Passaram 40 anos desde que a abb (então asea) apresentou o seu primeiro
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| 80 Passaram 40 anos desde que a ABB (então ASEA) apresentou o seu primeiro robô, o ASEA IRB 6, lançando assim a fascinante história da ABB na área da robótica. Como primeiro robô industrial disponível comercialmente, totalmente elétrico e controlado por microprocessador, o IRB 6 era uma máquina historica- mente significativa. Desde o seu lançamento, a área da robótica mudou drasticamente - quase irreconhecível. Embora muitos novos e inovadores desenvolvimentos tenham sido lançados ao longo dos anos, foram as tecnolo- gia que tornaram os robôs mais fáceis de usar e que reduziram as barreiras da implementação do robô que fizeram a maior diferença e aceleraram o ritmo de adoção da robótica. A ABB celebra 40 anos de robótica industrial O surgimento do robô IRB 6
IRB 90 IRB 2000
IRB 6000 81 missão, como também pela sua configu- ração antropomórfica e elo uso inovador de um microprocessador para controlo preciso. Estabeleceu novos padrões no tamanho da superfície, velocidade de movimento e repetibilidade, dando ori- gem a uma série de imitadores. O primeiro robô industrial apareceu em 1961 quando um “Unimate” hidraulica- mente acionado foi fornecido pela Gen- eral Motors para tratamento de uma máquina de fundição. A hidráu- lica dominava a robótica até que, em 1974, a com- panhia Sueca ASEA (mais tarde fundida com a Brown Boveri para formar a ABB) de- senvolveu o IRB 6, primeiro robô in- dustrial disponível comercialmente, to- talmente elétrico e controlado por microprocessador 1
com uma capacidade de carga 6 kg era única, não só pelo seu sistema de trans- O s robôs industriais podem agora ser encontrados em ambientes de processo de fabrico em todo o mundo. Aumentam a produtividade, garantem uma alta qualidade consistente e mel- horam a segurança no local de trabalho. As vantagens alcançadas na tecnologia robotizada ao longo das últimas quatro décadas têm sido surpreendentes: Onde outrora os robôs individuais realizavam tarefas relativamente simples e monóto- nas em ambientes perigosos, os siste- mas sincronizados multi-robô tratam at- ualmente de tarefas sofisticadas em células de produção flexíveis. A ABB de- sempenhou um papel importante na condução da revolução do robô. Title picture A tecnologia robotizada progrediu drasticamente nas últimas quatro décadas. Em particular, os robôs tornaram-se muito mais simples de implementar e usar.
O surgimento do robô As vantagens al- cançadas na tec- nologia robotizada ao longo das últi- mas quatro déca- das têm sido sur- preendentes. A hidráulica dominava a robótica até que, em 1974, a ASEA desenvolveu o IRB 6, o primeiro robô industrial dis- ponível comercialmente, total- mente elétrico e controlado por microprocessador. IRB 6600
IRB 6700 82 O IRB 6700 tem um custo total de pro- priedade (TCO) 20% mais baixo do que o seu antecessor imediato, o IRB 6640, graças a um design mais robusto, inter- valos de manutenção mais longos e uma manutenção simplificada. A fiabilidade foi uma consideração importante no de- sign do IRB 6700 - foi projetado para um tempo médio entre falhas (MTBF) de 400.000 horas. Para atingir este nível de confiabilidade, cada um dos relatórios de falha do IRB 6640 foi analisado e as conclusões retiradas foram utilizadas para o design do IRB 6700. Com 15% menos de consumo energético, também é mais eficaz para o ambiente e nas con- tas de serviços públicos. Bem vestido A fiabilidade da cobertura de um robô - os cabos e mangueiras que fornecem ar, energia elétrica, fluidos, arame de solda, etc., para a extremidade do braço - é tão importante quanto o próprio robô. Em muitos casos, o desgaste da cobertura é a razão dos maiores problemas para a maioria dos serviços. Cabos que balan- çam não só desgastam mais rapidam- ente, como também limitam os movi- mentos do robô. As coberturas totalmente integradas (IDs) – i.e. interi- ores no robô - são dispendiosas e po- dem ser limitativas em termos do que é possível passar através das mesmas. A nova LeanID da ABB atingiu o equilíbrio entre custo e durabilidade integrando as partes mais expostas do conjunto da cobertura no robô 3
gramação e simulação mais previsível, cria uma superfície mais compacta e, porque o desgaste é reduzido, aumenta os intervalos de serviço. O novo robô da básica com movimentos articulados pode ainda ser vista na gama atual dos robôs ABB. O que mudou ao longo dos anos foi a velocidade, a precisão e a eficiência de espaço. As caixas de velocidades sem folga sub- stituíram as unidades de parafuso de es- fera para os eixos hip (eixo 2) e shoulder (eixo 3), resultando numa melhor cin- emática espacial. Mas a outra mudança significativa foi a mudança de motores de corrente contínua (CC) para motores de corrente alterna (CA), que são mais pequenos, não tem escovas (manuten- ção mais fácil), são mais potentes e têm uma vida mais longa - todos os recursos exigidos pelos consumidores