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Capítulo 8 - Robótica Industrial - Coggle Diagram
Capítulo 8 - Robótica Industrial
Robô industrial definido
Máquina programável de aplicação geral e que possui determinadas características antropomórficas
Podem substituir pessoas em ambientes de trabalho perigosos e desconfortáveis
consistência e repetibilidade que não podem ser alcançadas por pessoas
A maioria dos robôs é controlada por computadores e pode ser conectada a outros sistemas computacionais para chegar à manufatura integrada por computadores
Anatomia de um robô
Manipulador de um robô industrial consiste de uma série de articulações ou juntas e elos
articulações proporcionam movimento relativo
Elos são membros rígidos entre articulações
Vários tipos de articulações lineares e rotativas
Cada articulação proporciona um grau de liberdade
A maioria dos robôs possui cinco ou seis graus de liberdade
O manipulador de um robô consiste de duas seções
Corpo e braço para o posicionamento de objetos no volume de trabalho do robô
configuração de punho para orientação de objetos
Tipos de articulações manipuladoras
Movimento translacional
articulação linear tipo L
Articulação ortogonal tipo O
Movimento rotativo
Articulação rotacional tipo R
articulação de torção tipo T
Articulação rotativa tipo V
Sistema de notação de uma articulação
Usa símbolos de articulações (L, O, R, T, V) para designar tipos de articulações usados para construir o manipulador de um robô
Separa uma configuração de corpo e braço de uma configuração de punho utilizando dois pontos (:)
TLR: TR
Configuração de corpo e braço de um robô
Configuração polar
Configuração cilíndrica
robô de coordenadas cartesianas
robô articulado
SCARA - Braço robótico para montagem com flexibilidade seletiva
A função da configuração corpo e braço é posicionar um efetuador no espaço
Configurações de punho
É fixada à extremidade do braço
Efetuador é fixado à configuração de punho
A função da configuração de punho é orientar o efetuador
Corpo e braço determinam a posição global do efetuador
Dois ou trés graus de liberdade
Rolamento
Arfagem
Guinada
Anatomia de um robô
Sistemas de movimentação das articulações
Elétricos
Sistemas elétricos utilizam motores elétricos como atuadores de articulações
Sistemas de movimentação preferidos nos robôs de hoje em dia
Hidráulicos
Utilizam pistões hidráulicos e atuadores de pás rotativas
Conhecidos por sua alta potencia e capacidade de levantamento
Pneumático
Tipicamente limitados a robôs menores e simples aplicações de transferência de material
Sistemas de controle de robôs
Controle de sequencia limitado
operações de pegar e largar utilizando paradas mecânicas para estabelecer posições
Controle ponto a ponto
Grava o ciclo de trabalho como uma sequencia de pontos, então reproduz a sequencia durante a execução do programa
Controle de percurso contínuo
Maior capcidade de memória e/ou capacidade de interpolação para executar percursos
Controle inteligente
Exibe comportamento que o faz parecer inteligente
Efetuadores finais
A ferramenta especial para um robô que o capacita a realizar uma tarefa específica
Garras
Para agarrar e manipular objetos
Garras duplas
Dedos intercambiáveis
realimentação sensória
Garra com múltiplos dedos
Garras padronizadas
Ferramentas
Para realizar um processo
Sensores em robótica
Sensores internos
Usados para controlar a posição e a velocidade das articulações dos manipuladores
Sensores externos
Usados para coordenar a operação do robô com outros equipamentos na célula de trabalho
Sensores táteis
Sensores de proximidade
Sensores óticos
Sensores de visão de máquina
Sensores de temperatura
Sensores de voltagem
Características de aplicação de robôs
Trabalho perigoso para pessoas
Ciclo de trabalho repetitivo
Difícil manuseio para pessoas
operações de múltiplos turnos
mudanças esporádicas
posição e orientação de peças são estabelecidas na célula de trabalho
Aplicações de robôs industriais
aplicação de manuseio de materiais
operações de processamento
Montagem e inspeção
Programação de robôs
programação guiada
a tarefa é ensinada ao robô movendo o manipulador através do ciclo de movimento exigido e inserindo simultaneamente o programa na memória do controlador para a execução subsequente
Linguagens de programação de robôs
Utiliza linguagem de programação textual para inserir comandos no controlador do robô
Proporcionam a oportunidade de realizar as seguintes operações que a programação guiada não pode conseguir prontamente
Acentuadas capacidades sensórias
Capacidade de execução incrementada para controlar equipamentos externos
Lógica de programa que está além das capacidades dos métodos guiados
Cálculos e processamento de dados similares a linguagens de programação de computadores
comunicação com outros sistemas de computadores
Simulação e programação off-line
O programa é preparado em um terminal de computador remoto e baixado para o controlador do robô para execução sem a necessidade de métodos guiados
programação ensinada (Leadthrough)
Ensinamento acionado
Comum para robôs ponto a ponto
Utiliza painel de controle manual para mover articulações para a posição desejada e registrar essa posição na memória
Ensinamento manual
Conveniente para robôs com controle de percurso continuo
O programador humano desloca o manipulador através do ciclo de movimento e registra o ciclo na memória
Vantagens
Pode ser prontamente aprendida pelo pessoa do chão de fábrica
Uma maneira lógica de ensinar um robô
não exige conhecimento de programação de computadores
Desvantagens
A produção regular tem de ser interrompida para programar o robô
Capacidade de lógica de programação limitada
não é prontamente compatível com tecnologias baseadas em computador modernos
Comandos de programação de movimento
MOVE P1
HERE P1
MOVES P1
DMOVE(4,25)
APPROACH P1, 40 MM
DEPART 40 MM
DEFINE PATH123 = PATH(P1, P2, P3)
MOVE PATH123
SPEED 75
Simulação e programação off-line
No uso convencional as linguagens de programação de robôs ainda exigem que algum tempo de produção seja perdido a fim de definir pontos no espaço de trabalho que sejam referenciados no programa
A vantagem de uma verdadeira programação off-line é a de que o programa pode ser preparado de antemão e baixado para o controlador sem perda de tempo de produção
Precisão e repetibilidade de robôs
resolução de controle
Capacidade do sistema de posicionamento do robô de dividir o curso da articulação em pontos igualmente espaçados
precisão
Capacidade de posicionar o punho do robô em uma localização desejada no espaço de trabalho
Repetibilidade
Capacidade de posicionar o punho em um ponto previamente ensinado no espaço de trabalho