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Concepção e Simulação de uma Célula Robotizada para

1. 13 Figura 2 8 Interface gr fica da consola do rob ABB 13 Figura 2 9 C lula robotizada de demonstra o da IMC 14 Figura 2 10 Opera o de cardagem a esquerda e respectiva ferramenta a direita 15 Figura 2 11 Sistema de ex trae CAGES JOS Aa AA E 15 Ficlira 2 12 Sistema de rotacao de KOMA NANA Up eu ENT LE ias 16 Figura 2 13 Sistema de transporte de formas u s 16 Figura 2 14 Sistema de reactiva o de cola nas solas 16 Figura 2 15 Transmissor receptor instalado na forma do sapato 17 Figura 2 16 Aspecto do software RS WARE 17 Figura 2 17 Exemplo de altera o de um programa 18 Figura 2 18 Exemplo da opera o de Grading uu ulaqa uu aaa i asua 18 Concep o e Simula o de uma C lula Robotizada para Acabamentos de Solas de Cal ado Figura 2 19 Esquema de implementa o poss vel com uso de c mara 19 Fisuras RODO centrado na CELTA quisiera unu humans AGA 23 Fisura 3 2 Robo em linha na ee ulace ee REI eer Ue akana a 24 Pigura 5 5 Robo MOVE na celular Paride NA e eade od atleta ea 24 Figura 3 4
2. this Controls Add this button4 Lthasg COontrols AddithHaiB button3 this Controls Add this button2 this Controls Add this buttonl this Size new System Drawing Size 640 390 this Text Footwear Finishing thzs Ctonrtrols SetChaildlIndexi thuis buttonl this cControlsS SertchailolIndex LHls button2 thls Controls setchrldindex tnis button3 this Controls SetChaildlIndex this buttonud4 this Controls 5ertchildl dexi this button5 Na e Na O O O O O Na Concep o e Simula o de um C lula Robotizada para Acabamentos de Solas de Cal ado this Controls SetChildIndex this tpsLabell 0 this Controls SetChildIndex this tpsLabel2 0 this Controls SetChildIndex this tpsLabel3 O thzis Controls SetChildIndex rthzs pictureBoxi 0 this ResumeLayout false endregion region ITpsViewSetup Members lt summary gt This method is called by TAF when the control is closed down before Dispose is called lt summary gt void ITpsViewSetup Uninstall TODO Add TpsViewFootWearFinishing Uninstall implementation summary This method is called by TAF when the control is installed in the framework after the constructor is called lt summary gt bool ITpsViewSetup Install object sender object data TODO Add TpsViewFootWearFinishing Install implementation return false tendregion region ITpsViewActivation Membe
3. base Dispose disposing region Windows Form Designer generated code lt summary gt Required method for Designer support do not modify the contents of this method with the code editor Ly lt summary gt private void InitializeComponent System ComponentModel ComponentResourceManager resources System ComponentModel ComponentResourceManager typeof view2 new this ABB Robotics TpSs this this LNG this ERNIS this Luis tnig this this this this a ie ec this LIIS this this Cuig this this this tabControl 1 Windows Forms TabControl tabPage3 button9 button8 button7 buttonb buttonl tabPage2 button4 Dutton tpsLabel4 tpsLabel5 tpsLabelo tpsLabel3 tpsLabel2 tpsLabell tabPagel tpsLabel9 tpsLabel8 tpsLabel7 Dutton Dutton2 new ABB Robotics Tps Windows Forms TabPag RODOLtios5 RODOLtics QRODOLiIGOS sRODOELCS sRODOL LCS new ABB Robotics Tps Windows Forms TabPa new ABB Robotics Tps Windows Forms Button new new new new new ABB ABB ABB ABB ABB Tps Los Tps LOS LOS Windows Windows Windows Windows Windows Forms Forms Forms Forms Forms Buttoni b ttonti BUCTCGON Buttont i Button g new E js e 0 7 new ABB Robotics Tps Windows Forms Button new HSW new new lew UGW ABB ABB ABB ABB A
4. An This program was developed only for didactic use An Xn 4 a Copyright C by Nune Moita 22000 yn FEUP MIEN string caption About GTPUMessageBox Show this new MessageBoxEventHandler OnServerMessageClosed 1 message caption System Windows Forms MessageBoxIcon Exclamation System Windows Forms MessageBoxButtons OK Condi es para permitir que ap s click na imagem da apresenta o seja iniciados os objectos presentes na view pEinoerpel private void pictureBoxl Click object sender EventArgs e pictureBox1 Dispose buttonl Visible true button2 Visible true button3 Visible true button4 Visible true button5 Visible true tpsLabell Visible true tpsLabel2 Visible true tpsLabel3 Visible true Ao click abrir novo menu gt Menu Help private void button5 Click object sender EventArgs e this _view4 new view4 this view4 Closed new EventHandler view4 Closed this view4 ShowMe this dispose da view quando esta fechada void view4 Closed object sender EventArgs e this view4 Closed new EventHandler view4 Closed this view4 Dispose this view4 null 2 C digo do submenu Process Shoes using System using ABB Robotics Controllers RapidDomain using JADB RODOLICS 137 Anexo B C digo da Aplica o Desenvolvida using using USING using using using using using using ABB Robotics C
5. Figura 1 5 Pormenor da diferen a entre a sola superior e inferior antes do acabamento final Na opera o manual de uniformiza o da sola existe um operador qualificado que ao encostar e rodar o sapato o mais uniformemente poss vel sobre uma ferramenta abrasiva consegue realizar um bom acabamento Figura 1 6 Figura 1 6 Processo de acabamento manual utilizando ferramentas abrasivas Empresa sediada em S Jo es Revinhade Felgueiras Portugal Imagem retirada de http www gettyimages com detail 200458971 001 Riser vista em 20 03 2009 Introdu o Geral e Objectivos 1 1 Objectivos do Trabalho O objectivo deste trabalho o de conceber e simular uma c lula robotizada para permitir o acabamento automatizado de sapatos de solas duplas baseado na utiliza o de um rob industrial equipado com controlo de for a A c lula robotizada dever responder aos seguintes requisitos e Capacidade de acomodar diferentes modelos de sapatos e Capacidade de adapta o aos diferentes tamanhos de sapatos e Uniformidade do acabamento e Uma interface de comando intuitiva que permita uma f cil opera o da c lula por parte de um utilizador n o especializado Para complementar o trabalho de simula o e sua aplicabilidade ser o efectuados testes utilizando o rob industrial ABB IRB 2400 dispon vel no laborat rio de rob tica do Departamento de Engenharia Mec nica da Faculdade de Engenharia da Universidade d
6. lt summary gt lt param name disposing gt true if managed resources should be disposed otherwise false lt param gt protected override void Dispose bool disposing if IsDisposed LEY 164 Concep o e Simula o de um C lula Robotizada para Acabamentos de Solas de Cal ado LE IJ TODOS disposing Call the Dispose method of all FP SDK instances that may otherwise cause memory leak ZE finally components null components Dispose base Dispose disposing region Windows Form Designer generated code lt summary gt Required method for Designer support do not modify the contents of this method with the code editor lt summary gt private void InitializeComponent system ComponentModel ComponentResourceManager resources new System ComponentModel ComponentResourceManager typeof view5 this listViewl new ABB Robotics Tps Windows Forms ListView this buttonl new ABB Robotics Tps Windows Forms Button this button2 new ABB Robotics Tps Windows Forms Button this button3 new ABB Robotics Tps Windows Forms Button this tpsLabel new ABB Robotics Tps Windows Forms TpsLabel this alphaPadl new ABB Robotics Tps Windows Forms AlphaPad this SuspendLayout listViewl P this listViewl BackColor System Drawing Color White this listViewl Borderbrize 1 this listViewl CheckBoxes true this l
