Fanuc Aprimora Robôs Industriais com Sensoriamento de Força e Visão para Inteligência Tátil Avançada

Robôs industriais agora combinam sensoriamento de força e visão robótica para criar inteligência tátil. Estas duas técnicas foram introduzidas na indústria para aumentar a eficácia comprovada dos robôs na manufatura. À medida que avançamos no mundo da automação, robôs industriais recebem continuamente atualizações e aprimoramentos à medida que a tecnologia melhora exponencialmente.

Como resultado, a manufatura torna-se mais sofisticada a cada dia, à medida que robôs conquistam aplicações mais precisas, impecáveis e eficientes com esses avanços. Fabricantes melhoram continuamente esses processos, aumentando a qualidade da produção, tudo enquanto alcançam custos menores.

Sensores de Força da Fanuc

Os sensores de força da Fanuc permitem um sentido de tato quase humano, dando-lhes a capacidade de detectar força e torque aplicados ao EOAT em todos os 6 graus de liberdade. Eles fornecem precisão de artesão e permitem robôs com senso de "tato" para ajudar nas operações de montagem mecânica ou remoção de material mais exigentes, como contorneamento, medição ou lixamento. Além disso, lixadeiras robóticas podem operar com precisão de 2% pois as medições diretas de tolerâncias podem ser definidas para criar um ambiente consistente e repetível.

Esses sensores de força realmente ajudam a melhorar a qualidade do produto e a integridade do processo, pois auxiliam no controle de velocidade e força quando objetos são ajustados, alinhados, polidos, aparados ou montados. Como mencionado, eles podem detectar força e momento (x, y, z, guinada, inclinação e rotação) aplicados a eles de fontes externas.

Aplicações que Beneficiam-se do Controle de Força e Visão

Existem diversas aplicações que funcionam com sensores de controle de força e visão da Fanuc. São elas: ajuste preciso de peças de máquinas, engate de dentes de engrenagens, empurrar sob força constante e testes de ciclo de vida do produto (operação de portas automotivas, operações de comutação, aplicações que requerem força constante), alinhamento de superfície plana de uma peça com superfície plana de outra peça, retífica ou alimentação flexível de peças.

Opções de Sensores de Força

O sensor de força da robótica Fanuc é composto por uma cabeça de sensor, adaptador de sensor e cabo de sensor. Existem duas opções diferentes para configuração dos sensores de força: um sensor Remoto ou Montado em Fixação e um sensor Montado na Face.

• Sensor Montado na Face é montado na face do robô onde o robô segura o sensor e o apresenta à peça.
• Sensor Remoto/Montado em Fixação é montado em uma fixação ou em um local afastado do robô. O robô então segura a peça e a apresenta ao Sensor de Força. Montar o sensor em outro local também reduz o peso do efetor final e permite que o robô carregue diferentes ferramentas. Além disso, para ajudar a fornecer soluções para uma variedade de trabalhos e aplicações, existem cinco tamanhos diferentes de sensores adequados para robôs de 6 eixos para suportar classes de carga útil até 250 kg (15, 40, 100 e 250 kg). Para aprimorar ainda mais o sensoriamento de força, existem vários algoritmos e recursos inteligentes disponíveis, aumentando o desempenho geral.
• Empurrão Constante permite que o robô dê um empurrão suave e constante de força em uma direção por um tempo especificado.
• Correspondência de Face fornece ao robô a capacidade de alinhar e combinar a face da peça segurada na mão do robô com a face do objeto. Isso fornece alinhamento uniforme entre um componente segurado pelo robô e a superfície de contato de uma submontagem.
• Inserção de Eixo/Rolamento, Inserção/Ranhura, Inserção/Quadrado, Inserção/Embraiagem permite ajuste frouxo alinhando o ângulo e a posição de um eixo com um furo para inserção de formas variadas.
• Inserção de Correspondência de Fase realiza correspondência de fase de dentes, como inserção de eixo chaveteado e engate de engrenagens, girando e engrenando-os antes da inserção final.
• Busca de Furo dá ao robô a capacidade de buscar um furo movendo o eixo ou objeto a ser inserido em ângulos retos ao furo, seguido de uma inserção.
• Função de Contorneamento traça a superfície de uma peça enquanto aplica força constante com uma ferramenta como uma retificadora. Em operações de lixamento, retificação e polimento trabalhando com superfícies irregulares ou desiguais, este recurso mede e consegue aplicar força constante à ferramenta e superfície e seguir a superfície irregular mesmo se diferente da linha originalmente ensinada. Se a peça a ser usinada for muito pesada ou grande, ela será fixada em uma mesa e a retificadora será acoplada ao robô. Se a peça for muito pequena, a ferramenta é fixada em uma mesa e o robô segura a peça. Qualquer caso é executado enquanto uma força definida é aplicada.
• Geração Automática de Programa TP Ligada é para processos que requerem bordas contorneadas precisas, este recurso registra o caminho da peça e gera automaticamente um programa TP.
• Empurrão em Duas Direções Ligado permite que o robô empurre para baixo e para dentro ao mesmo tempo.
• Função de Busca é projetada para ajudar a minimizar o erro de posição e orientação da posição de aproximação antes de uma operação de inserção.

