Aumento da precisão por meio do uso de encaixes

Resumo

A aplicação da montagem robótica em arquitetura vem sendo explorada desde a década de 1980, tendo como objetivo a montagem de estruturas e geometrias complexas. Independente do robô ou método de montagem utilizado, os modelos físicos finais apresentam diferenças em relação ao modelo digital. Estas diferenças se dão pelo fato dos equipamentos e peças não apresentarem precisão absoluta. Tendo em vista esta questão, quais estratégias podem ser utilizadas para aumentar a precisão dos processos de montagem? Esta pesquisa teve como objetivo analisar o uso de encaixes modificados (adaptados a partir de encaixes tradicionais) em madeira no processo de montagem robótica e como estes afetam a precisão do processo. Constatou-se que o uso destes encaixes modificados garante a alta precisão do processo de montagem, mesmo mantendo a alta tolerância dos robôs utilizados. Para realizar estas modificações no design dos encaixes e peças, utilizou-se os princípios do Projeto para Fabricação e Montagem (Design For Manufacturing and Assembly, ou DFMA), o qual tem como objetivo reduzir o número operações e peças no processo de montagem, tornando-o mais fácil, rápido e preciso. Para os experimentos foram selecionados dois tipos de encaixes: por pinos (sendo este uma variação da cavilha e furo-espiga) e rabo-de-andorinha. Ambos são amplamente utilizados na marcenaria tradicional. Os experimentos de montagem foram realizados utilizando robôs de baixo custo (braço robótico e cablebot). Para cada tipo de encaixe foram realizadas iterações incrementais de design visando a facilidade de montagem e o aumento de precisão do processo. Como resultado, as peças com encaixes modificados apresentaram maior sucesso de montagem, com aumento significativo na precisão do resultado. Como contribuição à área, foram identificadas e sistematizadas estratégias e diretrizes para a modificação de encaixes e suas possíveis aplicações.