Especificação Técnica – UNIDADE MÓVEL DE ROBÓTICA AVANÇADA DO I.A.R. 

1.0 SEMI-REBOQUE FURGÃO ESPECIAL (PARCEIRO: FACCHINI)

1.1 Estrutura inferior

Longarinas Vigas em perfil “I” fabricadas em aço de alta resistência. Travessas Passantes em perfil “Z” interligando as longarinas. Corrimão Perfil em “C” ao longo de todo comprimento. Pino Rei Flangeado de 2″, conforme NBR 5548.

1.2 Assoalho

Em chapa de aço xadrez de 4.75 mm.

1.3 Caixa de Carga

Painéis laterais, frontal e teto em perfis extrudados de alumínio formando o quadro externo e perfis de aço galvanizado formando a estrutura interna dos mesmos. O revestimento externo das laterais é de chapa corrugada pré-pintada na cor branca com alumínio corrugado polido. O revestimento externo do painel frontal é em chapa lisa branca. O revestimento externo do teto é em chapa de alumínio lisa em peça única sem emendas. Portas em perfis de alumino extrudados com reforços internos em perfis de aço, com revestimento externo em chapa branca de aço lisa e revestimento interno em chapa de aço galvanizada. O contorno recebe perfil de borracha com a finalidade de garantir a vedação. Os quadros das portas compostos de perfis tubulares de aço nas colunas e base com perfil superior em chapa dobrada de aço. O mesmo é montado por meio de solda MIG/MAG robotizada com posterior banho decapante, desengraxante e pintura eletrostática a pó. As laterais

e o frontal recebem internamente ripamento em perfilados de aço galvanizado. Na parte inferior é instalado rodapé de perfilado de aço galvanizado e as laterais recebem internamente perfis tubulares galvanizados com a finalidade de amarração da carga.

1.4 Suspensão

Balancim, com suportes de molas estampados; molas semi-elípticas; balanças em aço USI SAC 350, articuladas em pinos e buchas de aço tratadas termicamente; apoio das molas do tipo troca rápida; braços tensores articulados em buchas de borracha.

1.5 Rodeiro

Eixo tubular de seção circular, com capacidade de 11 toneladas, fabricado em peça única (sem solda). Freio tipo eixo came S, com lonas de 16 ½” x 8”, acionadas por câmara de freio de 30 polegadas e freio de estacionamento “spring brake” atendendo a resolução do Contran 152/03.

1.6 Pé de Apoio

Pés de apoio frontal e, mecânico de 2 velocidades, com capacidade levantamento de 24 toneladas e carga estática de 50 toneladas.

1.7 Sistema pneumático de freio

O sistema pneumático de freio do veículo está em conformidade com a legislação de trânsito em vigor, sendo testado e aprovado na sua configuração original, atingindo a eficiência exigida pela Resolução 777/93 do CONTRAN.

1.8 Sistema elétrico

Para 24 Volts, com tomada de luz de sete vias. A fiação é protegida por dutos plásticos, possui lanternas traseiras (delimitadoras, freio e sinalização), lanternas laterais delimitadoras (led), iluminação da placa de licença e retro-refletores, conforme legislação do CONTRAN.

2.0 CUSTOMIZAÇÃO ESPECIAL (PARCEIRO: FACCHINI EQUIPAMENTOS)

2.1 Salas de Treinamento (KUKA e ABB)

Cadeiras Universitárias Turim com concha dupla, estrutura interna em madeira laminada, com perfil de proteção nas bordas. Braços totalmente revestidos em poliuretano injetado integral skin, com alma interna em aço. Estrutura fixa, pé palito, com sapatas em nylon. Prancheta escamote Avel e porta livros. Acabamento dos braços, perfis e estrutura na cor preta média. Pintura epóxi-pó. Mesas para os instrutores do treinamento com 2 gavetas com chave, cadeira secretária giratória com base de nylon com regulagem a gás e mecanismo com regulagem de movimento para: “Assento-Encosto-Altura” – com alavancas independentes para cada função.

2.2 Projetores Multimídia (TV´s Smart´s)

Projetor HMI com tela, lousa interativa e ligação elétrica. Instalação de cabeamento para rede de computador e cabo de antena para conexão via satélite. Rede elétrica embutida com tomadas em 110/220.