7. lt summary gt Resumo descritivo do TpsViewIRC5Appl lt summary gt public class TpsViewFootWearFinishing TpsForm ITpsViewSetup ITpsViewActivation private Button buttonl public TpsViewFootWearFinishing 21 Necess rio para o windows form designer support InitializeComponent I ToDo Adicionar qualquer codigo oontru uctor depois do InitializeComponent j summary Aqui poder ser limpo qualquer fonte utilizada pela aplicac o antes de esta ser disposed por ela pr pria pela TAF TeachPendant Application Framework O m todo chamado pela TAF quando a aplica o fechada II key lt summary gt protected override void Dispose bool disposing if IsDisposed Cry 131 Anexo B C digo da Aplica o Desenvolvida aplica es FP SDK if finally base Todo evitando perdas de memoria disposing Chama o metodo dispose para todas as Dispose disposing region Windows Form Designer generated code lt summary gt M todo necess rio para o designer support lt summary gt private void InitializeComponent System ComponentModel ComponentResourceManager resources new System ComponentModel ComponentResourceManager typeof TpsViewFootWearFinish ing this buttonl new ABB Robotics Tps Windows Forms Button this button2 new ABB Robotics Tps Windows F
8. um C lula Robotizada para Acabamentos de Solas de Calcado BackColor System Drawing Color DarkGray ForeColor System Drawing Color White Location new System Drawing Point 198 152 Name button4 Size new System Drawing Size 50 46 Tabindex 5 Text 4 Click new buttor4d Click BackColor System Drawing Color DarkGray ForeColor System Drawing Color White Location new System Drawing Point 254 152 Name buttons Size new System Drawing Size 50 46 TabIndex 6 Text a Click new buttons Click BackColor System Drawing Color DarkGray ForeColor System Drawing Color White Location new System Drawing Point 310 152 Name buttons Size new System Drawing Size 50 46 Tabindex 7 Text 6 Click new buttono Click BackColor System Drawing Color DarkGray ForeColor System Drawing Color White Location new System Drawing Point 198 100 Name button Size new System Drawing Size 50 46 TabIndex 8 Text Jm Click new burton Clicks BackColor System Drawing Color DarkGray ForeColor System Drawing Color White Location new System Drawing Point 254 100 Name buttons Size new System Drawing Size 50 46 TabIndex 9 Text 8 Click new burccons Clack BackColor System Drawing Color DarkGray ForeColor System Drawing Color White Location new System Drawing Point 310 100
9. Anexo B C digo da Aplica o Desenvolvida private void buttonl Click object sender EventArgs e Paragem de emerg ncia de qualquer programa rapid a correr Rapid rapid C Rapid Fapio Stop s private void button9 Click object sender EventArgs e Fechar a janela e ir para o menu principal libertando a memoria do controlador this Dispose J private void button7_Click object sender EventAros e Quest o sobre a certeza do utilizador perante o inicio de um programa string message Are you sure to start this performance string caption ATTENTION GTPUMessageBox Show this new MessageBoxEventHandler OnServerMessageClosed 2 message caption System Windows Forms MessageBoxIcon Question System Windows Forms MessageBoxButtons YesNo implementar programa de recurso ao uso de Yes ou No private void OnServerMessageClosed 2 object sender ABB Robotics Tps Windows Forms MessageBoxEventArgs e if e DialogResult System Windows Forms DialogResult Yes Ir ao controlador T_ROB1 e faz o load do programa da pasta button6 Enabled true Rapid rapid Rapid tRobl c Rapid GetTask T ROBI Retira o nome de cada selec o de sapato e vai modificar O caminho para ir fazer load respectiva pasta string path C FOOTWEAR Shoes lIistViewl Selectedltem Text Replace IT listView2 SelectedItem Text Replace T listView3 Select
10. Exemplo do rob em linha com sistema de movimenta o de sapatos 24 Figura 3 5 Exemplo de rob disposto em linha com o sistema de movimenta o angular 27 Figura 3 6 Exemplo de rob centrado entre a linha de movimenta o e a m quina dedicada E 28 Figura 3 7 Exemplo de rob s em linha com o sistema de movimenta o linear 3l Figura 3 8 Exemplo de rob s em linha com o sistema de movimenta o angular 32 Figura 3 9 Exemplo de rob centrado entre a linha de movimenta o e as m quinas a p mameer 22 Figura 4 1 Estrutura de programa o off line do RobotStudio 42 Figura 5 1 Rob e respectiva mesa dispon veis na rea de trabalho do RobotStudio 47 Figura 5 2 Modela o do conjunto sapato e respectivo suporte 47 Fioura 55 Modela o da ferramefita cce NAA E 48 Figura 5 4 Modelo do Rob com respectiva ferramenta de trabalho 48 Figura 5 5 C lula robotizada proposta para simula o da opera o de acabamento de cal ado Acabamento de 11e dto ara e a 49 Figura 5 7 Ilustra o da posi o do referencial de trabalho 50 Figura 5 8 Defini o da zona l
11. Finishing Figura B 1 Figura 12 Informa o dispon vel ap s clique do bot o About O bot o Help pretende elucidar o utilizador de uma forma breve e concisa sobre o modo de funcionamento do programa Este submenu constitu do por duas tabs uma contendo informa o sobre o modo de utiliza o das funcionalidades dispon veis no submenu Process Shoes Figura 13 e outra sobre quando e como utilizar o submenu DeBug Figura 14 Process Shoes Obligatory to choose all the 3 options to continue Confirm your options ROTATE For more informations consult the Manual Ng Footwear Finishing Figura 13 Ajuda disponivel na tab Process Shoes Nota Ver t pico 5 2 para informa o mais detalhada da Auto Motors On 19 SystemPlaca NUNO PC Stopped Speed 100 gt Help z Production law Footwear Window NG Finishing Figura 14 Ajuda disponivel na tab DeBug Nota Ver t pico 5 4 para mais informa o 5 2 Submenu Process Shoes Este submenu Figura 15 constitu do pelas seguintes tr s tabs e Footwear s Choice e Pre Execution e Execution G Auto Motors On 19 SystemPlaca NUNO PC Stopped Speed 100 X Footwear s Choice Shoe s Type Shoe s Number Shoe s Foot no35 Left Foot T No 40 Right Foot Figura 15 Apresenta o inicial do submenu Process Shoes amp Production 38 Footwear Window Finishing 5 2 1 Tab Footwear