industriais. Robôs de uso pesado A flexibilidade e a adaptabilidade são características constantemente exigidas pelos utilizadores de robôs. Em 1991, a ABB cumpriu com estas exigências apresentando o IRB 6000 (150 kg capa- cidade de carga) para uso pesado. Des- tinado principalmente para a soldadura por pontos e para a manipulação de grandes componentes, o IRB 6000 foi construído sobre um conceito modular com uma gama de módulos de base, braço e punho para que pudesse ser otimizado para as necessidades de cada utilizador - uma filosofia de design que a ABB ainda hoje utiliza. Com característi- cas que atraíram uma ampla gama de clientes, o IRB 6000 foi um robô de sol- dadura por pontos com sucesso in- stantâneo. O modelo mais recente desta família, o IRB 6700, segue os passos do IRB 6000 como o robô de maior desem- penho no segmento dos 150 até 300 kg. 1 Primeiro cliente IRB 6 – visão geral da célula A mais recente adição à gama de robôs de pintura da ABB é o novo e compacto IRB 5500 FlexPainter. A soldadura por pontos tornou-se rapi- damente uma área nobre de aplicação, sendo o IRB 90, lançado em 1982, de- senhado especificamente para esta tare- fa. Este dispositivo de seis eixos com- pleto, com alimentações integradas de água, ar e eletricidade incorporadas no braço, fez incursões importantes no negócio local de soldadura por pontos. Robôs para pintura Não demorou muito para que os robôs se movessem para a arena da pintura e, em 1985, a ASEA lançou o seu primeiro robô elétrico de pintura, o TR 5000. Mais tarde, nos anos 90, a ABB inventou o sistema Cartridge Bell (CBS) para pintura de peças de automóveis. O sistema uti- liza cartuchos de tinta facilmente substi- tuíveis para reduzir os resíduos de tinta e de solvente, reduzindo assim os custos e as emissões, oferecendo ao mesmo tempo, uma gama de cores mais ampla. A mais recente adição à gama de robôs de pintura da ABB é o novo e compacto IRB 5500 FlexPainter 2
configuração únicos do FlexPainter de montagem mural criou a maior e mais flexível envelope de trabalho robotizado de qualquer robô de pintura de carroçar- ias automóveis. Dois IRB 5500 Flex- Painter conseguem manipular trabalhos que, até agora, requeriam quatro robôs de pintura. Os resultados são custos mais baixos, inicialmente e a longo pra- zo, instalação mais rápida, maior tempo de funcionamento e melhor fiabilidade. Mecânica do robô Tal era a elegância do design do IRB 6 que a sua cinemática antropomórfica 83 sionante de 10 G e 150 passagens por minuto, superando os operadores huma- nos por ordens de grandeza em termos de velocidade e versatilidade ao manuse- ar itens pequenos, como componentes eletrónicos e produtos alimentares. O software do FlexPicker oferece uma combinação de controlo de movimento de alto desempenho com visão integra- da e monitorização do transportador. O modelo standard atual (IRB 360) está também disponível com braço maior e múltiplas capacidades de carga, desde 1 até 8 kg dependendo das necessi- dades e uma gama de trabalho de até 1.6m
. Estas novas funcionalidades permitem à máquina executar ações de recolha-e-colocação ao longo de distân- cias mais longas do que nunca e tam- bém de um bom desempenho mesmo com múltiplas recolhas de itens pesa- dos. Paletização Uma área de aplicação para robôs que cresceu enormemente nos últimos anos é a paletização 6 . O novo IRB 460 da ABB é o robô de paletização mais rápido do mundo. Compacto e com um capaci- dade de elevação de 110 kg, este robô de quatro eixos é capaz de até 2.190 ci- clos por hora e é tão perfeito para pal- etização de alta velocidade no fim de linha como para paletização de sacos. O ABB, o IRB 6700, foi desenhado para acomodar o LeanID desde o início. Pequenos também é bonito Por vezes os robôs devem ser peque- nos. O mais pequeno robô multiusos de sempre da ABB, o IRB 120, pesa apenas 25 kg e consegue manusear uma carga de 3 kg (4 kg para um punho vertical) com um alcance de 580 mm 4 . Está também disponível, uma versão para com acabamento em branco para apli- cações “sala limpa” ISO 5 (classe 100), certificada pelo IPA (Fraunhofer-Institut Produktionstechnik und Automatisier- ung). A variante IRB 120T destina-se a aplica- ções rápidas de “recolha e colocação” que requerem flexibilidade extrema com- binada com repetibilidade 10 µm líder da indústria. O IRB 120T de seis eixos for- nece um aumento substancial nas velo- cidades máximas de quatro, cinco e seis eixos, resultando em melhorias de tem- po de ciclo de até 25%. Robôs de recolha e colocação de alta velocidade A ABB apresentou o robô IRB 340 Flex- Picker® em 1998 – outro robô historica- mente significativo na medida em que foi o primeiro robô “estilo delta” disponível para aplicações de recolha-e-colocação. Era capaz de uma aceleração impres- O surgimento do robô 2 IRB 5500 3 IRB 6700 com LeanID Tal era a elegância do design do IRB 6 que a sua cinemática antro- pomórfica básica com movimentos articulados pode ainda ser vista na gama atual dos robôs ABB.