2.3 Câmeras para Videoconferência

Interação com os alunos por áudio e vídeo. Conferência via Skype, com ex-alunos, robotistas profissionais e com o diretor executivo e empresas parceiras do I.A.R.

2.4 Sistemas de Ar-condicionado

Ar Condicionado Split Cassete 30.000 BTU/s, Quente/Frio 220v, Bifásico LG com sistema apropriado para trabalhar em ambientes com entre forro. O LG Split Cassete Bifásico proporciona conforto térmico, além de contar com design arrojado. Sua evaporadora é mais compacta (mais baixa), possibilitando a instalação da máquina de maneira versátil, principalmente para a climatização de ambientes com pé direito alto. Possibilidade de ajuste da vazão de ar dos cassetes para 3 níveis de altura, o que possibilita a utilização em instalações com teto elevado.

2.5 Acabamento Interno

Interior das salas com isolamento acústico, paredes forradas e revestimentos com MDF especial. Teto rebaixado para instalação do ar condicionado tipo cassete. Iluminação interna em lâmpadas “led” e autofalantes de som embutidos no teto. Medidor de consumo de energia, fiação internamente do baú, com eletro dutos galvanizados, chave de proteção para os equipamentos instalados, caixa de distribuição e de disjuntores. Portas internas de correr em alumínio com acrílico interno tipo deslizante, com “insufilme” (devido ao ar condicionado).

2.6 Acabamento Externo

Plataformas e escadas laterais, tipo gaveta, de acesso para áreas da sala de treinamento, guarda corpo e corrimão dos dois lados atendendo as normas de segurança e ergonomia. Toldo para proteção da chuva e sol em toda sua extensão externa na lateral das escadas de acesso. Película para isolamento térmico e impermeabilizante na parte externa do teto (Manta Asfáltica).

3.0 SISTEMA MECÂNICO E GARRAS ROBÓTICAS (PARCEIRO: SCHUNK)

3.1 Garras Prismáticas

Garras Duplas, em alumínio, no formato de prisma, para melhor desempenho dos robôs, equipadas com “grippers” SCHUNK, paralelos e auto-centrantes de um lado e ventosas PIAB do outro para variações de aplicações.

3.2 Estruturas das Bases dos Robôs

Estrutura tubular soldada, formada por tubos industriais com perfil 40 x 40 x 4 mm, para garantir rigidez e permitir altas acelerações dos robôs, bem como garantir o dimensional dos dispositivos. Acabamento em pintura eletrostática a pó.

3.3 Magazines para paletização

Os Magazines para os robôs KUKA Agillus KR 6 R900 sixx e ABB IRB-120 diferem entre si no posicionamento já que, estes tem alcances distintos. Porém, os componentes são iguais (mesmas dimensões). Cada magazine é formado por:

1 Placa de aço 774 x 540 x 10 (mm) para fixação dos suportes;

1 Placa de aço 775 x 890 x 10 (mm) para suporte do robô;

3 Torres para depósito de blocos;

2 Suportes para blocos-caneta;

1 Suporte para bloco com superfície curvilínea;

1 Suporte para câmera COGNEX;

1 Mesa de Ø200 (mm) com sistema pneumático de giro para simulação de paletizacão e manipulação com visão robótica;

1 Placa de alumínio 510 x 260 x 8 (mm) incorporado com um corpo cilíndrico;

1 Suporte para caneta para simulação de cola

1 Quadro de alumínio com tubos de perfil 40 x 40 x 4 mm e placas de policarbonato, para enclausuramento das células.

3.4 Peças para manipulação

Cada robô poderá manusear as seguintes peças:

• 30 blocos 69 x 50 x 45 (mm) em alumínio anodizado; (todos os blocos tem a mesma dimensão);
• 1 Bloco associado a uma caneta de tamanho grande (”bloco-caneta G”);
• 1 Bloco associado a uma caneta de tamanho pequena (”bloco-caneta P”);
• 1 Bloco associado a uma superfície curvilínea.