12. Forms ContentAlignmentABB MiddleCenter Cl1Ck SOC TON Click J7 button tls CHIS System Drawing this ABB Robotics Tps tls this COLD this this ADBB Robotics Ips this Hf bDuttorZz Windows button2 Duttonz Duttonz DuttonZz Juttonz Windows DUELON System EventHandler this Dutton2a DUEEOn2Z Image resources GetObject button2 BackgroundImage FontName Forms DesignerFont Font12b new System Drawing Point 132 I a ti buttons i thas this this ABB Robotics Tps this LIS this this CHIS ABB RODOE1 C8 Tps CHS System EventHandler this jJ button3 Windows uron o D utton33 Dutton IJUULODn3 Dutton3 Windows DULbtomnm3 JDuttono Click gt pOUE LONG WUE EON 3s System Drawing Image resources GetObject button3 BackgroundImage FontName Forms DesignerFont Font12b new System Drawing Point 524 64 tpsLabel7 I7 this this ABB Robotics Tps this this TULE this tpsLabel7 BackColor tpsLabel7 FontName Windows tpsLabel7 Location tpsLabel7 Size tpsLabel7 TabIndex tpsLabel7 TextAlignment Location Size TabIndex Text TextAlign Forms ContentAlignmentABB MiddleCenter Click new JbD ttonz Click false BackColor System Drawing Color White BackgroundImage new new System Drawing Point 14 new System Drawing Size 112 9 WW t new
13. o de uma C lula Robotizada para Acabamentos de Solas de Cal ado Instru o que seria temporalmente dispendiosa Neste campo a utiliza o da consola real para realizar opera es de maquinagem n o se revelou como uma boa ferramenta pelas raz es mencionadas 7 2 Conclus es O objectivo deste trabalho foi o de conceber e simular uma c lula robotizada que permitisse realizar o acabamento automatizado de sapatos de solas duplas baseado na utiliza o de um rob industrial equipado com controlo de for a Neste sentido ap s o desenrolar de todo o processo e apesar dos problemas encontrados ao n vel da procura de solu es robotizadas foi poss vel efectuar a simula o de uma c lula em contexto laboratorial que responde aos seguintes requisitos propostos Inicialmente e Capacidade de acomodar diferentes modelos de sapatos e Capacidade de adapta o aos diferentes tamanhos de sapatos e Uniformidade do acabamento e Uma interface de comando intuitiva que permita uma f cil opera o da c lula por parte de um utilizador n o especializado Com o realizar desta simula o foi poss vel perceber que a aplica o de uma solu o robotizada pode melhorar a performance do sector de acabamento de sapatos na ind stria nacional pelos motivos listados e Redu o no tempo de realiza o do acabamento Comparativamente aos 1 SI a i aproximadamente quinze segundos dispendidos por um operador experi
14. o teria de ser transferida para um computador onde sofreria modifica es para posterior reenvio para o controlador As desvantagens associadas a esta considera o traduzem se quer em termos de perdas de tempos quer em poss veis perdas de informa o por modifica o descuidada Outras vantagens associadas s o obviamente o f cil acesso base de dados podendo se adicionar ou remover modelos de sapatos Um factor importante a considerar foi condicionar o acesso a esta funcionalidade apenas a pessoal que tenha permiss es atrav s do conhecimento de uma palavra chave A ilustra o seguinte Figura 5 34 descreve todo este processo acima enunciado Menu Principal gt Aviso Password Alterada Clique de Bot o Introduzir Password Falsa E actual Clique de Bot o M nd de Tm Introduzir Password Clique de Bot o Y nova B resposta Password Escrever na Base Dados Aceder e Apagar da Base dados Figura 5 34 Estrutura de funcionamento de Adicionar Remover Programas 69 Desenvolvimento da Simula o de uma C lula Robotizada Como exemplo pr tico do uso desta funcionalidade pode descrever se a situa o de um determinado modelo deixar de ser processado por um determinado per odo de tempo Poder se retirar o mesmo da base de dados permitindo n o s encurtar a lista de sapatos como garantir uma menor margem de engano por parte do utilizador na escolha
15. summary Required designer variable lt summary gt private System ComponentModel IContainer components public view2 LBS ROBOTICS Robotics RODOUZOS TPS LTPS Tps LOS LOS Windows Windows Windows Windows Windows Windows InitializeComponent Forms Forms Forms Forms Forms Forms Forms B oOorms Forms Forms Forms Forms Forms Forms Forms Forms Forms Forms TabControl tabControll TabPage tabPagel TabPage tabPage2 ListView listView3 ListView listView2 sBUEEON lt BUCCON BUCCONI BItton ListView listViewl ListViewltem listViewItem ListViewltem listViewItem8 buttons BUTTON button4 buttons TabPage tabPage3 s BUCTON Button sBUELON Dut Lon P E con P ut ron buttons buttonl buttons button9 pulls Concep o e Simula o de um C lula Robotizada para Acabamentos de Solas de Cal ado JP PI I1 I1 disposed otherwise lt summary gt Clean up any resources used by this class lt summary gt lt param name disposing gt true if managed resources should be false lt param gt protected override void Dispose bool disposing if IsDisposed LEV Lr disposing Tobot XT finally components Call the Dispose method of all FP SDK instances that may otherwise cause memory leak IS null components Dispose
16. 1 Introducao O software denominado de Footwear Finishing uma aplica o gr fica desenvolvida com o principal objectivo de proporcionar ao utilizador n o experiente em rob tica uma forma intuitiva de executar o processo de corte de sapatos 2 Requisitos Ao longo deste ponto ir o ser elencados os principais requisitos para funcionamento e aplica o do software em causa 2 1 Consola Real A instala o desta aplica o na consola real do rob requer a exist ncia dos seguintes recursos e Rob ABB equipado com um controlador ABB IRC 5 e Dispositivo de controlo de for a e Vers o do RobotWare igual ou superior 5 10 e Qualquer vers o do RobotWare Machining 2 2 Consola Virtual A instala o desta aplica o na consola virtual tem como exig ncias computacionais as mesmas que o RobotStudio que dever ser uma vers o igual ou superior 5 11 As considera es a ter para que a aplica o seja instalada correctamente pressup em que exista um projecto no RobotStudio suportado por um controlador virtual com uma vers o igual ou superior 5 10 3 Instalacao A instala o da aplica o consiste na c pia de uma base de dados previamente definida e de dois ficheiros com extens o dll denominados por TpsViewFootWearFinishing e TpsViewFootWearFinishing gtpu 3 1 Instala o da Base de Dados A base de dados constitu da por um conjunto de ficheiros e pastas ilustrado na Figura 1
17. EventArgs e 3 Codigo do submenu Load Erase Shoes 3 1 Submenu palavra chave using System using System Collections Generic using System ComponentModel using System Drawing using System Text using System Windows Forms using ABB Robotics Tps Windows Forms using System IO0 namespace TpsViewFootWearFinishing public class view6 TpsForm private view5 view5 154 Concep o e Simula o de um C lula Robotizada para Acabamentos de Solas de Cal ado private private private private private private private private private private private private private private private private private private int x oystem Windows System oystem oystem System System SYSTEM oysrtem oystem oysrtem oystem 1 Windows Windows Windows Windows Windows Windows Windows Windows Windows Windows Forms Forms Forms Forms Forms Forms Forms Forms Forms Forms Forms Button BUCCON Button Button B ECON Button Button Button Button BUCEON Button button buttonZ buttons button4 DUUCLON buttono butrton7 buttons8 buttons button Lo button is ABB Robotics Tps Windows Forms Button buttonl2 System Windows System Windows Label labell System Windows System Windows Borms TextBox textBoxl Forms TextBox textBox2 Forms Button buttoni5 Forms Button buttonl4 disposeg summary Required designer
