AUTOMAÇÃO E ROBÓTICA Mário Luiz Tronco.

Apresentação em tema: "AUTOMAÇÃO E ROBÓTICA Mário Luiz Tronco."— Transcrição da apresentação:

1 AUTOMAÇÃO E ROBÓTICA Mário Luiz Tronco

2 ROBÔ Manipulador programável, multifuncional, projetado para manipular materiais, peças, ferramentas ou dispositivos especiais através de movimentos programáveis, para executar tarefas variáveis.

3 Tipos Principais: - Manipuladores Mecânicos (Pick and Place) Tarefas específicas: realizam movimentos determinados, para a realização de funções tais como carga e descarga de máquinas, transporte de peças, embalagem e distribuição.

4 - Robôs Programáveis Agrupados em gerações, de acordo com a capacidade de programação, realimentação e sensoreamento.

5 ROBÔS PROGRAMÁVEIS Permitem um controle contínuo de trajetória, ponto a ponto, gerando posicionamento preciso, com repetibilidade São utilizados em substituição às operações manuais, tais como furação, pintura e montagem automatizada.

6 AUTOMAÇÃO DA MANUFATURA
Automação do "Chão-de-Fábrica” Automação de Engenharia Automação no Planejamento e Controle.

7 No nível de "Chão-de-Fábrica”
 Sistemas de Computadores: No Auxílio à Manufatura CAM - Computer Aided Manufacturing No Controle de Qualidade CAQC - Computer Aided Quality Control Ferramentas de Controle Estatístico de Processos (CEP)

8 CAM origina-se do desenvolvimento do processamento de informações, especialmente para o controle de máquinas ferramentas, representa a automação de uma indústria no nível de "Chão-de-Fábrica", através do uso de Células e Sistemas Flexíveis de Manufatura

9 Manufatura Integrada por Computador
(CIM - Computer Aided Manufacturing) uso da tecnologia de computadores ligando todas as funções relacionadas à manufatura de um produto, caracterizando-se como um sistema de informação e controle de manufatura

10 Benefícios da implementação do conceito de CIM:
Mudanças na Estrutura de Custos - substituição do trabalho humano pelas máquinas - redução de custos variáveis; Aumento da Repetibilidade dos Processos, o qual tem impacto competitivo - redução do trabalho de correção - melhoria de desempenho dos produtos;

11 Redução de Inventários
- redução de tempo de montagem - redução da necessidade de estoques; Aumento da Flexibilidade - rápidas trocas de ferramentas e equipamentos - mudanças rápidas de produtos, em resposta às variações de demanda de mercado;

12 Benefícios Redução do Tempo de Trânsito entre as estações de processamento - redução de distâncias de movimentação de materiais - otimização das rotas a serem seguidas pelos mesmos.

13 CONTROLE DE CHÃO DE FÁBRICA ROTEAMENTO DE MATERIAIS
CIM - Níveis Hierárquicos MARKETING CLIENTES SISTEMAS DE AUTOMAÇÃO SISTEMA GERENCIADOR DE OPERAÇÕES NÍVEL 2 MATRIZ NÍVEL 3 NÍVEL 1 CONTROLE DE CHÃO DE FÁBRICA ROTEAMENTO DE MATERIAIS CONTROLE DE QUALIDADE

14 CIM - Níveis de Integração
NÍVEL 1: Hardware padrão, normalmente controlado por computadores existentes nas máquinas ou por controladores programáveis. AGV`s, máquinas ferramentas NC, robôs, além de outros equipamentos que fazem uso limitado de informações locais

15 NÍVEL 2: Grupos celulares de equipamentos e materiais para a produção de famílias de peças, através de um elevado grau de integração e comunicação Obtido através do agrupamento celular de diversos equipamentos individuais do nível 1 - realizando diversas funções, utilizando-se das potencialidades do sistema integrado de informações

16 NÍVEL 3: Conexão de diversas Células do nível 2, formando ilhas, através da utilização de Redes de Comunicação. A principal característica das ilhas é a flexibilidade

17 Este nível de integração representa o conceito de CIM
Representa a integração total. Grandes redes de informações interligam todas as funções de manufatura. Inclui sistemas de nível 3, além de equipamentos de transporte e níveis de gerenciamento. Este nível de integração representa o conceito de CIM

18 Células Flexíveis de Manufatura
Utilizadas na produção de peças individuais ou pequenos lotes de peças Realizam todas as funções necessárias para completar o processo de produção da peça programada. São muito versáteis quanto a variações no tipo de peças fabricadas, dependendo de programação de seus elementos componentes para alterações no processo produtivo.

19 AGV Microcomputador Gerente de Célula (CAM) Servidor - Vídeo - Audio ADVANCED ANSP SHASTA NORTEL Servidor de Aplicações - Manufatura Virtual - Robótica - Projeto Interativo (Video/Voz/Dados) - Fabricação (Célula Flexível) ROBÔ TORNO CNC Switch Multiserviço

20 Sistema Flexível de Manufatura (FMS)
Composto por estações de processamento interligadas por sistemas automatizados de manipulação e de carga/descarga de materiais, permitindo a produção de volumes variáveis de peças diferentes.

21 Sistema Automático de Manipulação de Materiais
Veículos Comandados (AGV’s); Transportadores; Robôs; Dispositivos de Armazenamento Automatizado.

22 AGV’s

23 ROBÔS no contexto de Sistemas Flexíveis de Manufatura
Acionamento e Controle - Servomotores - Sensores Operação - Visão Artificial - Navegação - Teleoperação Integração Modelagem e Simulação

24 Acionamento e Controle

25 Servomotores DC/AC Sensores: - Força - Posição/Velocidade (encoders) - Câmeras - Proximidade Indutivos/Capacitivos - Ultra-som (Distância)

26 - Reconhecimento de Peças - Navegação - Redes Neurais
Visão Artificial: - Reconhecimento de Peças - Navegação - Redes Neurais ROBÔ

27 Teleoperação Browser WWW Solicitações de Serviços Dados/Imagens
Equipamento Teleoperado Browser WWW Servidor Dados de Posicionamento/ Status de Operação Comandos Solicitações de Serviços Dados/Imagens

28 Modelagem e Simulação Modelo Dinâmico - Estudo matemático do comportamento do robô, em relação às suas características construtivas - Posicionamento: - Torque - Forças nas juntas/atrito - Capacidade de Carga/Repetibilidade - outras

29 z0 x0 y0 1 z1 x1 y1 2 z2 x2 y2 3 z3 x3 y3 4 z4 x4 y4 L1 L2 d2 d3

30 Manipulação de Matrizes
Análise Cinemática Estudo analítico do movimento do braço do robô em relação a um sistema de coordenadas de referência, como função do tempo e sem levar em conta as forças e torques envolvidos no movimento. Manipulação de Matrizes Expressão para o sistema de coordenadas da garra em relação ao sistema da base

31 Comportamento dinâmico:
Estudo do movimento em relação aos torques aplicados pelos atuadores ou por forças externas aplicadas ao manipulador Torque nas juntas

32 Modelos para Simulação
- Modelagem Geométrica - Ferramentas de Simulação de operação