Em um artigo anterior, detalhamos exemplos de integrações de controle de movimento e robótica. Então, e as células de trabalho e os sistemas que envolvem a robótica em suas células de trabalho? Vários sistemas automatizados podem servir, mover e aprimorar um robô para maximizar sua utilidade.
Existem vários níveis de complexidade com esses periféricos movimento sistemas. O ato de atendimento de máquinas é mais simples que a montagem – e a maioria conjunto as tarefas são, por sua vez, mais simples do que as operações que envolvem transporte.
Este último representa manuseio de materiais na forma de funções pick-and-place (como visto abaixo) necessitando da coordenação de todos os eixos do robô e do efetor closing com o transportador. Para tais configurações, a localização do robô em relação ao transportador, juntamente com uma série de outros parâmetros, pode ser otimizada em simulação software program para minimizar o deslocamento do braço.
É claro que nenhuma discussão sobre sistemas de movimento periférico que complementam a robótica estaria completa sem mencionar os sistemas de sétimo eixo – também chamados de “unidades de transferência de robôs” ou RTUs.
Os engenheiros podem comprar UTRs pré-projetadas ou construí-las internamente usando experiência em sistemas de movimento. As RTUs mais simples são pares de trilhos lineares que suportam plataformas nas quais o robô é aparafusado.
No entanto, muitos OEMs contratam integradores dedicados para situações em que os robôs nas UTRs realizarão trabalhos de alta precisão. Por exemplo, poderia ser uma tarefa de corte, onde o projeto deve sincronizar a articulação de múltiplos eixos, ou mover peças fundidas através de várias máquinas-ferramentas para processamento.
Esta é uma solução do sétimo eixo Bishop-Wisecarver. Crédito: Lisa Eitel
O maior desafio para a engenharia de UTRs é programá-las para sincronizar com a articulação dos braços robóticos que carregam. O segundo maior desafio é fazer com que as UTRs mantenham um movimento linear preciso ao longo de muitos metros.
Ainda outras tecnologias de movimento linear complementam as células de trabalho robóticas. Aqui vemos Lineares PBC Alimentador de cobots Cobotics aplicado — um rack automatizado para um CNC aplicações de atendimento de máquinas.
Mais especificamente, o sistema de alimentação de peças entrega e prepara as peças que vão para um processo de usinagem. A solução tem Robôs Universais‘ Certificação de parceiro UR+.
O cobô O alimentador inclui um conjunto de armazenamento e recuperação com um pedestal de robô UR com força e potência limitada, torre de proteção de rack de aço fechada com capacidade de 17 bandejas para segurar peças de trabalho de até 22,6 kg (50 lb.) e uma interface homem-máquina (HMI) com tela sensível ao toque. Ele também inclui comunicações Ethernet IP, Modbus e cobot UR padrão.
Os principais candidatos para esses sistemas periféricos de manutenção de máquinas são aqueles que são especialmente complicados. O videoclipe abaixo mostra como o fabricante de máquinas Card-Monroe usa o alimentador Utilized Cobotics na produção de suas complexas máquinas de tufos – que podem ter 50.000 peças.
O alimentador ajuda a automatizar o preparo e o manuseio de peças que vão para máquinas CNC. Ao automatizar o atendimento desta máquina, a Card-Monroe obteve uma redução de 78% nos custos de mão de obra.
As RTUs verticais de oitavo eixo são outra solução de movimento linear para células de trabalho robóticas. O RTU-V da Bishop-Wisecarver é uma extensão das ofertas LoPro RTU-L e -M. Os movimentos verticais atingem 4 m (13,1 pés) para ampliar o alcance do braço robótico em logística, fabricação, agriculturae embalagem.
Este tipo de RTU de oitavo eixo também é útil onde braços robóticos trabalham em conjuntos de grandes dimensões, como tubos de foguetes, cascos de barcos e aeroespacial estruturas.
Compatível com componentes LoPro e DualVee RTU-H, esta RTU-V pode ser montada verticalmente para fornecer movimento de dois eixos.