18. Figura 1 2 Evolu o das exporta es portuguesas Consumidores Actualmente a disponibilidade de diferentes tipos de cal ado oferecida por grandes companhias de cal ado enorme facultando ao consumidor um vasto campo de op es Tal constitui um problema para as m dias pequenas empresas visto que n o t m a capacidade de acompanhar os requisitos do mercado como as empresas grandes Spencer Jr 1996 Um importante factor tamb m a considerar a moda Esta influencia a forma como as empresas de cal ado t m de responder s necessidades do mercado Para as empresas de pequena m dia dimens o se adaptarem necessitam n o s de manter qualidade e pre os competitivos mas tamb m n o esquecer a import ncia do consumidor como alvo do produto Spencer Jr 1996 Rob s industriais na ind stria do cal ado O fabrico de cal ado em Portugal encontra se muito dependente de processos manuais exigindo uma elevada qualifica o de m o de obra Fruto desta depend ncia ocorrem por vezes quebras elevadas de produtividade causa da baixa flexibilidade apresentada pelos operadores Isto acontece entre outros motivos porque muito frequente numa empresa de cal ado a introdu o de novos modelos de sapatos que leva a que seja necess rio adoptar novos processos de manufactura e consequentemente obrigam a que se tenha de instruir devidamente os operadores para as suas novas fun es O processo de aprendizagem dos
19. Robot System 2 1 1 ACTIS Engineering empresa francesa ACTIS Engineering desenvolveu uma aplica o autom tica em colabora o com a companhia de rob s Staubli disponibilizando uma linha de produ o que comercializada como Concept RB System Figura 2 1 Este sistema apresenta uma configura o em linha constitu do por um sistema de movimenta o linear onde se encontram dispostas v rias c lulas robotizadas estrategicamente colocadas ao longo desta A fun o destas c lulas robotizadas a de processar tarefas pr programadas em partes do cal ado Kochan 1996 z mo Se rr Figura 2 1 Linha de produ o de acabamento em cal ado O sistema RB utiliza software pr prio que controla o rob na c lula e monitoriza a posi o de cada cal ado Este sistema utiliza um m todo de identifica o por etiquetas que cont m informa es sobre o tamanho estilo e orienta o do sapato na c lula Isto permite que o sistema possa dar instru es ao controlador do rob para executar o carregamento do software apropriado a cada opera o O cal ado conduzido via palete instalada no sistema d Figura retirada de Kochan Kochan 1996 10 Concep o e Simula o de uma C lula Robotizada para Acabamentos de Solas de Cal ado de movimenta o linear promovendo como tal uma continuidade no sistema A gest o das paletes feita atrav s da sua coloca o em fila de modo a que quando uma c lula se
20. Suporte para fixa o do sapato A exist ncia do conjunto sapato de vela e respectiva forma permitiu que fosse fixada a forma do sapato ao suporte ilustrada na Figura 6 7 Parafusos de fixa o Figura 6 7 Sapato de vela fixado no suporte improvisado A fixa o do sapato cl ssico de homem foi menos elaborada uma vez que n o se dispunha da sua respectiva forma Deste modo foi necess rio realizar dois furos na sola para fixar o sapato conforme ilustrado na Figura 6 8 TI Implementa o da Solu o Parafusos de fixa o Figura 6 8 Sapato cl ssico de homem fixado no suporte improvisado Apesar da pouca flexibilidade das fixa es existentes em ambos os testes estas mostraram se bastante satisfat rias nos prop sitos de manter os sapatos im veis durante os testes efectuados 6 3 Identifica o da Sola dos Sapatos A identifica o da localiza o da sola dos sapatos consiste num processo capaz de adquirir informa o sobre este onde posteriormente exista a possibilidade de a converter numa modela o tridimensional sobre a qual incidir a traject ria a programar Este processo comummente conhecido por engenharia inversa No mercado existem v rias solu es de engenharia inversa que v o desde digitalizadores tridimensionais a laser at m quinas de medi o de coordenadas por toque No mbito do presente trabalho n o existiu qualquer intuito de realizar um estudo aprofun
21. o FC SpeedChange baseou se na impossibilidade de garantir que a localiza o da sola do sapato se mantenha sempre inalteravel Assim a utiliza o do processo FC Pressure garantiu que o rob se adaptasse sola dos sapatos mostrando se a solu o mais adequada Os par metros acima definidos tanto para a for a como para a velocidade foram estipulados com valores baixos devido inexist ncia de equipamento preparado para a utiliza o no processo de corte Garantiu se desta forma a exist ncia de alguma seguran a quer do equipamento quer do grupo humano de trabalho 2 Escolha da traject ria A escolha da traject ria para realiza o da opera o constou na selec o da superf cie inferior da modela o tridimensional por esta significar o limite a n o ultrapassar da sola 3 Defini o da orienta o dos pontos da traject ria A defini o da traject ria foi definida como sendo um conjunto de pontos e orienta es perpendicularmente superf cie da modela o de modo a garantir a uniformidade do acabamento Contrariamente considera o feita na simula o do acabamento cap tulo cinco em que n o existiram preocupa es relativamente ao sentido da traject ria no caso pr tico foi necess rio considerar a mesma A atribui o deste sentido foi baseada sobre o tipo de ferramenta de corte e respectivo accionamento Desta forma foi considerado que o sentido da traject ria se teria de real
22. o Off line Fornecedor Nome do Software Vers o actual do software ABB Robotics RobotStudio 5 11 02 MotoMan 2 10 Tabela 4 1 Exemplo de Software de programa o Off line existente no mercado 4 2 RobotStudio da ABB Robotics No mbito deste trabalho ira ser utilizado o software de programa o off line da ABB Robotics denominado de RobotStudio Este software utiliza a linguagem de programa o RAPID da ABB Neste t pico feita uma abordagem generalista sobre o RobotStudio e a metodologia a utilizar at chegar simula o do acabamento de sapatos 4 2 1 Capacidades do RobotStudio A ABB Robotics criou um novo conceito de programa o que denominou por True Off line Programming por permitir simular o funcionamento do controlador real do rob dentro da sua pr pria aplica o de programa o off line RobotStudio ABB 2002 Esta ferramenta revela se sem d vida bastante til no desenvolvimento de programas para o rob permitindo que seja poss vel e Importa o de ficheiros CAD e Gera o de traject rias automaticamente a partir de um modelo CAD 7 Visto em 15 04 09 40 Concep o e Simula o de uma C lula Robotizada para Acabamentos de Solas de Cal ado e Optimiza o de traject rias indicando poss veis pontos de singularidade e Detec o de colis es e Verifica o de alcance e Adi o de pacotes de aplica es extra ex aplica es para maquinagem soldadura
