Centros de corte y mecanizado precisos y confiables; palabras que no se usan a menudo para describir los brazos robóticos industriales. En los círculos de fabricación los robots suelen ser desvalorizados por ser imprecisos. Citando tolerancias de +/- 0.100 (o más), los robots a menudo son descartados por considerar que solo son adecuados para aplicaciones de soldadura o de selección y colocación. Con una mejor precisión inicial desde la planta y métodos de calibración que permiten que los robots proporcionen tolerancias de 0.005 pulgadas (o menos), los robots ya no son poco comunes en aplicaciones de tipo mecanizado.
A medida que aumenta el nivel de la tecnología robótica, se crean constantemente nuevas aplicaciones para los robots en la fabricación. Los robots se están dirigiendo ahora a tareas que antes solo eran posibles con máquinas CNC. Para abordar los nuevos retos mecánicos, el software se adapta a la necesidad de un mayor control y eficiencia en las soluciones de automatización. Las operaciones de CNC cuentan con una gran cantidad de paquetes de software establecidos para proporcionar programación, sin embargo, los operadores de robots a menudo han recurrido a la enseñanza manual del movimiento del robot mediante el uso de botoneras colgantes programables. Los métodos de enseñanza manual suelen consumir mucho tiempo y ser imprecisos.
La programación fuera de línea (OLP) es una forma más rápida de producir trayectorias de robots. La programación de la trayectoria del robot puede realizarse en una computadora, mientras el robot puede continuar operando con un programa actual. La programación fuera de línea, por supuesto, no es un concepto nuevo, la simulación de robots y las suites OLP están disponibles desde hace décadas. Lo que ahora está disponible es un software OLP con funciones que pueden aprovechar mejores tolerancias del robot: Funciones como la producción de trayectorias de robots a partir de datos CAD/CAM.
Robotmaster® es un software de programación fuera de línea para robots industriales que integra a la perfección el diseño y la planificación de celdas, la programación de rutas CAD, la optimización de programas, la simulación y la generación de código. Ya es una herramienta de software establecida en la mayoría de las instalaciones de fabricación de América del Norte.
Mastercam proporciona un entorno CAD/CAM familiar para los usuarios de Robotmaster. Robotmaster elimina la dependencia de la enseñanza o la creación de puntos a través de la botonera colgante mediante el uso de geometría CAD para crear trayectorias de herramientas. Los datos de la trayectoria de la herramienta se procesan fuera de línea, como instrucciones de robot nativas en un archivo, listos para descargarse en un controlador de robot. Con un robot Motoman, por ejemplo, el postprocesamiento crea un archivo JBI. Luego, el archivo se puede transferir a una tarjeta de memoria o, como sea, se pueden transferir los datos a un robot, y las operaciones en el archivo JBI se pueden ejecutar a través del robot. Robotmaster no es un convertidor de código G, más bien, procesa (en un solo paso) los datos de la trayectoria de la herramienta para crear con precisión
Trayectorias del robot al tiempo que ofrece una interfaz que permite a los usuarios programar de forma inteligente sus robots. La interfaz otorga la capacidad de cambiar los parámetros que rigen el funcionamiento del robot. Las operaciones de movimiento, el posicionamiento del robot y el control de herramientas se pueden modificar al tiempo que se tiene la capacidad de controlar la orientación del eje del robot para procesar las piezas de manera más eficiente. Además, Robotmaster ofrece una simulación de célula robótica completa y una variedad de funciones de verificación de errores para garantizar una OLP confiable antes de la implementación.
Se ofrece simulación de robot con una serie de funciones útiles, junto con control general de zoom, rotación y reproducción, para una observación completa de los procesos simulados. El usuario puede controlar o modificar dinámicamente el movimiento simulado de la articulación del robot para ver los efectos del movimiento manual individual de la articulación. Para fines de presentación o intercambio de datos, toda la rutina de simulación se puede exportar y ejecutar en sistemas sin Robotmaster instalado, manteniendo la interfaz de visualización principal. En la simulación se utiliza la detección de colisiones, con colisiones específicas de celdas indicadas en el movimiento de la operación e indicación gráfica de cualquier componente en colisión. Las colisiones con la geometría de la pieza, los accesorios de trabajo o las herramientas se pueden rectificar mediante movimientos de retracción seguros y simular para garantizar que la acción correctiva sea exitosa. Se incluye una comprobación de errores adicional; los errores de singularidad, fuera de alcance y extensión de las articulaciones se calculan a partir de la cinemática específica del robot, suspendiendo cualquier movimiento del robot en estos casos.
