Centros de corte e usinagem precisos e confiáveis; palavras não frequentemente usadas para descrever braços robóticos industriais. Os robôs são frequentemente desvalorizados em círculos de manufatura por serem considerados imprecisos. Citando tolerâncias de +/- 0,100 (ou mais), os robôs frequentemente são descartados como adequados apenas para aplicações de soldagem ou pegar e colocar. Com uma precisão inicial melhor da planta e métodos de calibração que permitem que os robôs forneçam tolerâncias de 0,005 polegadas (ou menos), os robôs não são mais incomuns em aplicações de usinagem.
À medida que o nível de tecnologia dos robôs está aumentando, novas aplicações para robôs na manufatura estão constantemente sendo criadas. Agora, os robôs estão sendo abordados para tarefas que antes só eram possíveis com máquinas CNC. Para novos desafios mecânicos que estão sendo abordados, o software acompanha a necessidade de maior controle e eficiência em soluções de automação. As operações de CNC têm uma grande variedade de suítes de software estabelecidas para fornecer programação, no entanto, os operadores de robôs frequentemente dependem do ensino manual do movimento do robô por meio do uso de pêndulos de ensino. Os métodos de ensino manual costumam ser demorados e imprecisos.
A programação off-line (OLP) é uma maneira mais rápida de produzir trajetórias de robô. A programação do caminho do robô pode ocorrer em um computador, enquanto o robô pode continuar operando com um programa atual. A programação off-line é, obviamente, não um conceito novo; simulação robótica e pacotes OLP estão disponíveis há décadas. O que está se tornando disponível agora é o software OLP com característica que pode aproveitar as melhores tolerâncias do robô: Característica como a produção de trajetórias de robô a partir de dados CAD/CAM.
O Robotmaster® é um módulo de OLP/simulação construído no Mastercam para a criação de trajetórias precisas de robôs de 6 eixos a partir de informações do percurso da ferramenta. Já sendo uma ferramenta de software estabelecida na maioria das instalações de fabricação norte-americanas.
O Mastercam fornece um ambiente CAD/CAM familiar para os usuários do Robotmaster. O Robotmaster retira a dependência do ensino ou da criação de pontos através do pendente usando geometria CAD para criar caminhos de ferramenta. Os dados do caminho da ferramenta são processados off-line, como instruções nativas do robô em um arquivo, prontas para serem baixadas em um controlador robô. Com um robô Motoman, por exemplo, o pós-processamento cria um arquivo JBI. O arquivo pode então ser transferido para o cartão de memória, ou, no entanto, os dados são transferidos para um robô, e as operações no arquivo JBI podem ser executadas através do robô. Robotmaster não é um conversor de código G; em vez disso, ele processa (em um único passo) os dados do caminho da ferramenta para criar com precisão.
Trajetórias de robôs ao mesmo tempo em que oferece uma interface que permite aos usuários programar seus robôs de maneira inteligente. A interface concede a capacidade de alterar parâmetros que governam a operação do robô. As operações de movimento, o posicionamento do robô e o controle de ferramentas podem ser modificados, ao mesmo tempo em que têm a capacidade de controlar a orientação do eixo do robô para processar peças da forma mais eficiente. Além disso, o Robotmaster oferece simulação completa de célula robótica e uma variedade de característica de verificação de erros para garantir um OLP confiante antes da implementação.
A simulação de robô é oferecida com uma série de característica útil, juntamente com controle geral de zoom, rotação e reprodução, para observação completa dos processos simulados. O movimento simulado da articulação do robô pode ser dinamicamente controlado ou modificado pelo usuário para visualizar os efeitos do movimento manual individual da articulação. Para apresentação ou compartilhamento de dados, toda a rotina de simulação pode ser exportada e executada em sistemas sem o Robotmaster instalado, mantendo a interface de exibição principal. A detecção de colisão é utilizada em simulações, com colisões específicas por célula indicadas na movimentação, e indicação gráfica de quaisquer componentes em colisão. Colisões com a geometria da peça, dispositivos de trabalho ou ferramentas podem ser corrigidas por meio de movimentos seguros de retração e simuladas para garantir que a ação corretiva seja bem-sucedida. Outra verificação de erros está incluída; os erros de singularidade, fora de alcance e extensão da junta são calculados a partir da cinemática específica do robô, suspendendo qualquer movimento do robô nesses casos.