23. o real do robo Figura 4 1 Estrutura de programa o off line do RobotStudio A interface gr fica do programa proporciona ao programador informa es sobre comandos e outras opera es necess rias para operar correctamente com o rob Esta interface al m do prop sito acima descrito tamb m permite a visualiza o do programa do rob de uma forma tridimensional animada sendo assim poss vel a verifica o de resultados O m dulo modelo do rob cont m informa es sobre a forma geom trica a estrutura cinem tica as rela es de din mica do rob e de outros elementos controlados pelo controlador do rob exemplo mesas de indexa o O compilar destas informa es permite a obten o de um modelo virtual do rob baseado no real possibilitando que se possam observar os movimentos do rob e a verifica o de poss veis colis es No m dulo modelo das geometrias est o presentes informa es sobre todos os elementos presentes na c lula robotizada desde ferramentas objectos de trabalho sistemas de alimenta o remo o etc 42 Concep o e Simula o de uma C lula Robotizada para Acabamentos de Solas de Cal ado O m dulo descri o da tarefa cont m todas as informa es necess rias para realizar a tarefa pretendida contendo assim informa es referentes s ferramentas aos referenciais em uso e aos pontos alvo No m dulo c lula robotizada encontram se todas as informa es ref
24. this buttonl Click new System EventHandler this buttonl Click 1 4 tabPage2 T this tabPage2 BackColor System Drawing Color Transparent this tabPage2 Controls Add this button4 this tabPageZ2 Controls Add this burton5 this tabPageZ2 Controls Add this tpsLabel4 this tabPage2 Controls Add this tpsLabel5 this tabPage2 Controls Add this tpsLabel6 this tabPage2 Controls Add this tpsLabel3 this tabPageZ2 Controls Add this tpsLabel2 this tabPageZ2 Controls Add this tpsLabell this tabPage2 FontName new ABB Robotics Tps Windows Forms DesignerFont Font12b this tabPage2 ImageIndex 1 this tabPage2 Location new System Drawing Point 0 40 this tabPage2 Size new System Drawing Size 640 350 this tabPage2 TabIndex 2 this tabPage2 Text Pre Execution button4 this button4 BackColor System Drawing Color White this button4 Backgroundimage System Drawing Image resources GetObject button4 BackgroundImage this button4 FontName new ABB Robotics Tps Windows Forms DesignerFont Font1l2b this button4 ForeColor System Drawing Color White this button4 Location new System Drawing Point 524 286 this button4 Size new System Drawing Size 113 61 this button4 TabIndex 8 this button4 Text this button4 TextAlign ABB Robotics Tps Windows Forms ContentAlignmentABB MiddleCenter this button4 Click new System EventHandler this button4 Click Hi buttons
25. tpsbabel2 litle Ae Numbers tpsLabell ENTIS ciis ABB Robotics Tps tnig ie Ls this tpsLabell FontName Windows Forms DesignerFont Font12b tpsLabell Location tpsLabell Size tpsLabell Tabindex tpsLabell BackColor System Drawing Color Transparent j new new System Drawing Point 38 26 new System Drawing Size 129 33 0 143 Anexo B C digo da Aplica o Desenvolvida this tpsLabell TextAlignment System Drawing ContentAlignment TopLeft this tpsLabell Title Active Shoe 2 tabPagel this tabPagel BackColor System Drawing Color White this tabPagel Controls Add this tpsLabel9 this tabPagel Controls Add this tpsLabel8 this tabPagel Controls Add this tpsLabel 7 this tabPagel Controls Add Ltbhis Durton3 this tabPagel Controls Add this buttonz this tabPagel Controls Add this listView3 this tabPagel Controls Add this listView2 this tabPagel Controls Add this listViewl this tabPagel FontName new ABB Robotics Tps Windows Forms DesignerFont Font12b this tabPagel ImageIndex 1 this tabPagel Location new System Drawing Point 0 40 this tabPagel Size new System Drawing Size 640 350 this tabPagel TabIndex 1 this tabPagel Text Footwear s Choice tpsLabel9 this tpsLabel9 BackColor System Drawing Color Transparent this tpsLabel9 FontName new ABB Robotics Tps Windows Forms DesignerFont F
26. 157 Anexo B C digo da Aplica o Desenvolvida this button9 Name buttons this button9 Size new System Drawing Size 50 46 this button9 TabIndex 10 thas outton9 Texrt 9 this button9 Click new System EventHandler this button9 Click J buttonlo na this buttonl0 BackColor System Drawing Color White this buttonl0 Font new System Drawing Font Tahoma 10F System Drawing FontStyle Bold this b utronlO0 PoreColor System Drawing Color FromArgb int byte 0 int byte 0 int byte 0 this buttonl0 Location new System Drawing Point 198 256 EnteCuttonlO Name bu uttonLO this buttonl0 Size new System Drawing Size 83 45 this button10 TabIndex 11 this buttonlO0 Text Gk this buttonl0 Click new System EventHandler this buttonl0 Click AA jf BUENA hi 4 this buttonll Anchor System Windows Forms AnchorStyles None this buttonll BackColor System Drawing Color White this buttonll Font new System Drawing Font Tahoma 10F System Drawing FontStyle Bold this buttonll ForeColor System Drawing Color FromArgb int byte 0 int byte 0 int byte 0 chis buttonll Location new System Drawing Point 287 256 this buttonll Name buttonll this buttonll Size new System Drawing Size 73 45 this buttonll TabIndex 12 this buttonll Text Clear this buttonll Click new System Even
27. 29 this tpsLabell TabIndex 7 this tpsLabell TextAlignment System Drawing ContentAlignment TopLeft this tpsLabell Title Process Shoes this tpsLabell Visible false d tpsLabel2 bi this tpsLabel2 BackColor System Drawing Color White this tpsLabel2 FontName new ABB Robotics Tps Windows Forms DesignerFont Fontl12b this tpsLabel2 Location new System Drawing Point 245 259 this tpsLabel2 Size new System Drawing Size 195 29 this tpsLabel2 TabIndex 8 this tpsLabel2 TextAlignment System Drawing ContentAlignment TopLeft this tpsLabel2 Title Load Erase Shoes this tpsLabel2 Visible false ya tpsLabel3 s this tpsLabel3 BackColor System Drawing Color White this tpsLabel3 FontName new ABB Robotics Tps Windows Forms DesignerFont Fontl12b this tpsLabel3 Location new System Drawing Point 500 259 this tpsLabel3 Size new System Drawing Size 84 29 this tpsLabel3 TabIndex 9 this tpsLabel3 TextAlignment System Drawing ContentAlignment TopLeft this tpsLabel3 Title DeBug this tpsLabel3 Visible false M TpsViewFootWearFinishing rg this AutoScaleMode System Windows Forms AutoScaleMode Inherit 134 this BackColor System Drawing Color White thuis Controls Add LhiS picLurebBoxl thais Controls Add this tpsLabel5 this Controls Add this tpsLabel2 this Controls Add this tpsLabell thais Controls Add this button5
