Cos'è un sistema di insegnamento a costo zero che utilizza sonde tattili?

A causa della carenza di manodopera e della crescente necessità di efficienza lavorativa, si sta assistendo a una sempre maggiore diffusione dei "robot cooperativi", in grado di lavorare a fianco degli esseri umani nei processi di lavorazione e ispezione.
Negli ultimi anni, ai robot è stato richiesto di svolgere non solo compiti semplici come il trasporto di materiali, ma anche compiti più complessi come il taglio e la saldatura.

METROL sviluppa e vende sonde tattili 3D per robot [serie K3M].
Questi sensori sono utilizzati da oltre 20 anni in diversi robot industriali, macchine utensili e da integratori di sistemi robotici.

*Il sistema presentato in questo articolo è frutto di una collaborazione con l'integratore di sistemi robotici Takamaru Kogyo Co. Ltd.

Caratteristiche principali della sonda di contatto K3M per robot

Innanzitutto, presentiamo la sonda tattile K3M .

【 Applicazioni principali】

• Rilevamento della posizione del pezzo prima della lavorazione o della saldatura
• Verifica della posizione e della profondità dei fori nei pezzi lavorati
• Compensazione della posizione dei pezzi
• Conferma del diametro interno, della forma esterna e del parallelismo
  

【 Caratteristiche principali】

• Il robot e la sonda automatizzano il posizionamento dei pezzi prima della lavorazione.
• La sonda di contatto per robot è in grado di rilevare oggetti anche ad alte velocità, migliorando così l'efficienza lavorativa.
• Sono disponibili diverse linee di prodotti a seconda delle esigenze di precisione dell'utente.
  

【Attrezzatura da installare su 】

• Robot di saldatura
• Macchina per taglio laser/plasma
• Robot collaborativi (robot universali)
• rettificatrice CNC

Struttura del contatto	NO (normalmente aperto)
Ripetibilità Punto di azionamento	0,01 - 0,03 mm (a seconda della velocità operativa)
Struttura di protezione	IP67
Portata dei contatti	DC 5V - DC 24V Corrente continua pari o inferiore a 10 mA (corrente di spunto pari o inferiore a 20 mA)

Come installare una sonda tattile per un robot

METROL è lieta di presentarvi un integratore di sistemi per l'installazione di sonde tattili.

Non esitate a contattarci se state valutando altri utilizzi oltre al caso di studio sopra descritto.
È inoltre disponibile un servizio di consulenza tecnica online tramite Zoom, Skype o altri servizi online.

La missione dell'automazione e Funzionamento senza pilota

• Funzionamento delle linee di produzione 24 ore su 24 (aumento della produttività)
• Eliminare la variabilità della manodopera, migliorare l'efficienza e la qualità del lavoro.
• Riduzione dei costi di reclutamento e operativi grazie alla disponibilità di manodopera per operazioni pericolose.
• Proteggere le risorse consentendo ai lavoratori di concentrarsi su attività ad alto valore aggiunto.

Per raggiungere questi obiettivi, si sta assistendo a un crescente utilizzo di robot industriali, come ad esempio i robot di saldatura.
Negli ultimi anni, con la crescente difficoltà nel reperire manodopera, questi compiti sono diventati pericolosi e gravosi, e la necessità di "passare dagli esseri umani ai robot industriali" è aumentata.

In particolare, i seguenti compiti costituiscono esempi di implementazione.

【Scopo dell'implementazione robotica】
• Lavori di trasporto
• Lavori di saldatura
• Lavori di taglio e foratura
• Sigillatura
• Rivestimento/Verniciatura

Sfide successive all'implementazione dei robot industriali

L'automazione richiede un processo di "apprendimento" affinché i robot memorizzino i movimenti di lavoro.
Tuttavia, l'insegnamento è un compito difficile e, pertanto, spesso si presenta il problema di non essere in grado di creare programmi per il funzionamento dei robot e di non avere personale docente sufficiente.

Per semplici operazioni di movimentazione e trasporto, il robot può memorizzare il movimento tramite apprendimento diretto.
D'altro canto, per compiti che richiedono precisione, come il posizionamento dei punti di lavorazione e le operazioni di rilevamento, è necessaria una formazione avanzata. Affidare la formazione a terzi, un compito complesso, è costoso.

È davvero possibile risparmiare tempo e risorse umane nello svolgimento di compiti didattici complessi?

【Obiettivo】 Automatizzare il lavoro con i robot.

