, e o seu tempo cresce apenas com a raiz quadrada da distância. É por isso que um robô mais rápido poupa muitas vezes menos do que se espera: um ciclo típico tem quatro movimentos verticais curtos e só dois horizontais, e esses cursos curtos dependem da aceleração e não da velocidade. Baixar o curso vertical ou apanhar duas peças de cada vez costuma render mais. O modelo deixa de fora os limites de sacão e a concordância de trajectórias que os robôs reais usam, por isso trate o resultado como uma primeira estimativa e confirme-o na simulação do fabricante.

Fórmula

t = s ÷ v + v ÷ a if s ≥ v² ÷ a, otherwise t = 2 √(s ÷ a) · cycle = 2 t_horizontal + 4 t_vertical + 2 t_gripper + 6 t_settle

Variáveis

SímboloSignificadoUnidade
dxPercurso horizontal, da recolha à colocaçãomm
dzCurso vertical em cada pontamm
vmVelocidade máxima dos eixosm/s
amAceleração (e travagem)m/s²
tgTempo de fechar ou abrir a garras
tsTempo de estabilização no fim de cada movimentos
npPeças em cada recolha—
CTTempo de ciclos
PMPeças por minuto/min
PHPeças por hora/h
THTempo de cada movimento horizontals
TVTempo de cada movimento verticals
GSParte do ciclo gasta a agarrar e a estabilizar%

Exemplo resolvido

  • Percurso horizontal, da recolha à colocação500 mm
  • Curso vertical em cada ponta100 mm
  • Velocidade máxima dos eixos2 m/s
  • Aceleração (e travagem)15 m/s²
  • Tempo de fechar ou abrir a garra0,2 s
  • Tempo de estabilização no fim de cada movimento0,03 s
  • Peças em cada recolha1
  • Tempo de ciclo2,00 s
  • Peças por minuto30,0 /min
  • Peças por hora1800 /h
  • Tempo de cada movimento horizontal0,383 s
  • Tempo de cada movimento vertical0,163 s
  • Parte do ciclo gasta a agarrar e a estabilizar29,0 %

Limitações

  • O resultado é uma estimativa baseada apenas nos valores que introduziu. Situações reais incluem muitas vezes fatores que esta calculadora desconhece.
  • A fórmula assume condições ideais: sem perdas por atrito, sem resistência do ar e sem perdas de rendimento, a não ser que as introduza.