iRVision com Controle de Força

O iRVision também é integrado para aprimorar ainda mais a localização e avaliação de peças. A Visão de Máquina de Robô Integrada é a integração de uma interface de câmera construída no controlador do robô. Câmeras podem ser acopladas ao robô ou colocadas em locais remotos. O iRVision é projetado para eliminar a necessidade de colocar cada peça da mesma forma, todas as vezes. É um sistema de sensor visual que pode medir a posição de cada peça usando as câmeras e então ajustar o movimento do robô para ajustar a peça de acordo.

O iRVision é uma ótima adição a qualquer processo automatizado. Alguns outros benefícios incluem: manuseio de múltiplas peças ao mesmo tempo, redução do espaço no chão, tornando trocas de peças fáceis, identificação de peças em múltiplas orientações, localização de peças em 2D ou 3D, prova de erros de peças à medida que entram na montagem, aumento da taxa de produção e redução ou eliminação de custos de fixação.

Recursos Adicionais Disponíveis

Para garantir que todos os sensores estejam em boas condições de funcionamento, a Fanuc tem um diagnóstico de sensor de força integrado que usa instruções para verificar cada sensor de força. Também estão disponíveis vários recursos de software que coordenam com o sensoriamento de força para determinar o desempenho do controle de força. A exibição de dados do sensor de força em tempo real é um indicador claro do impacto no desempenho para ajuste de parâmetros de controle de força. Isso ajuda a reduzir o tempo total de ensino enquanto também fornece feedback instantâneo para execuções de produção, tornando problemas fáceis de diagnosticar.

Existe uma "Geração Automática de Programa do Pendente de Ensino" para reproduzir as bordas monitoradas da peça no processo de contorneamento com controle de força. Este programa é importante para ajudar a manter velocidades e força de empurrão consistentes quando as velocidades de deslocamento são baixas ou quando o robô inverte. Isso gera um programa TP automatizado com informações posicionais com o recurso Image to Points do Fanuc iRVision. O dispositivo de interface do usuário iPendant permite a exibição constante de variações reais de força durante a operação de controle de força.

O ROBOGUIDE, software de programação offline da Fanuc Robotics, pode ajudar no desenvolvimento de sua aplicação pois usa modelos 3D de ferramentas reais, robôs e peças de células de trabalho para ajudar a provar tudo com precisão e economizar dinheiro e tempo.

Robôs Recomendados para Controle de Força

A maioria dos sensores de força tem classificação IP67 e pode ser usada em uma variedade de modelos de robôs como LR Mate 200iC, M-10iA, M-20iA, M-710iC e R-2000iB.

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É fácil ver por que sensores de força e iRVision são agora imperativos na linha de produção. Seja para montagem ou lixamento, a combinação proporcionará aumento de produtividade e alta precisão. Igualmente benéficos são os fatos de haver integração completa no robô para processamento mais rápido, suporte de funções padrão comprovadas na prática, e hardware robusto e software inteligente para tempos de ciclo reduzidos. Além disso, as configurações são rápidas e fáceis, graças à fácil integração e menos peças para ajudar a manter o máximo tempo de atividade.