84 geração do sistema de controlo o quadro é totalmente diferente: O IRC 5, a quinta geração de controladores robotizados da ABB, foi especialmente desenhada para simplificar a utilização de robôs e para diminuir as barreiras à integração de robôs em instalações existentes 7
O IRC5 oferece controlo de movimento superior e incorporação rápida de hard- ware adicional. A sua tecnologia de con- trolo de movimento, apresentando o TrueMove e o QuickMove, é chave para o desempenho do robô em termos de precisão, velocidade, tempo de ciclo, programabilidade e sincronização com dispositivos externos. O QuickMove de- termina a aceleração máxima possível em todo o movimento e utiliza-a em pelo menos um eixo, de modo que a posição final seja atingida no tempo mais curto. O TrueMove assegura que o percurso do movimento seguido seja o mesmo inde- pendentemente da velocidade e elimina a necessidade de “sintonização do per- curso” quando os parâmetros de veloci- dade são ajustados online. Outras car- acterísticas incluem o bem conhecido dispositivo de interface FlexPendant da ABBB com ecrã tátil e programação por joystick, linguagem flexível RAPID e poderosas capacidades de comunica- ção. Recentemente, a ABB apresentou uma versão compacta do IRC5 para aplica- ções onde fosse necessário minimizar a superfície, mas com a total funcionali- IRB 460 tem um alcance de 2,4 m, ocu- pa 20% menos espaço e executa 15% mais rapidamente do que os seus rivais mais próximos. As ofertas modernas de robôs vão muito além do próprio robô e o IRB 460, por exemplo, vem com o Pacote de Funções PalletPack 460. Este é um conjunto de produtos de pré-engenharia configura- dos para paletização de fim de linha que melhora muito a facilidade de uso para os integradores. Para paletização de alto rendimento, de camada completa, a ABB tem o robô IRB 760. Com uma capacidade de carga de 450 kg e um alcance de 3,2 m, este robô oferece alta inércia de punho – o dobro da concorrência – que permite ro- dar produtos mais pesados e maiores, mais rapidamente do que qualquer outro robô na sua classe. Esta velocidade su- perior torna o IRB 760 especialmente adequado para paletização de camadas completas de bebidas, materiais de con- strução e químicos. Vantagens em sistemas de controlo Em 1974, o sistema de controlo IRB 6 tinha apenas um único microprocessa- dor Intel 8008 de 8 bit, uma HMI com um LED de leitura de quatro dígitos, 12 bo- toneiras e software rudimentar para in- terpolação de eixos e controlo de movi- mento. O robô requeria conhecimentos especializados para programar e operar. Quarenta anos e quatro alterações na 4 IRB 120 na ABB SACE em Frosinone A fiabilidade foi uma consideração importante no de- sign do IRB 6700 - foi projetado para um tempo médio entre falhas de 400.000 horas.