4.0 SEGURANÇA E AUTOMAÇÃO DA CÉLULA MECATRÔNICA (PARCEIRO: MCK)

4.1. Manipulador Robótico KUKA

Painel Elétrico contendo um PLC Siemens S7 1200 controlando o robô e câmera Cognex rede em Profinet. Para o controle de I/O são 32 entradas e 32 saídas todas disponíveis em borne, considerando sensores 3 fios e bobinas de 24 Vcc.  A segurança vai ser feita por uma barreira óptica pequena categoria 4 e um relê de segurança que envia os sinais para os robô.  Especificado uma caixa com os botões de reset emergência,  reset barreira, inicio de ciclo, fim de ciclo e também um Switch Wireless para possibilitar o uso de Tablet como IHM.

4.2. Manipulador Robótico ABB

Painel Elétrico contendo um PLC Siemens S7 controlando o robô e câmera Cognex rede em Profibus. Para o controle de I/O são 32 entradas e 32 saídas todas disponíveis em borne, considerando sensores 3 fios e bobinas de 24 Vcc.  A segurança vai ser feita por uma barreira óptica pequena categoria 4 e um relê de segurança que envia os sinais para os robô.  Especificado uma caixa com os botões de reset emergência,  reset barreira, inicio de ciclo, fim de ciclo e também um Switch Wireless para possibilitar o uso de Tablet como IHM.

5.0 SISTEMA DE VISÃO (PARCEIRO: COGNEX)

5.1 Sistema de visão Cognex In-Sight 7200-11

Sistemas de visão In-Sight, modelo de câmeras IS7200-11, com sistema de iluminação led na cor vermelha integrado, ajuste de foco automático com PatMax, 6mm, Red Light,800 x 600 (SVGA). Resolução de 102 frames por segundo, IP67 com proteção de lente, 4 entradas e 4 saídas de 24 V DC e conexão RS-232.

5.1 Sistema de Orientação

Este sistema irá realizar dois tipos de aplicação padrão para VGR (Vision Guided Robot).  Aplicação-1: Localização por imagem de uma peça a ser paletizada pelo robô. Aplicação-2: Manipulação da peça, feita pelo robô para que o sistema de visão inspecione e identifique possíveis falhas no produto em diferentes posições.

6.0 SOFTWARE DE SIMULAÇÃO (PARCEIRO: SIEMENS PLM)

6.1 Sumário

O uso de robôs aumenta rapidamente, em uma variedade de indústrias. Mais e mais tarefas que antes eram realizadas por seres humanos agora são feitas por robôs. A Tecnomatix ® Software da Siemens PLM é um líder comprovado na simulação robótica e no mercado de programação off-line. O Robot Expert oferece um sistema de software fácil de implementar aplicações industriais únicas, como pick-and-place, soldagem a arco, polimento, colagem e outros. Os softwares Robot Expert, Plant Simulation e Process Simulate permitem a concepção, simulação, otimização e programação off-line de aplicações robóticas para maximizar a velocidade, flexibilidade e operação desses sistemas automatizados. Apresenta um ambiente 3D intuitivo e combina a simplicidade para otimizar caminhos robóticos e melhorar os tempos de ciclo com o poder de simulação de células de produção completas.

6.2 Benefícios

Otimização de processos virtualmente, maior produção através do tempo ciclo otimizado, padronização na programação de robôs de vários fabricantes, reduzido tempo de inatividade ao introduzir uma mudança ou um novo produto, prevenção de riscos humanos e danos caros a equipamentos durante nova introdução de programa e fácil sintaxe na programação de robô especiais.

6.3 Diferenciais

Modelagem 3D de ferramentas de cinemática, suporte para os robôs a partir de uma vasta gama de fornecedores, detecção de colisão, representação e gráfico de Gantt, programação off-line estruturada, cálculo preciso do tempo de ciclo usando simulação com realidade virtual, interface de usuário altamente personalizada e capacidade para fazer upload de programas de robô do chão de fábrica.

