O Guia do Fabricante para Inspeção Robótica

A inspeção robótica pode aumentar sua eficiência, melhorar a qualidade do produto e reduzir custos. Mas, o que é e por que você deve usá-lo? Aqui estão as informações essenciais para os fabricantes!

A inspeção é uma etapa vital em muitos processos de fabricação. Se você não medir o produto final, como saberá que ele atende às especificações?

O principal problema com a inspeção tradicional é que é uma situação sem saída — não importa qual método você escolha, há desvantagens. Se você deseja inspecionar todos os produtos que saem de sua linha de produção, leva muito tempo e você pode rapidamente se deparar com o temido “gargalo de inspeção”. Por outro lado, se você realizar apenas inspeções aleatórias, poderá ter problemas de qualidade e/ou desperdício.

A solução? A inspeção robótica é uma estrela em ascensão na indústria de manufatura. Ele traz muitos dos benefícios de outros métodos de inspeção com o benefício adicional da robótica.

O que é inspeção robótica?

Para confundir um pouco o problema, existem dois tipos diferentes de inspeção robótica:

1. Inspeção de robô móvel — Isso geralmente envolve o uso de pequenos robôs móveis ou drones para realizar inspeções muito grandes. Por exemplo, os drones estão sendo cada vez mais usados ​​para inspecionar longas tubulações, linhas de energia e estruturas. Esse é o tipo de robô que você normalmente encontrará se pesquisar tópicos sobre "inspeção de robôs".
2. Robôs de metrologia — Metrologia é a ciência da medição e é o termo usado pelos profissionais de inspeção na fabricação. A metrologia robótica geralmente envolve a conexão de um sensor de metrologia à extremidade de um manipulador robótico.

Para nossos propósitos, estamos mais interessados ​​em metrologia robótica. Embora existam semelhanças entre os dois tipos (na medida em que ambos envolvem robôs segurando sensores de inspeção), a metrologia robótica lida com as medições precisas necessárias para inspecionar produtos fabricados.

Metrologia Robótica:A Abordagem Básica

Usar um robô para inspecionar seus produtos é bastante simples. Começa anexando uma sonda de metrologia à extremidade do robô. Você então instrui o robô a seguir um caminho definido usando um programa como o RoboDK. A sonda faz leituras regulares e gradualmente constrói um modelo digitalizado do produto. Este modelo baseia-se em saber a posição exata do sensor quando a leitura foi feita.

O modelo digitalizado pode ser avaliado automaticamente usando software, manualmente por um engenheiro de inspeção ou usando uma combinação de avaliação manual e automática.

Por que usar a inspeção de robôs?

Na década de 1990, a metrologia robótica era considerada “além do orçamento da empresa média”. Esses dias, as coisas mudaram. O custo foi reduzido significativamente e os benefícios fazem com que a inspeção robótica valha a pena para muitos cenários de fabricação.

Os benefícios da metrologia robótica realmente se tornam aparentes quando você a compara com as outras duas opções de metrologia:

1. Máquinas de medição coordenada (CMMs)

Estas são máquinas de posicionamento cartesiano precisas nas quais você anexa sua sonda de inspeção. Devido à sua alta rigidez, você pode posicioná-los com muita precisão. No entanto, eles são caros, inflexíveis e tendem a ter um pequeno espaço de trabalho que limita o tamanho dos produtos que você pode inspecionar.

Em comparação, a metrologia do robô é mais flexível, permite um grande espaço de trabalho e é potencialmente menos dispendiosa.

2. CMMs portáteis

A nova onda de dispositivos de metrologia é projetada para uso manual -operação mantida. O engenheiro de inspeção segura a sonda em vários pontos ao redor do produto. Usando sensores externos, o sistema detecta a localização precisa do sensor no espaço 3D. Eles são mais flexíveis que os CMMs tradicionais, mas têm a desvantagem de que a pessoa deve mover a sonda manualmente, o que é repetitivo e chato.

Em comparação, a metrologia do robô assume a parte chata e repetitiva da tarefa de inspeção. Isso torna seu processo totalmente mais eficiente, permitindo que o engenheiro se concentre na parte mais importante da tarefa, ou seja, avaliar as verificações de defeitos. Também pode levar a uma maior qualidade do produto porque você pode inspecionar mais produtos.

Os robôs são suficientemente precisos para metrologia?

A metrologia robótica certamente está em ascensão na indústria . A Metrology News informou recentemente que os robôs industriais são “a solução de metrologia do futuro”. A Quality Mag (uma publicação para profissionais de metrologia) vem relatando sobre robôs de metrologia há pelo menos sete anos.

Tradicionalmente, como explica o artigo da Quality Mag, a metrologia robótica era inviável devido ao fato de que os robôs são menos precisos que as CMMs. Isso dificultou a garantia de medições precisas, o que obviamente é vital para a metrologia. A calibração rudimentar que estava disponível no passado significava que a expansão térmica dos links do robô reduzia ainda mais a precisão.

Como explicamos em nosso artigo sobre usinagem de robôs, os robôs são altamente repetíveis, mas sua baixa rigidez significa que eles são menos precisos. Com a calibração moderna, no entanto, você pode melhorar a precisão do robô e, em alguns casos, até mesmo contabilizar a expansão térmica.

Graças aos novos CMMs Portáteis — alguns dos quais funcionam até com robôs colaborativos de baixa precisão — esse problema agora é mais fácil do que nunca de superar. O Creaform Cube-R é um exemplo de sistema automatizado de controle de qualidade. O Cube-R é uma CMM portátil operada por um robô.

Realize a inspeção simples do robô com o RoboDK

É muito fácil programar seu robô de inspeção usando o RoboDK. Você começa anexando a sonda de inspeção na extremidade do robô.

Depois, você programa a posição do robô dependendo sobre as necessidades da sonda. Se a sonda exigir que o robô se mova em um padrão complexo em uma linha contínua, você pode usar os assistentes de impressão 3D ou de usinagem. Se for necessário mover-se para pontos específicos, você pode usar o recurso de soldagem por pontos. Quando o robô se move para cada posição, seu programa de robô deve ativar a sonda para fazer uma leitura.

Vimos alguns projetos muito bem-sucedidos que usam o RoboDK para inspecionar peças de forma autônoma. Você pode ler sobre dois desses projetos nos seguintes artigos aqui no blog do RoboDK:

• Inspeção automatizada de lâminas de turbina — Neste artigo, mostramos como os especialistas em inspeção Sensor Coating Systems usaram o RoboDK para programar um robô ABB para inspecionar lâminas de turbina.
• Inspeção automatizada na NASA — Neste artigo, mostramos como a NASA usou o RoboDK para programar um robô colaborativo UR10 para inspecionar fuselagens de aeronaves.

Você usaria inspeção robótica? Conte-nos nos comentários abaixo ou participe da discussão no LinkedIn, Twitter, Facebook, Instagram ou no RoboDK Forum.