85 do robô, detetando qualquer desvio in- desejado ou suspeito do normal. Se for detetado um risco de segurança, o SafeMove executa uma paragem de emergência, imobilizando o robô numa fração de segundos. FlexFinishing e Force Control Outra inovação recente é o sistema Flex- Finishing da ABB que apresenta o Ro- botWare Machining Force Control para operações delicadas – especificamente para trituração, rebarbação e polimento de peças fundidas. Esta aplicação ro- botizada única, lançada em 2007, con- tém um ambiente de programação que permite ao robô encontrar o percurso ideal. Um circuito fechado de realimenta- ção controla a velocidade e a pressão da ferramenta. A aplicação permite programação sim- ples e eficiente, utilizando o sensor de força para definir a trajetória para o mov- imento do robô - o operador apenas movimenta manualmente o robô para o colocar no percurso. O robô segue auto- maticamente a indicação, registando o percurso exato e gerando um programa robotizado. Esta abordagem inovadora não só mel- hora a qualidade das peças acabadas, como também reduz o tempo global de programação em até 80%, reduz o tem- po de ciclo do robô cerca de 20% e pro- longa a vida útil das ferramentas de tritu- ração em 20%. Estão disponíveis outros dade do IRC 5 garantida. O RobotWare está no centro do sistema e apresenta uma série de plug-ins opcio- nais desenhados para aumentar a fun- cionalidade e facilidade de uso para uti- lizadores de robôs. Por exemplo, multitarefa, transferência de informações do ficheiro para o robô, comunicações com sistemas externos ou tarefas de movimentação avançada. Uma característica marcante do IRC 5 é a sua função MultiMove, que permite o controlo de até quatro robôs da ABB mais posicionadores de trabalho ou out- ros dispositivos servo - um total de 36 eixos - de uma forma totalmente coorde- nada. Embora complexo, a configuração e operação de tal célula multi-robô com movimentos totalmente coordenados é facilitada com o FlexPendant, a primeira unidade de interface aberta operador- robô do mundo, desenvolvida para o IRC5. A próxima geração de segurança ro- botizada Para garantir a segurança das pessoas que trabalham com robôs industriais, os humanos e os robôs eram tradicional- mente separados por barreiras e eram necessários equipamentos de seguran- ça dispendiosos. O SafeMove da ABB reduz as exigências de tais equipamen- tos. O SafeMove é um computador inde- pendente alojado no armário do IRC5 que permite, monitorização tolerante a avarias da velocidade e posicionamento O surgimento do robô 6 IRB 660 a paletizar tambores de tinta 5 IRB 360 em ação A nova LeanID da ABB atingiu o equilíbrio entre custo e durabili- dade integrando as partes mais expos- tas do conjunto da cobertura no robô.
86 programas de robôs reais e ficheiros de configuração idênticos aos utilizados na fábrica garante que tudo no mundo vir- tual funciona exatamente como funcio- nará no mundo real. Para os desenvolvedores, este método de programação é muito eficiente e pode ser feito sem a pressão do tempo ou as restrições da localização dos equipa- mentos pré-existentes. Ao reduzir as barreiras à integração robótica através da facilidade de programação, clientes e integradores percebem a redução de custos e o aumento do tempo de mer- cado, que resulta num retorno pratica- mente imediato do investimento. Pronto a usar As células de fabrico padronizadas estão a remover algumas das últimas barreiras à implementação da robótica. Em vez de construir células de robôs a partir do zero, os clientes podem usar conceito FlexLean da ABB, que oferece uma cé- lula compacta onde os robôs, controla- dores e cabos são pré-montados numa plataforma. O FlexLean oferece aos fab- ricantes automotores montagem geomé- trica e células de soldadura por resistên- cia disponibilizadas com uma seleção de configurações pré-definidas e uma am- pla gama de produtos robóticos. Isto re- sulta em células tão económicas que podem competir com o trabalho manual em países de baixos custos. A FlexArc ® da ABB é uma adição à gama de células standard - um pacote com- pacotes de funções para trabalhos de precisão – como, por exemplo, colagem. O pacote de colagem oferece movimen- to do robô e débito de cola perfeita- mente coordenados com a configuração do transportador. A alta precisão e débi- to/colagem consistentes do robô não só melhora a qualidade das peças como também reduz o tempo de ciclo 8
Programação baseada em computa- dor