A menudo, los pedidos pueden consistir en componentes que son muy similares en diseño, o se realizan modificaciones/actualizaciones en una pieza. Los perfiles de configuración se pueden guardar para mantener los parámetros establecidos y eliminar definiciones redundantes para operaciones o configuraciones de herramientas similares. Robotmaster es compatible con robots de 6 ejes de Fanuc, ABB, KUKA, Motoman y Staubli, y continúa el desarrollo en otras marcas de robots. Las aplicaciones actuales para las que Robotmaster es adecuado, pero no se limitan a ellas, son: corte, soldadura, mecanizado de moldes, pulverización de revestimiento, pintado, pulido, rectificación, desbarbado, y la dispensación.
“No podría hacer mi trabajo sin este software”.
Jacob Featherstone es programador CNC para Armatec Survivability Corporation en London, Ontario, y utiliza Robotmaster a diario:
“Sin él, tardaríamos el doble de tiempo en programar el robot que utilizamos para la producción. “Al preparar programas para producción o programar una pieza prototipo, puedo usarlo más de 4 horas al día, o el mismo tiempo que utilizo Mastercam”.
Después de establecer la geometría CAD/CAM, Featherstone utiliza Robotmaster para configurar y examinar las trayectorias de corte del robot, para lo cual afirma que la simulación es un beneficio clave: "La característica más útil es la simulación. Una vez que hayas configurado correctamente tu simulador, podrás ahorrar horas de tiempo preparando un programa para la máquina”. La programación fuera de línea con Robotmaster ahorra a Armatec horas al día en la programación de robots. Además de las actualizaciones del servicio, siempre hay disponible soporte técnico constante para los usuarios: “No podría hacer mi trabajo sin este software y hay mucho que decir sobre el apoyo que recibimos de Robotmaster... Son muy útiles y responden rápidamente".
Robotmaster también puede ayudar a los usuarios a lograr una mayor precisión en el desarrollo de sus piezas: "Poder crear trayectorias de herramienta directamente a partir de los modelos CAD sólidos de nuestro diseñador ha mejorado significativamente la precisión de nuestros componentes de fibra de carbono. Antes de invertir en Mastercam/Robotmaster, programábamos nuestro robot de seis ejes mediante el método típico de enseñanza manual. Básicamente, pegaríamos un plano a la pieza de trabajo y lo trazaríamos. “Esto produciría piezas que serían aproximaciones de lo que realmente queríamos y requeriría varias iteraciones para refinar el programa y acercarnos a una pieza nominal”. afirma Rick Drulard, Ingeniero de Procesos de Ottobock HealthCare. Drulard utiliza OLP para ejecutar la producción y desarrollar nueva producción simultáneamente La programación fuera de línea a través de Robotmaster permite a Ottobock reducir el tiempo dedicado a los errores inducidos en la programación de aprendizaje manual:
“Robotmaster, en concreto, permite optimizar la dinámica del brazo. En el pasado, había una cierta cantidad de prueba y error para minimizar la rotación de la articulación durante la transición de una orientación de boquilla a otra (por ej., cortar en un lado de una pieza y luego en el otro lado). Ahora, si tengo un problema de rotación excesiva de la articulación, puedo verlo en la simulación y luego solucionarlo, sin conexión”.
Problemas como los límites de rotación de las articulaciones se pueden evitar utilizando una serie de opciones en Robotmaster: preestablecer valores de inicio de las articulaciones, puntos de reposicionamiento o configuraciones de ejes.
El ahorro de tiempo obtenido por el software OLP proporciona nuevas soluciones robóticas económicamente viables. Barreras como el tiempo de programación y familiaridad se reducen significativamente mediante el uso de Robotmaster, y así las empresas pueden integrar con confianza soluciones robóticas en sus procesos, donde estos factores de tiempo eran un problema. Los empleados que ya tienen experiencia en la programación de máquinas CNC a través de software CAD/CAM pueden recibir capacitación para operar un robot de manera similar, especialmente con la familiaridad con la interfaz Mastercam. Los empleados sin experiencia en CAD/CAM pueden beneficiarse de una capacitación genérica en CAD/CAM con un tiempo marginal dedicado al aprendizaje específico de Robotmaster. Si bien la operación de un robot a nivel experto requiere años de experiencia, Robotmaster ofrece un aumento inmediato en la productividad de la célula donde un operador habría tenido que programar el robot manualmente.
A medida que se crean más aplicaciones para robots en la industria manufacturera, un software OLP flexible y compatible como Robotmaster seguirá siendo una herramienta necesaria. El poder de Robotmaster proviene de la capacidad no solo de tener un sistema CAD/CAM compilado según instrucciones de robot, sino también de darle al usuario control sobre cómo se derivan las instrucciones utilizando una interfaz basada en parámetros y un entorno simulado. Robotmaster permite a las empresas industriales utilizar de forma más productiva los recursos robóticos y establecer el estándar para la competencia. Los gigantes de la fabricación o las tiendas modestas deberían sentirse seguros de considerar y operar robots en su flujo de trabajo. Robotmaster es una nueva forma de brindar confianza en la automatización.