28. 52 Concep o e Simula o de uma C lula Robotizada para Acabamentos de Solas de Cal ado No que respeita obten o da simula o virtual de facto n o relevante a escolha objectiva do tipo de opera o uma vez que os resultados visuais ser o iguais o software n o simula as for as de interac o A obten o de uma solu o baseada no Machining PowerPac requer a utiliza o de uma metodologia apropriada Esta encontra se representada no esquema da Figura 5 12 da solu o damag nz I Criar Seleccionar superficies para mag gumar processo de maquinagem Escolha do referencial de rabalho e ferramenta Pre visualiza o da trajectoria da ferramenta Figura 5 12 Metodologia utilizada para implementa o da solu o 5 2 2 Obten o da Solu o Considerando a metodologia proposta e adequando a ao prop sito deste trabalho que como referido visa a obten o de uma traject ria que permita realizar o acabamento de solas 4 Apoiado no manual de programa o do Machining PowerPac ABB 2008 53 Desenvolvimento da Simula o de uma C lula Robotizada de sapato s o de seguida apresentados por t picos os principais passos de modo a simplificar a compreens o do processo e 1 Defini o da solu o de maquinagem Figura 5 13 o Escolha do controlador do rob a efectuar o acabamento o Escolha da tarefa em que se encontra o rob o Escolha do nome para a solu o de aca
29. A Sapato cl ssico de homem B Sapato de vela 7 Replica o de uma coordenada de modo a obter uma direc o para extrus o offset referente ao seu eixo dos ZZ Figura 6 13 Coordenada replicada aa Coordenada inicial Figura 6 13 Pormenor da replica o de uma coordenada 2 P Uma spline definida como uma curva definida matematicamente por dois ou mais pontos de controlo 81 Implementa o da Solu o 8 Extrus o dessa spline na direc o constitu da pelos dois pontos original e replicado Figura 6 14 z A L B Figura 6 14 Extrus o dos sapatos A Sapato cl ssico de homem B Sapato de vela 6 5 Gera o da Traject ria A gera o da traject ria baseou se na metodologia proposta no cap tulo cinco onde para as fases seguidamente apresentadas constaram as seguintes considera es 1 Defini o dos par metros do processo de maquinagem e Escolha do tipo do processo de maquinagem FC Pressure e Direc o de aplica o da for a relativamente ao eixo dos YY da ferramenta e For a de encosto Inicial de 70 N e For a durante o processo de 70 N e For a de afastamento de 5 N e Velocidade de 500 mm s de encosto e afastamento e Velocidade de 100 mm s durante o processo 82 Concep o e Simula o de uma C lula Robotizada para Acabamentos de Solas de Cal ado A escolha do processo de maquinagem FC Pressure em detrimento da fun
30. Forms Forms Forms Forms Windows Windows Windows System Windows System Windows System Windows System Windows System Windows Forms Button System Windows Forms Button System Windows Forms Button System Windows Forms Button ABB Robotics Tps Windows Forms Button new System Windows Forms TextBox new System Windows Forms TextBox new System Windows Forms Label new System Windows Forms Button new System Windows Forms Button Tew new new new new new new new IICW New New new System SYSTEM oVSLem bButLtorn Button SuspendLayout bocton 4 this this this tnis chise this this this System EventHandler this button button button puttonl puttonl button button button I7 button 4 CHIS this this COLS this his COIs CRIE System EventHandler this rf button2 button2 buttonZz buttonZz buttonZz button2 button2 BUTTON ii buttons ld Lh Lhis this this this those CHIS CRIS System EventHandler this bi buttons buttons buttons button3 Duttor3 BUTTONS BUTTONS buttons 17 matton4d 156 BackColor System Drawing Color DarkGray ForeColor System Drawing Color White Location new System Drawing Point 198 204 Name buttonl Size new System Drawing Size 50 46 TabIndex 2 Ter pes Click new putt
31. etc e Verifica o tridimensional das traject rias programadas e Verifica o da aplicabilidade do programa na c lula real e Introdu o imediata de um programa desenvolvido no controlador real do R po PET 19 rob sem qualquer manipula o posterior de c digo 4 2 2 Estrutura de Programa o do RobotStudio A estrutura do software de programa o RobotStudio consiste na interac o de diferentes m dulos que v o desde uma modela o tridimensional de componentes at ao programa a descarregar para o rob De modo a compreender o funcionamento destes m dulos e a sua integra o permitindo o processamento de informa es at obten o do programa final refez se a estrutura de programa o proposta pelo autor Chan Chan et al 2003 com as respectivas altera es que se adequam ao RobotStudio Esta nova estrutura encontra se ilustrada na figura seguinte Figura 4 1 1 N F gt pica 3 Devido presen a do controlador virtual que realiza c lculos de cinem tica inversa garantindo de certa forma que se o programa funcionar na simula o ira certamente funcionar na aplica o real 19 ene T Este facto depende do grau de reprodutibilidade da c lula real para a virtual calibracao 4 Sistema de Simula o e Programa o Off line Constru o e amula o de opera es do robo Interface Gr fica Programa do robo com novos par metros Opera
32. localiza se no centro da c lula e o equipamento auxiliar colocado sua volta em forma circular como ilustrado na Figura 3 1 Tipicamente nesta configura o o rob realiza quer a opera o de produ o quer a tarefa de alimenta o remo o Como exemplo para este tipo de configura o existem aplica es por parte das ind strias de fundi o onde o rob se encarrega de remover o produto do molde depois de completo o ciclo de fundi o e posteriormente o leva para um banho de t mpera movimentando assim a pe a duma opera o para outra Hunt 1983 m o 6 Figura 3 1 Rob centrado na c lula 3 3 0 Rob em Linha na C lula Nesta configura o o rob localizado ao longo de uma linha de produ o na qual executa uma tarefa pr destinada assim que lhe chegar o produto Nesta configura o normalmente usado mais do que um rob na mesma linha de movimenta o Esta configura o pode ser observada na Figura 3 2 Groover 1996 23 Estudo da Concep o da C lula Robotizada m oq 9 Figura 3 2 Rob em linha na c lula 3 3 3 Rob M vel na C lula Na configura o apresentada na Figura 3 3 o rob tem capacidade de se mover dentro da c lula para os v rios postos de trabalho Esta solu o de configura o normalmente feita com a disposi o de um rob numa base m vel que poder ser constitu da por um sistema de carris que podem ou n o estar suspensos Este t
33. o aqueles que v o permitir a alimenta o do produto onde ap s opera o ter o de ser retirados por um outro sistema o de remo o Sistemas de posicionamento do produto referem se coloca o do sapato no s tio apropriado para que possa ser realizada a opera o de acabamento Sistemas de seguran a referem se a sistemas que garantem a protec o do equipamento e operador Sistema de supervisionamento de opera es poder ser realizado atrav s de um computador que visione o decorrer do processo indicando ao operador o ponto de situac o dos v rios estados da c lula ou o pr prio operador poder supervisionar visualmente Robo industrial com respectiva ferramenta ferramenta que forma o principal conjunto uma vez que ser este o conjunto a realizar a tarefa principal o acabamento Sistema de inspec o ser realizado por um sistema que possa comparar o resultado com um cal ado de refer ncia ou ser uma inspec o visual realizada por um operador 3 3 Configura es das C lulas Robotizadas As c lulas robotizadas podem ser organizadas em v rias configura es Estas podem ser classificadas em tr s tipos seguidamente apresentadas 22 e Rob centrado na c lula e Rob em linha na c lula e Rob m vel na c lula Concep o e Simula o de uma C lula Robotizada para Acabamentos de Solas de Cal ado 3 3 1 Rob Centrado na C lula Nesta configura o o rob