Frequentemente, os pedidos podem ser compostos por componentes muito semelhantes em design, ou modificações/atualizações são feitas em uma parte. Os perfis de configuração podem ser salvos para manter quaisquer parâmetros definidos e eliminar a definição redundante para operações ou instalações de ferramentas semelhantes. O Robotmaster suporta robôs de 6 eixos da Fanuc, ABB, KUKA, Motoman e Staubli, com desenvolvimento em outras marcas de robôs (continuação). Aplicações atuais para as quais o Robotmaster é adequado, entre outras, são: corte, soldagem, usinagem de moldes, revestimento por pulverização, pintura, polimento, esmerilhamento, rebarbagem/desbarbagem, e dispensação.
"Não conseguiria fazer meu trabalho sem esse software."
Jacob Featherstone é um programador CNC da Armatec Survivability Corporation em Londres-Ontario e usa o Robotmaster diariamente:
"Demoraria o dobro do tempo para programar o robô que usamos para a produção sem ele. Ao preparar programas para a produção ou programar uma peça protótipo, posso usá-la por mais de 4 horas por dia, ou a mesma quantidade de tempo que estou usando a Mastercam."
Após estabelecer a geometria CAD/CAM, a Featherstone usa o Robotmaster para configurar e examinar os caminhos de corte do robô, para o qual ele diz que a simulação é um benefício chave: "A característica mais útil é a simulação. Depois de ter a instalação do simulador correta, você pode economizar horas preparando um programa para a máquina." A programação offline com o Robotmaster economiza várias horas por dia para a Armatec, que seriam gastas na programação de robôs. Juntamente com as atualizações de serviço, o suporte técnico constante está sempre disponível para os usuários: "Eu não poderia fazer meu trabalho sem esse software e muito tem que ser dito sobre o suporte que recebemos do Robotmaster... Eles são muito úteis e rápidos em responder."
O Robotmaster também pode ajudar os usuários a alcançar maior precisão em seu desenvolvimento de peças. "Ser capaz de criar percursos de ferramenta diretamente a partir dos modelos CAD sólidos de nosso designer melhorou significativamente a precisão de nosso componente de fibra de carbono. Antes de investir no Mastercam/Robotmaster, estávamos programando nosso robô de seis eixos pelo método típico de ensino manual. Basicamente, aplicaríamos fita adesiva em um desenho na peça de trabalho e o rastrearíamos. Isso produziria peças que eram aproximações do que realmente queríamos e exigiria várias iterações para refinar o programa para se aproximar de uma peça nominal", afirma Rick Drulard, Engenheiro de Processos da Ottobock HealthCare. Drulard usa OLP para executar produção e desenvolver nova produção ou Rundefined simultaneamente. A programação off-line através do Robotmaster permite que a Ottobock reduza o tempo gasto nos erros induzidos pela programação manual de teach:
"O Robotmaster especificamente, permite a otimização da dinâmica do braço. No passado, houve uma certa quantidade de tentativas e erros para minimizar a rotação da junta durante a transição de uma orientação do bico para outra (ou seja, corte em um lado de uma peça e depois no outro lado). Agora, se eu tiver um problema com rotação excessiva nas articulações, posso visualizá-lo na simulação e depois corrigi-lo, offline.
Problemas como limites de limite de rotação da junta podem ser evitados usando uma série de opções no Robotmaster: pré-configuração de valores de posição inicial da articulação, pontos de reposicionamento ou configurações de eixos.
A economia de tempo obtida pelo software OLP fornece novas soluções robóticas economicamente viáveis. Barreiras como a programação e o tempo de familiaridade são significativamente reduzidas através do uso do Robotmaster e, assim, as empresas podem integrar com confiança soluções robóticas em seus processos, onde esses fatores de tempo eram um problema. Funcionários já experientes na programação de máquinas CNC através de software CAD/CAM podem ser treinados para operar um robô de maneira semelhante, especialmente com familiaridade com a interface Mastercam. Funcionários sem experiência em CAD/CAM podem se beneficiar do treinamento genérico em CAD/CAM com tempo marginal gasto em aprendizagem específica do Robotmaster. Enquanto a operação de robô de nível especialista requer anos de experiência, o Robotmaster oferece um aumento imediato na produtividade da célula, onde um operador teria falhado na programação manual do robô.
À medida que mais aplicações para robôs forem criadas na indústria de fabricação, o software OLP flexível e suportado, como o Robotmaster, continuará a ser uma ferramenta necessária. O poder do Robotmaster deriva da capacidade de não só ter um sistema CAD/CAM compilando as instruções do robô, mas também de dar ao usuário controle sobre como as instruções são derivadas usando uma interface baseada em parâmetros e ambiente simulado. O Robotmaster permite que as empresas da indústria usem recursos robóticos de forma mais produtiva e estabeleçam o bar para o concorrente. Gigantes da fabricação ou lojas modestas devem se sentir confiantes ao considerar e operar robôs em seu fluxo de trabalho. O Robotmaster é uma nova maneira de fornecer confiança na automação.