Ao longo dos anos, tornou-se claro que a forma mais fácil, mais rápida, mais pre- cisa e mais flexível para programar robôs é usando um computador num escritório antes mesmo de tocar em qualquer eq- uipamento físico no mundo real. Esta é a melhor forma de maximizar o re- torno do investimento em sistemas ro- botizados, resultando em custos mais baixos, mais tempo para o mercado e produtos finais superiores. O RobotStudio da ABB permite desen- volver a programação num computador sem comprometer a construção ou per- turbar a produção existente. Simplifica o processo de programação de robôs e facilita o desenho de soluções para am- bientes de produção complexos. Entre todas as soluções de programa- ção de robôs baseadas em computador, o RobotStudio é a única que é construí- da sobre o Controlador Virtual ABB, uma cópia exata do software real que opera nos robôs de produção da ABB. Usando 8 Pacote de função de colagem 7 Controlador IRC 5 O software do FlexPicker ofere- ce uma combina- ção de controlo de movimento de alto desempenho com visão orien- tada e monito- rização de trans- porte integrada. 87 cenário de inspeção - tudo num pacote compacto IP67 10 . A extensa bibliote- ca de comandos de visão do produto Visão Integrada torna-o fácil de usar - mesmo para utilizadores iniciantes. A ferramenta de programação 3-D offline da ABB, o RobotStudio, oferece, como standard, componentes prontos a usar para programação fácil do robô e do sistema de visão. Serviço remoto O desempenho reduzido do robô pode ter um impacto significativo na produção. Esta é a razão pela qual a ABB desen- volveu tecnologias de serviço remoto e implementou um serviço global de 1200 especialistas em mais de 50 países e em mais de 100 localizações. A base insta- lada da ABB com mais de 230.000 robôs oferece enormes benefícios de escala e significa que o serviço de classe mundial pode ser fornecido a um custo razoável. Este aspeto é um dos mais importantes diferenciadores de mercado para a ABB. Com o serviço remoto, os dados do robô são enviados desde o controlador para um centro de assistência para análise automática e estudo por um especialista no assunto. Este especialista pode - re- motamente identificar a causa da avaria e disponibilizar apoio imediato ao utiliza- dor final. Muitos problemas podem ser solucionados sem visitas à instalação. A análise automática pode não só dis- ponibilizar um alerta de falha, como pode ainda prever dificuldades futuras. A qualquer momento e de qualquer local, o utilizador pode verificar o estado do robô e aceder a informação de manutenção importante sobre o sistema robotizado, acedendo ao portal online MyRobot da ABB. A era do robô industrial Desde que a ASEA apresentou o pri- meiro robô industrial controlado por mi- croprocessador e totalmente elétrico em 1974, que a robótica industrial já percor- reu um longo caminho - e o ritmo da mu- dança está apenas a acelerar. Este ano, a ABB espera vender o seu 250.000º robô e está preparada para continuar com novos desenvolvimentos pioneiros, a construir uma ampla gama de robôs industriais, controladores robotizados, software associado e inovadoras opções de serviço. Em 40 anos, a precisão de posicionamento melhorou de 1 mm para 10 µm, as interfaces de utilizador pas- saram de LED de leitura de 4 dígitos para um ecrã tátil completo Windows e a capacidade de memória aumentou de 8 kb para muitos terabytes. Ao mesmo tempo, a fiabilidade aumentou enorme- mente e os custos diminuíram tanto que, atualmente, um robô custa menos de metade do que custava há 10 anos atrás. A era do robô industrial chegou. pleto de soldadura por arco 9 . Inclui todos os componentes necessários para soldadura por arco robotizada: Robôs, IRC 5 com suporte para coordenação para múltiplos robôs, posicionadores e equipamento de soldadura. Os clientes podem optar entre diversas soluções de robô único ou multi-robô. Todos os ca- bos internos são passados e ligados na fábrica. Todos os componentes da célula são montados sobre uma base comum, eliminando a necessidade de trabalho de engenharia no local. O software foi pré- configurado para configuração e opera- ção simples. Como solução integrada, uma célula FlexArc pode ser movimen- tada dentro ou entre os diferentes locais de produção. Isto permite aos engenhei- ros desenhar instalações altamente flexíveis que cumpram as exigências at- uais para transições rápidas. O olho do robô Mesmo na última década, a tecnologia de visão progrediu tremendamente e a ABB reconheceu que um sistema robot- izado guiado por uma visão potente pode ajudar a superar muitos desafios de produção. O produto Visão Integrada da ABB, que pode ser usado em muitas indústrias, apresenta 50 ferramentas de visão po- tentes, foco automático, iluminação inte- grada e ótica, captura de imagem mais rápida, capacidade de alimentar e de controlar uma gama de iluminação ex- terna e capacidade de entrada/saída su- ficiente para praticamente qualquer David Marshall ABB Robotics Nick Chambers ABB Robotics Comunicação Corporativa comunicacao-corporativa@pt.abb.com O surgimento do robô 10 Visão Integrada 9 FlexArc – o pacote de soldadura completo Catálogo: public public -> Os princípios da espectroscopia: Teoria public -> Refugiados Começam Vida Nova nos Estados Unidos public -> Hist. Ria da febre amarela no br. Pdf public -> Xx assembleia Sinodal do Sinodo Sudeste Mensagem às Comunidades public -> Microsoft Word 78ne introducao doc Compartilhe com seus amigos:
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