"O Robotmaster é essencial... Poderia ser milhares de linhas de código. Nenhum ser humano poderia fazer isso.
É tudo Robotmaster.
Dan Allford
Fundador e Presidente da ARC
Automatizar o corte a plasma em espaço tridimensional exige que todos os envolvidos estejam na vanguarda. Programar um robô para manobrar a tocha de plasma em diferentes ângulos e velocidades, para criar curvas estáveis e chanfros suaves, em três dimensões simultaneamente, é uma tarefa de grande importância.
A ARC Specialties, Inc., prospera na resolução de problemas. Aproveitando quase 40 anos de experiência em junção e corte de metais, o integrador de automação de Houston, no Texas, construiu máquinas para os setores de consumo, petróleo e gás, defesa e pesquisa em mais de 30 países. Em vez de adotar uma abordagem universal, eles criam soluções inovadoras que atendem às necessidades operacionais únicas e apoiam o crescimento sustentável. O arco sempre corresponde à solução do problema.
À medida que mais indústrias começaram a exigir processos de fabricação além do corte tradicional de chapa 2D, o fabricante de soluções de corte avançadas Hypertherm, Inc. entrou em contato com a ARC Specialties com a ideia de projetar e construir uma solução automatizada para o corte a plasma robótico 3D. O resultado foi um esforço colaborativo.
Esse quebra-cabeça em particular tinha três partes: o sistema de corte, o robô e o software. Os sistemas avançados de sistema de corte a plasma da Hypertherm e o poderoso controlador robótico da KUKA Robotics usam comunicações etherCAT, tornando-os uma boa opção. Ambas as empresas já tinham uma relação com a ARC Specialties e estavam bem cientes da experiência do integrador em controle de movimento. As recomendações da KUKA para que o arco aborde o lado do software e integre todos os componentes da célula apenas reforçaram a aliança.
A ideia era criar um sistema de fabricação chave na mão que pudesse converter rapidamente e facilmente desenhos CAD em peças tridimensionais de aço cortadas a plasma sem necessidade de programação intensiva em mão de obra. Foi aí que o software de programação offline Robotmaster da Hypertherm se tornou uma peça fundamental do quebra-cabeça.
"O Robotmaster é essencial", diz Dan Allford, fundador e presidente da ARC. "Um desenho CAD 3D mostra simplesmente como deve ser a peça final. Há uma enorme quantidade de informações necessárias para gerar o caminho do robô e os parâmetros para criar a peça. A tocha de plasma deve ser deslocada para o exterior de cada linha de corte e inclinada na direção correta. Curvas complexas devem ser divididas em pequenos segmentos de spline para criar um corte final suave."
"Pode ser milhares de linhas de código", diz Allford. "Nenhum ser humano seria capaz de fazer isso. É tudo Robotmaster.
O software Robotmaster elimina a necessidade de programação de robô ponto a ponto, poupando tempo e mão de obra. A programação offline (OLP) também maximiza o tempo de operação, pois permite programar o robô para novas tarefas sem precisar interromper a produção.
Com todos os colaboradores a bordo, a ARC Specialties projetou e construiu a Célula de Corte a Plasma Robótico 3D FlexFab™. O sistema fez sua estreia na Expo FABTECH em 2019. Os espectadores puderam ver o CAD-to-path em tempo real e testemunhar em primeira mão como era fácil com o software Robotmaster. Enquanto os espectadores assistiam maravilhados, você poderia alterar o design de uma peça, pressionar um botão e o robô a cortaria instantaneamente.
"Qualquer pessoa pode pendurar um plasma em um robô. "Mas então você ainda precisa ensinar o padrão ao robô", diz Allford. "Pegamos um desenho em CAD e o importamos no software Robotmaster. Depois, convertemos para código de robô e criamos peças tridimensionais sem a necessidade de programação intermediária. O FlexFab transforma desenhos 3D em peças 3D sem a necessidade de etapas intermediárias.
O mundo 3D exige flexibilidade. Então, o que faz o "flex" em FlexFab? O robô de seis eixos por um. Outro é o software.
Comparada a uma mesa de plasma CNC padrão ou a uma máquina construída especificamente, esta célula robótica flexível não só é proficiente na criação de peças tridimensionais e formas complexas, como ainda pode ser usada para cortar peças bidimensionais. Isso é particularmente vantajoso para aplicações de baixo volume e alto mix, onde os fabricantes precisam da flexibilidade de trocas frequentes e programação fácil com o software Robotmaster.
Os clientes da ARC incluem fabricantes de dutos para gás e petróleo e uso industrial geral, e fabricantes de recipientes de pressão e filtros. Mas qualquer chapa de corte, tubo, viga em I, canal ou ângulo do fabricante pode se beneficiar do sistema FlexFab.
Independentemente da aplicação, a flexibilidade e a facilidade de uso do Robotmaster também facilitam o processo de integração.
"O Robotmaster nos permite lidar com problemas mais desafiadores", diz Kevin Sevcik, programador de sistema de controle na ARC. "É mais rápido do que outras abordagens que já utilizamos com células como essa no passado. Algumas geometrias são formas mais complicadas que não seriam práticas de um ponto de vista de tipo em um conjunto de dimensões. Software de programação off-line Robotmaster O Robotmaster é o mais fácil de trabalhar."
A Sevcik da ARC foi responsável por trazer controle de precisão ao sistema FlexFab. A capacidade da célula de otimizar os parâmetros de corte a cada poucos milímetros demonstra a capacidade de controle de movimento do arco. As ferramentas de simulação e otimização de trajetória do Robotmaster auxiliam até mesmo programadores altamente qualificados e experientes, como Sevcik, a visualizar e otimizar trajetórias de robôs livres de erros para aplicações simples e complexas.
"Às vezes há movimentos que você precisa fazer com o robô, onde você entrará em uma singularidade ou entrará em um limite em um dos eixos. "Otimizar o percurso do Robotmaster torna muito mais simples identificar esses limites e trabalhar em torno deles", diz Sevcik.
As ferramentas de pré-processamento do Robotmaster são projetadas do ponto de vista do programador do robô. Na tela antes deles, os usuários veem potenciais erros antes que eles ocorram. Incline a tocha nessa direção, a zona fica vermelha. Tente de outra forma, ela fica verde. Tudo pronto para seguir em frente. A otimização do caminho é visualizada.
Olhando para o futuro, a ARC Specialties estará trabalhando em estreita colaboração com a equipe Robotmaster para afinar o processo de geração de caminho robótico para o corte a plasma 3D. A flexibilidade da plataforma Robotmaster torna-a maleável para as necessidades únicas dos integradores.
Recentemente, a ARC integrou robôs FANUC no conceito FlexFab e planeja integrar o sistema com robôs ABB também. Isso é fácil com o Robotmaster, pois a solução de software única funciona com qualquer uma das principais marcas de robôs.
"Quando temos um problema, precisamos saber que podemos contar com alguém que tenha conhecimento sobre o processo", diz John Martin, vice-presidente de operação do ARC. "Por isso, esses tipos de relacionamentos com Robotmaster e Hypertherm são tão importantes."
Com os parceiros certos ao seu lado, você pode enfrentar qualquer desafio.