34. o tem qualquer movimento de rota o o que faz com que seja indiferente a escolha do sentido da movimenta o 57 Desenvolvimento da Simula o de uma C lula Robotizada Figura 5 21 Sentido hor rio da traject ria de acabamento A simula o da solu o requereu que se fizesse previamente o sincronismo da solu o proposta para o controlador virtual do rob Desta forma tornou se poss vel simular o processo de acabamento usufruindo das caracter sticas cinem ticas do rob real Esta simula o encontra se ilustrada na Figura 5 22 durante o decorrer do acabamento Figura 5 22 Ilustra o da simula o da opera o de acabamento de sapatos O facto de se ter feito o sincronismo para o controlador virtual possibilitou obter a programa o deste processo na linguagem do rob RAPID Na ilustra o seguinte Figura 5 23 s o mostrados alguns pormenores sobre esta programa o 58 Concep o e Simula o de uma C lula Robotizada para Acabamentos de Solas de Cal ado MODULE Sola CONST robtarget p39 295 847200307057 179 80417852622 205 876860892511 0 00167956896155934 0 73148363378848 0 681854549007874 0 00180181713087404 0 0 2 0 9E9 9E9 9E9 9EF9 9F9 9EF9 Conjunto de pontos da traject ria PROC Path 10 MoveL p39 v500 z1 FerramentaCorte W Obj Workobject Movimento MoveL p40 v500 z1 FerramentaCorte W Obj Workobject linear de MoveL p41 v500 z
35. t MoveAbsJ GoHome v100 z100 tool10 WObj wobj0 str WriteLine ENDPROC str WriteLine PROC main str writeLidue ir TECheact str WriteLine t Path 10 7 str WriteLine ENDPROC str WriteLine str WriteLine str WriteLine Srr Cclose gt p ENDMODULE Rapid rapid c Rapid LRobl Rapid GetTask T ROBI string path C FOOTWEAR Applications GoHome GoHome pgf tRobl LoadProgramFromFile path RapidLoadMode Replace Executar o Programa Rapid rapid ResetProgramPointer y Fapid otarc ti 77 Click de botao Desactivate Force Control private void button2 Click object sender EventArgs e Quest o sobre confirma o de desactiva o do FC string message Are you sure to start this performance string caption ATTENTION GTPUMessageBox Show this new MessageBoxEventHandler OnServerMessageClosed 2 message caption System Windows Forms MessageBoxIcon Question System Windows Forms MessageBoxButtons YesNo private void OnServerMessageClosed 2 object sender ABB Robotics Tps Windows Forms MessageBoxEventArgs e Caso Seja Yes if e DialogResult System Windows Forms DialogResult Yes Carregar programa em RAPID para desactivar FC Rapid rapid CiRapid tRobl Rapid GetTask T_ROEL string path C FOOTWEAR Applications DeactivateFC FCDeact pgf tRobl LoadProgramFromFile path RapidLoadMode Replace Executar
36. 2 2 Sistemas Robotizados n o Comerciais 19 2 3 COMCIUSOGS NN NA ANNA AG 20 3 Estudo da Concep o da C lula Robotizada 21 3 1 Conceito de Celula Robotizada iii oi ou e a nasc aads ancas Renan 21 3 2 Principais Sistemas Constituintes de uma C lula Robotizada 21 3 3 Configura es das C lulas Robotizadas 22 3 4 Sistemas de Transporte nas Linhas de Produ ao 25 3 5 Estudos de Diferentes C lulas Robotizadas 26 3 6 Abordagem para Aplica o Rob tica 33 4 Sistema de Simula o e Programa o Off line 37 4 1 Programacao de RODOS tio pie Dish d ve osea S ANN av oval mas eu Na GO 37 4 2 RobotStudio da ABB Robotics 40 5 Desenvolvimento da Simula o de uma C lula Robotizada 45 Xl Concep o e Simula o de uma C lula Robotizada para Acabamentos de Solas de Cal ado 5 1 Processo de Concep o
37. Figura retirada de CEGEA CEGEA 2007 2 Concep o e Simula o de uma C lula Robotizada para Acabamentos de Solas de Cal ado operadores n o Instant neo uma vez que estes s atingir o o seu melhor desempenho ap s um per odo de adapta o Estas limita es traduzem se em quebras de produtividade e qualidade Simplificadamente uma solu o passaria pela introdu o de sistemas automatizados numa empresa no sentido de ajudar a combater a quebra no processo produtivo No entanto h que ter em conta outras vari veis como por exemplo a complexidade apresentada pela maioria das opera es na produ o de cal ado como a costura e a montagem que podem constituir um obst culo Para contornar os obst culos e combater a quebra de produtividade sugere se a substitui o dos processos que suscitem dificuldades na adapta o dos operadores por processos automatizados Aplica es de rob s industriais na ind stria do cal ado At ao momento n o se conhecem processos inteiramente robotizados para a produ o de sapatos Apenas s o encontradas na ind stria do cal ado aplica es espec ficas onde se destacam GMBH 2007 e A colagem e A pulveriza o e O desbaste e A cosedura das solas A realiza o destas opera es por parte do rob faz com que se verifique a efici ncia do uso de materiais auxiliares materiais de cementa o pulveriza o etc Experi ncias realizadas pelo Depar
38. LH this button5 BackColor System Drawing Color White this button5 Backgroundimage System Drawing Image resources GetObject button5 BackgroundImage this button5 FontName new ABB Robotics Tps Windows Forms DesignerFont Font12b this button5 Location new System Drawing Point 408 286 this button5 Size new System Drawing Size 113 61 this button5 Tablndex 7 Lhis outtono Texr e PP this button5 TextAlign ABB Robotics Tps Windows Forms ContentAlignmentABB MiddleCenter this button5 Click new System EventHandler this button5 Click tpsLabel4 hr this tpsLabel4 BackColor System Drawing Color Transparent this tpsLabel4 FontName new ABB Robotics Tps Windows Forms DesignerFont Font12b this tpsLabel4 Location new System Drawing Point 195 120 142 Concep o e Simula o de um C lula Robotizada para Acabamentos de Solas de Cal ado this Chis has tpsLabel4 Size new System Drawing Size 326 33 tpsLabel4 TabIndex 5 tpsLabel4 TextAlignment System Drawing ContentAlignment TopLeft this tpsLabel4 Title tpsLabel5 E DELIS this ADB Robotics Tps tnis cnis thxs this tpsLabel5 FontName Windows Forms DesignerFont Font12b tpsLabel5 Location tpsLabel5 Size tpsLabel5 TabIndex tpsLabel5 TextAlignment tpsLabelb BackColor System Drawing Color Transparent j new new System Drawing Point 195 new System Drawing
39. Silva por tudo o que fez em vida para me ensinar a ser uma pessoa melhor todos os dias e por recentemente me ter ensinado o que o Amor Eterno A todos os meus amigos em especial Ana Bastos e ao Filipe Batista um obrigado Por ltimo gostaria de agradecer aos meus pais Jos Moita e Carmo Silva e minha irm Mar lia Moita visto que sem eles seria Imposs vel estar a escrever estas palavras Desejo transmitir ao meu pai com este agradecimento que com for a de vontade se conseguem realizar todos os sonhos IX Concep o e Simula o de uma C lula Robotizada para Acabamentos de Solas de Cal ado ndice de Conte dos RESUMO xu p aaa M V Pao go a u P SRS E EEN asam NR E DR E HQ Vii Agradecimentos u sa uu uui GAN ANNA GA ANG Na ix Indice de Conte dos NANANG AA ANA ANAN xi Indice de Pig aa uu ANA Me di UM I ME CL UU LAE xiii Id aaa AR PA PRA GE KAPA a AMP a AE xvii 1 Introdu o Geral e Objectivos 1 1 1 Objectivos do TraBal igu uy xu ASA NAAN 6 1 2 Organizacao e Temas Abordados no Relat rio 6 2 Sistemas Robotizados na Ind striq do Cal ado 9 2 1 Sistemas Robotizados Comerciais 9