Uma advertência: eles precisam de um suporte de montagem estrutural para manter a estabilidade e a precisão. Em outras palavras, eles não podem simplesmente ser montados diretamente na parede de uma fábrica. Esse suporte de montagem RTU-V é aparafusado ao chão de fábrica ou a um DualVee RTU-H.
Os sistemas de oitavo eixo podem suportar a montagem de conjuntos superdimensionados, como estruturas de aeronaves. Fonte: Adobe Inventory
Os plug-ins do software program UR permitem configuração e controle do transportador. | Fonte: Robôs Universais
O caso especial de alimentação de transportador
Conforme mencionado, o atendimento robótico de transportadores é um desafio máximo. Transportadores envolvem velocidades variáveis e posições variáveis da peça, a menos que sejam usados transportadores de disco e de fixação de paletes que sustentam as peças.
Os transportadores são projetos de movimento por si só, com correia ou rolo motorizado, motor, freio e elementos de controle, todos precisando de consideração para a coordenação da célula de trabalho.
Este transportador de paletes recirculantes SPU é adequado para aplicações de acumulação em linha. Esta versão mostrada aqui é uma variação única para áreas de buffer e compensação de tempos de ciclo variados a montante e a jusante. Fonte: mk América do Norte
“Onde vemos um maior aumento em robôs colaborativos é em operações menores – menos de 1.000 funcionários – onde o trabalho de automação está sendo feito internamente”, disse o distribuidor de automação BRAAS Co., especialista em produtos Dan Toynton. A BRAAS trabalha em estreita colaboração com vários fabricantes de automação no projeto de integrações personalizadas de transportadores e robótica para a indústria de embalagens.
O processo de integração entre transportador e robô começa com os fabricantes de robótica – muitas vezes usando seu software program para instalação e programação. Então, os OEMs ou engenheiros de fábrica podem aproveitar esse trabalho de design para construir a célula de trabalho.
Os plug-ins de software program de alguns fabricantes de robôs podem até configurar e controlar transportadores e seus acessórios. Depois que o programa é instalado, os transportadores são adicionados à programação com entradas e saídas para partida, parada, referência de velocidades e monitoramento de standing. Essa integração atua como um aperto de mão entre o transportador e o robô e ainda permite que os operadores operem vários transportadores em um mesmo native. controlador de uma só vez — e acompanhe o desempenho world.
Transportadores de acessórios para paletes são cada vez mais comuns na fabricação de componentes automotivos, dispositivos médicos e eletrônicos, bem como na inspeção e testes automatizados de produtos. | Fonte: Adobe Inventory
As aplicações robóticas são executadas com controles mais simples e movem-se cegamente para as peças de trabalho, portanto, elas precisam que essas peças estejam em um native exato no transportador. Mas algo precisa conferir precisão à operação. Em muitos desses casos, isso vem de um transportador servo-acionado. A repetibilidade típica da indústria para transportadores de correia servo-acionados é de ±0,75 mm a 100 índices por minuto.
Os sistemas de transferência linear baseados em esteiras de acionamento direto (semelhantes aos motores lineares esticados em um circuito de transporte de pista) podem ser 10 vezes mais precisos, com repetibilidade de ±0,075 mm. Mas com o transporte, esses braços robóticos articulados e precisos não são a combinação comum. Em vez disso, máquinas de montagem estacionárias são mais típicas, conforme ilustrado por este exemplo de Beckhoff:
Transporte linear de produtos XTS. | Fonte: Beckhoff EUA
Os transportadores de fixação de paletes (não confundir com equipamentos que movem patins) são outra solução para garantir que as peças de trabalho não fiquem em todas as direções quando apresentadas ao braço robótico. Eles estão vendo uma maior adoção e combinação com a robótica. Isso ocorre porque esses transportadores podem ser configurados ou programados para iniciar e parar em intervalos específicos para sincronizar com tarefas robóticas.
Se as peças de trabalho em um transportador estiverem em todas as direções, usine visão ou outra solução pode ser necessária para determinar a localização e orientação da peça em relação à estrutura de coordenadas do robô.
Nota do editor: Este artigo foi distribuído por O Relatório do Robô web site irmão Mundo do Design.