【Sfide】 Necessità di creare programmi complessi per l'automazione
Produzione interna: assenza di personale docente, formazione che richiede molto tempo.
Affidamento a integratori esterni: costi elevati

【Esigenze】 Ridurre al minimo le ore di lavoro dedicate all'insegnamento

Che cos'è un sistema di insegnamento semplificato che NON richiede alcun processo di insegnamento?

Ecco un esempio di taglio di una lastra a specchio (pezzo con superficie curva) utilizzando la nostra sonda di contatto K3M senza alcuna programmazione.

Sfide dell'automazione con metodi convenzionali

Convenzionalmente, sono stati utilizzati i seguenti metodi (1) e (2).

(1) Saldatura e taglio dopo aver tracciato manualmente le linee dei fori di taglio sulla superficie tridimensionale del pezzo.
(2) Preparare i dati sul pezzo da lavorare utilizzando CAD 3D, programmare i dati e saldare e tagliare il pezzo utilizzando un robot.

L'automazione con metodi convenzionali presenta tre sfide.

• Difficoltà nella creazione di modelli a causa dell'elevata varietà di pezzi e del basso volume di produzione.
• Esiste una discrepanza tra il disegno CAD del pezzo e le dimensioni del pezzo reale.
• La necessità di realizzare un disegno CAD 3D e di creare un programma complesso per far funzionare il robot all'interno del disegno.

Schema del “SISTEMA DI INSEGNAMENTO ZERO” di TAKAMARU ENGINEERS CO.,LTD.

Inserendo semplicemente i dati dimensionali 2D (planari) nel pannello di controllo, la macchina è in grado di eseguire operazioni di marcatura e taglio su pezzi curvi.
Non è richiesto alcun processo di insegnamento.
Il punto chiave è l'utilizzo del robot di saldatura e della sonda di contatto METROL per ottenere informazioni 3D.

Toccando la superficie curva del pezzo con la sonda di contatto, vengono rilevate le "coordinate di altezza" del foro desiderato.
Ciò consente alla macchina di creare ed eseguire automaticamente un programma di lavorazione per forare un foro tridimensionale a partire dai dati 2D del foro di taglio in ingresso.

Questo sistema utilizza la sonda di contatto "Touch Probe K3M".

【Video dimostrativo】Sistema di insegnamento semplificato tramite sonda tattile

Il sistema di insegnamento sviluppato da Takamaru Kogyo crea ed esegue automaticamente un programma operativo per la "foratura della piastra terminale" senza alcun insegnamento.

*Nel video, al posto di una torcia al plasma, viene utilizzato uno strumento di "incisione".

Passaggio 1: Inserimento delle informazioni planari del foro lavorato

Inserire i dati 2D da (1) a (3) e confermare la posizione di taglio e le dimensioni del foro.

(1) Inserire le informazioni sull'angolo
Con quale angolo rispetto all'asse centrale del pezzo si trova il centro del foro lavorato?

(2) Inserire le informazioni sulla distanza
Distanza dal centro del pezzo in lavorazione al "centro del foro previsto".

(3) Inserire le informazioni sul diametro del foro lavorato

Fase 2: Acquisizione di informazioni tridimensionali (altezza)

I fori da realizzare non si trovano su una superficie piana, bensì su una superficie curva tridimensionale del pezzo.
Pertanto, il robot deve essere programmato automaticamente con dati e movimenti 3D.

In questo caso, le coordinate di altezza del foro lavorato vengono ottenute rilevando il contatto sulla superficie curva con una sonda di contatto.

【Commento video: Ordine delle operazioni】

1. (In base alle informazioni sull'angolo nel passaggio) Il piatto girevole ruota
2. Il Sensore misura l'altezza di un oggetto ⇒ Il robot rileva il centro del foro da praticare
3. Misura l'altezza in 5 punti della circonferenza attraversata dal cerchio utilizzando un sensore.
4. Calcola la linea centrale in base alle informazioni misurate al punto 3 e traccia effettivamente le linee (intersecanti).
5. Misura l'altezza di un'orbita circolare in 9 punti con un sensore

Il processo da 1 a 5 completa l'acquisizione delle informazioni sulle coordinate (altezza) di un cerchio piano passante nello spazio 3D.

Fase 3: Eseguire la lavorazione di un foro

Il robot riconfigura i fori in una forma 3D e poi esegue il lavoro.
Il foro di taglio è stato sostituito da una superficie curva 3D. (Aree contrassegnate in rosso)
*Nel video dimostrativo, per la marcatura rossa viene utilizzato un tracciatore anziché una torcia.

Richieste di informazioni sulle sonde tattili per robot

Si prega di compilare questo modulo per scaricare le nostre brochure e i nostri cataloghi.

Prodotti presentati in questo articolo