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Apr 18, 2023

Quando um robô de soldagem tem um cérebro

Na maior parte da fabricação, os robôs fazem o que lhes é dito. Eles não conseguiram

Na maior parte da fabricação, os robôs fazem o que lhes é dito. Eles não foram capazes de ensinar a si mesmos. Isso está começando a mudar, especialmente com robôs de soldagem. Robótica de caminho

Um soldador treinado pode examinar uma impressão, revisar um procedimento de soldagem, prender uma peça no lugar e iniciar a soldagem. Não é assim com um robô, pelo menos não tradicionalmente.

Historicamente, uma combinação de pessoas, hardware e software ensina o que o robô deve fazer, geralmente com um operador usando um pingente de ensino. Tudo isso consome o tempo produtivo de um robô. O ensino pode acontecer cineticamente, com o operador movendo o braço do robô ao longo de um determinado caminho. Isso pode até acontecer por meio de interfaces de programação simplificadas que estão proliferando entre as células de soldagem cobot.

Outra opção envolve programação e simulação off-line. Isso geralmente vem completo com representações digitais do robô, fixações, a própria peça e até mesmo componentes auxiliares ao redor da célula, tudo para evitar colisões e verificar o processo.

Tudo isso reduz o trabalho no chão a (na pior das hipóteses) alguns retoques de programação. Mesmo assim, alguém precisa desenvolver o dispositivo elétrico e executar o programa off-line. Os seres humanos e o software ainda devem ensinar, seja offline no escritório ou no chão de fábrica. Isso leva tempo e recursos de programação. Um robô não pode simplesmente "olhar" para uma peça e começar a soldar - uma limitação que impediu a robótica de permear a "cauda longa" da produção não serial de alto mix e baixo volume.

Isso pode ser definido para mudar. Avanços em visão, software e aprendizado de máquina estão construindo a base para um novo tipo de robô de manufatura – um com cérebro.

O setor de fabricação de metal viu surgir algumas tecnologias que podem ajudar os robôs a ver e depois fazer. A Omnirobotic, com sede perto de Montreal, implementou robôs e cobots de autoaprendizagem para revestimento em pó e aplicações semelhantes. Na Suécia, a OpiFlex desenvolveu robôs móveis flexíveis que podem ser treinados para "ver" um trabalho específico em uma máquina específica - seja uma prensa dobradeira, uma dobradeira de painel, um centro de usinagem, uma prensa de estampagem ou qualquer outra coisa - e saber o que fazer a seguir.

Abordagens específicas diferem, mas, em geral, essa automação recebe uma espécie de "treinamento robótico" que governa como o robô interage com a realidade. Então, quando o robô "vê" uma peça pendurada em uma linha de revestimento em pó de tal maneira, orientação e velocidade, ele sabe se mover e pulverizar de uma determinada maneira.

Algumas empresas se empenharam em encontrar soluções semelhantes para soldagem robótica e, nos últimos anos, várias organizações trouxeram suas tecnologias para o mercado. A julgar pelo sucesso inicial, o cenário da soldagem robótica pode parecer muito diferente nos próximos anos.

Andy e Alex Lonsberry cresceram em torno da loja de motocicletas personalizadas de seus pais. Os irmãos aprenderam a soldar desde cedo, mas em vez de entrarem no negócio da família, os dois acabaram na academia. Os nativos de Ohio fizeram doutorado na Case-Western Reserve University. Alex se concentrou em neurociência computacional, Andy em aprendizado de máquina para robôs bípedes.

"Focamos em fazer com que os sistemas aprendessem como os humanos", disse Andy, acrescentando que o trabalho deles os levou a abrir uma empresa de consultoria. "Todo o propósito daquela empresa era encontrar um ponto problemático no mercado."

Dois robôs de soldagem trabalham em colaboração para soldar uma grande peça de trabalho. Eles estão desenhando diretamente do arquivo CAD e das informações de soldagem incorporadas a ele. Abagy Robotic Systems Inc.

Por fim, os dois se encontraram com alguns gerentes de engenharia de um fabricante de silenciadores para discutir um problema que não tinha nada a ver com soldagem. Como Andy lembrou, "No meio da reunião, o presidente da empresa entrou na sala e disse: 'Vamos falar sobre soldagem.' Ele disse que eles tinham vários soldadores que estão envelhecendo, eles estavam lutando para recrutar novos e não conseguiram escalar a empresa por causa disso.

"Eles eram um fabricante de alto mix e baixo volume com cerca de 3.000 SKUs e produziam tamanhos de lote de 5 e 10. Eles estavam procurando várias opções, incluindo terceirização. Mas eles eram uma empresa made in America. Eles não queriam perder o reconhecimento da marca e se preocupavam com a perda de qualidade." Além disso, a empresa não queria manter milhões de dólares em estoque. "Eles eram um negócio de fluxo de caixa. Eles queriam receber um pedido, produzi-lo e despachá-lo."