7.0 ROBÓTICA INDUSTRIAL APLICADA  (I.A.R. – Engenharia Robótica®)

7.1 Manipulador Robótico ABB

Robô Industrial modelo IRB-120, com 06 (seis) eixos espaciais, alcance máximo de 580 mm, capacidade máxima de carga de 4 kg (suportável até 06 kg) e Sistema de Controle IRC-5 (compact). Os periféricos são: FlexPendant com 7 metros de comprimento. Placa de I/O com 16 entradas (24Vcc) e 16 saídas digitais (24Vcc). Fonte de alimentação para sinais das placas de I/O, saída máxima 24Vcc/4A. Comunicação via Placa PCI DeviceNet Lean (master) e Profibus-DP (Slave). Os softwares dedicados são: Collision Detection para proteção anti-colisão do punho do robô (com sistema de monitoramento de picos de corrente nos motores do robô). World Zones, que permite o monitoramento da área onde o TCP do robô está durante toda a execução do programa. Path Recovery, que permite o armazenamento da trajetória, caso ocorra uma interrupção no sistema, e a sua recuperação, com o robô voltando ao ponto da trajetória em que estava no momento da parada. PC Interface para comunicação com PC, via Ethernet. Multitasking para multiprocessamento de tarefas no controlador.

7.2 Manipulador Robótico KUKA

Robô Industrial modelo Agilus KR 6 R900 six, com 06 (seis) eixos espaciais, alcance máximo de 900 mm, capacidade máxima de carga de 6 kg e Sistema de Controle KRC-4 (compact). Os periféricos são: SmartPad com 10 metros de comprimento, Interface X51,. Placa de I/O com 16 entradas (24Vcc) e 16 saídas digitais (24Vcc). Fonte de alimentação para sinais das placas de I/O, saída máxima 24Vcc/4A. Linguagem KRL e comunicação via Profnet (master). Os softwares dedicados são: Software Gripper & SpotTech 3.1, Micro EMD Mastering Set.

7.4 Aplicação de Manipulação

Esta aplicação consiste em manipular duas canetas de tamanhos diferentes. Ambas possuem TCP’s e dados de carga opostos e estão depositadas em um magazine de canetas. O robô retira a primeira, faz o contorno em um componente fixo em uma mesa convexa seguindo trajetórias variadas; depois deposita a primeira caneta no magazine. Retira a segunda e faz um novo trajeto em outro componente com o TCP alterado e em seguida também deposita a segunda caneta no magazine.

7.5 Aplicação de Cola

Esta aplicação consiste em medir com o robô um ponto fixo no espaço tridimensional (biqueira da máquina de cola) demonstrando o conceito de TCP externo ou estacionário. Após isso, o manipulador retira uma placa curvilínea (simulando como se a placa fosse a “porta” de um carro) e realiza a aplicação de colagem seguindo uma trajetória irregular e complexa no componente.

7.6 Aplicação de Paletização

Esta aplicação consiste na criação do mosaico e paletização de “caixas” (cubos) em dois lados de uma mesa, simulando uma linha de produção. Após definição do mosaico, o robô retira os cubos do magazine e os paletiza em número finito do lado A da mesa através de um sistema de contagem desenvolvido pelo usuário fazendo-se uso de cálculos de coordenadas. O mesmo modelo matemático deve capaz de fazer a mesma paletização do lado B da mesa. Após isso, o sistema de ventosas da garra, despaletiza os cubos de ambos os lados da mesa (A e B) e os devolve para o magazine de cubos.  

7.7 Aplicação de Visão

Esta aplicação consiste na criação do mosaico e paletização de “caixas” (cubos) em dois lados de uma mesa, simulando uma linha de produção otimizada. Após definição do mosaico, o robô retira os cubos do magazine e os apresenta para inspeção de uma câmera. Após classificação do tipo de caixa (cubo), o robô paletiza do lado A ou do lado B de acordo com as coordenadas espaciais enviadas pela câmera. As caixas (cubos) que forem reprovadas na inspeção por algum motivo, serão depositadas em uma mesa giratória de rejeito que estará estacionária. Após o giro da mesa, o sistema de ventosas da garra; através de um sensor de altura, despaletiza os cubos da mesa giratória e os devolve para o magazine através de modelo matemático.  

7.8 Aplicação de Solda Arco e Ponto

Esta aplicação consiste em retirar a caneta menor do magazine e simular um cordão de solda MIG/MAG em um plano convexo inclinado seguindo uma trajetória tipo spline. Após, isso o robô devolve a caneta menor, retira a caneta maior do magazine com troca de TCP’s e simula uma aplicação de solda ponto nos cantos dos componentes da mesa.