Flexibilização de robô industrial de soldagem via o desenvolvimento de acoplador de ferramenta

Abstract

Com o surgimento da indústria 4.0 empresas no mundo todo se veem obrigadas a aderir aos novos modelos ágeis e flexíveis, propostos pela quarta revolução industrial, sendo que no processo de soldagem, empregado na indústria Brasileira e mundial, não é diferente. Cada vez mais é possível ver células de soldagem utilizando robôs para manipular objetos ou soldá-los, a exemplo das linhas produtivas automobilísticas. Visando proporcionar uma solução de baixo custo e de cunho nacional na área de soldagem robotizada, o presente trabalho descreve o processo de idealização, desenvolvimento e teste de um acoplador para múltiplas ferramentas de soldagem. A utilização de um acoplador automático para múltiplas ferramentas possibilita reduzir o tempo para a troca de efetuadores finais, agrega autonomia para o robô executar diferentes tarefas e evita o risco do operador se acidentar no espaço de trabalho do robô. O acoplador desenvolvido utiliza um sistema de garra pneumática para segurar e soltar automaticamente uma tocha de solda, esse sistema é eficiente pois ao soltar a ferramenta possibilita que a garra pneumática possa ser utilizada para posicionar uma nova peça. O desvio padrão em X e Y do robô Fanuc M10iA utilizando o dispositivo ficou em +/- 0,002 mm, valor aceitável para um processo de soldagem industrial. O equipamento foi feito em aço e alumínio, pesando no total 3,11 kg. Ao realizar a programação da trajetória verificou-se que o encaixe com o suporte da ferramenta não se mostrou adequado, sugerindo revisão do projeto.

With the emergence of the industry 4.0 companies worldwide are forced to adhere to the new agile and flexible models proposed by the fourth industrial revolution. In the welding process, much used in the Brazilian and global industry, is no different. More and more it is possible to see welding cells using robots to manipulate objects or weld them, like automotive production lines. In order to provide a low cost and national solution in the area of robotic welding, the present work describes the process of idealization, development and testing of a coupler for multiple welding tools. The use of an automatic coupler for multiple tools makes it possible to reduce the time for the change of final effectors, adds autonomy for the robot to perform different tasks and avoids the risk of the operator crashing in the robot's workspace. The developed coupler uses a pneumatic gripper system to automatically hold and release a welding torch, this system is efficient because by loosening the tool allows the pneumatic gripper to be used to position a new part. The standard deviation in X and Y of the Fanuc M10iA robot using the device was +/- 0.002 mm, an acceptable value for an industrial welding process. The equipment was made of steel and aluminum, weighing a total of 3.11 kg. When programming the trajectory it was found that the fitting with the tool support is difficult, requiring a second version of the project.