40. Size 640 327 this tabPagel TabIndex 1 this tabPagel Text Process Shoes Ba pictureBox1 d this pictureBoxl Image System Drawing Image resources GetObject pictureBoxl Image this pictureBoxl Location new System Drawing Point 0 0 this pictureBoxl Name pictureBoxl this pictureBoxl Size new System Drawing Size 640 324 kb JI Dutton this buttoniZ BackColor System Drawing Color White this buttonl2 BackgroundImage System Drawing Image resources GetObject buttonl12 BackgroundImage this buttonl2 FontName new ABB Robotics Tps Windows Forms DesignerFont Font12b this buttonl2 Location new System Drawing Point 3 262 this buttonl2 Size new System Drawing Size 120 62 this button12 TabIndex 14 thlse buttonlZ Text PP this buttonl2 TextAlign ABB Robotics Tps Windows Forms ContentAlignmentABB MiddleCenter this buttonl2 Click new oystem EventHandler this burtoni2 Click 1 butconi Hr thais buttonl BackColor System Drawing Color Whzte this buttonl BackgroundImage System Drawing Image resources GetObject buttonl BackgroundImage this buttonl FontName new ABB Robotics Tps Windows Forms DesignerFont Font1l2b this buttonl Location new System Drawing Point 3 262 this buttonl Size new System Drawing Size 120 62 this buttonl TabIndex 15 t ls Duttonl Text ww 179 Anexo B C digo da Aplica o Desenvolvida t
41. Size 326 33 4 75 System Drawing ContentAlionment TopLeft this bY tpsLabelb Title tpsLabel6 this cnis ADBBODOLICS TDS thus Lois CHS this tpsLabel6 FontName Windows Forms DesignerFont Font12b tpsLabel6 Location tpsLabel6 Size tpsLabel 6 TabIndex 3 tpsLabel6 TextAlignment tpsLabel6 BackColor System Drawing Color Transparent j new new oystem Drawing Foint l95 29 new System Drawing Size 326 33 System Drawing ContentAlignment TopLeft DIS tpsLabelb Title tpsLabel3 Cure this ADBIBODOL1CS TDOS CHisS CNIS ciis CHIS tpsLabel3 FontName Windows Forms DesignerFont Font12b tpsLabel3 Location tpsLabel3 Size tpsLabel3 TabIndex 2 tpsLabel3 TextAlignment tpsLabel3 BackColor System Drawing Color Transparent j new new System Drawing Point 38 120 new System Drawing Size 129 33 System Drawing ContentAlignment TopLeft LIS 1 tpsLabel3 Iitle AS SS EO tpsLabel2 a tiis CHIS ABB Robotics Tps LIIS tis this LLLA tpsLabel2 FontName Windows Forms DesignerFont Font12b tpsLabel2 Location tpsLabel2 Size tpsLabel2 TabIndex tpsLabel2 TextAlignment tpsLabel2 BackColor System Drawing Color Transparent j new new System Drawing Point 38 75 new System Drawing Size l151 33 1 System Drawing ContentAlignment TopLeft Cale
42. a durante o processo FC Pressure End Zero Contact Value N For a no afastamento E Figura 5 15 Defini o dos par metros do processo de maquinagem e 4 Escolha do referencial de trabalho e da ferramenta Figura 5 16 o Activacao do referencial de trabalho definido previamente o Activa o da ferramenta e defini o das suas caracter sticas Work Object MM Referencial de trabalho 9 teses m Tool Type Side Working v Superf cie de trabalho Tool Data da ferramenta activa FerramentaCorte Tool Working Width mm 30 00 Comprimento da ferramenta Tool Compensation mm pr 10 00 Compensa o da ferramenta gt Path Merging Gap mm 1 00 Figura 5 16 Activa o do referencial de trabalho e caracter sticas da ferramenta 55 Desenvolvimento da Simula o de uma C lula Robotizada e 5 Escolha da traject ria Figura 5 17 o Selec o da jun o entre a sola superior e o corte do sapato Figura 5 177 Selec o da traject ria a azul e 6 Defini o da orienta o dos pontos da traject ria Figura 5 18 o Escolha da orienta o perpendicular superf cie o Escolha do tipo de traject ria de encosto e de afastamento Target Work Angle deg Travel Angle deg Defini o da orienta o dos pontos da traject ria Auto Calculate Spin Angle Tool Working Range dea mak Offset gt lt Y Z mm 0 00
43. aO PTT u u NANNING PR SARRO ass M e 1 Z REQUISITOS mem Ec 1 2 1 Consola Real gasosas ANAND I Le 1 2 2 Consola NIKA kaaa A 1 SINGA DAA So INE DU 2 3 1 Instalacao da Base de DATOS deiode l ee oo uva SU Poo EP Sus assa eda duse as ga sapo Dua duas 2 3 2 Instala o dos ficheiros d na Consola Virtual 5 3 3 Instala o dos ficheiros dll na Consola Real 5 a to aao Poet le o NOTTE 6 4 1 Consola Real mm se Ipaa pA gor va neo aue DV D EsUFe UU anais Pari aca NN NAGA 6 4 2 Consola Virtualni o EL Deo pe Eu bred E espe au DS CIL pecia M LES 7 5 Funcionamento da aplica o 7 5 1 Men Mical einai E GANAN ANA 8 5 2 Submenu Process SH06S usa aaa a a ET AAA 11 5 2 Tab Footwear s CHOICE aNG a AA 11 5 2 2 Tab PrE EXCCULION E I ris t ias dad a a Pl Caba bala ab 13 5 2 3 Tab EX CCULON kaan UE 14 5 3 Submenu Foad Erase Shoes 16 53 AdO Al Sapalla S dee ka aaa oku radere cu drole cioe Ree pang 19 5 912 FIMO WSL SID OS uu ER 20 5 3 3 Mudar Palavra C haNasi a ANA NAA AA NANANA 21 5 4 Suprmienu DeB g sno niinus aa a a a GANDA 23 OI SOLFO uu A E AP APA a PA 24 5 4 2 Deactivate Force CON FOl sna NAINA E ee A A 24 5 4 3 CO NOME ECTETUR 25
44. acabamento diferentes para o caso de s existir um sistema de alimenta o e remo o que retira o sapato acabado e coloca um novo durante a opera o dos rob s No caso de existirem dois sistemas de alimenta o e remo o a produ o de sapatos com acabamentos realizados dupla Cada um destes sistemas ter como fun o retirar o sapato acabado e colocar um novo quando o rob se encontra em funcionamento O n mero de sapatos presentes na mesa depende apenas da dimens o da mesa 31 Estudo da Concep o da C lula Robotizada Figura 3 8 Exemplo de rob s em linha com o sistema de movimenta o angular 3 Rob Centrado entre a Linha de Movimenta o Linear e as M quinas Dedicadas Na Figura 3 9 est apresentada uma solu o em que o rob se encontra a operar centrado na c lula Nesta situa o o rob tem como fun o pegar no sapato da presente linha e movimentar se sequencialmente sobre as v rias m quinas de acabamento existentes No fim do processo dever regressar linha para recoloca o do sapato Figura 3 9 Exemplo de rob centrado entre a linha de movimenta o e as m quinas dedicadas As solu es apresentadas s o meramente estudos que denotam a possibilidade de incorpora o de c lulas robotizadas no ambiente fabril para produ o de cal ado A escolha de uma das configura es apresentadas depender do layout da empresa e dos equipamentos que incorpora da n o t
45. considera o que ao longo deste trabalho ser utilizada tanto a palavra rob como a express o rob industrial No entanto ambas se referem a rob industrial relevante estabelecer esta diferen a devido s ambiguidades presentes em v rias tem ticas No conceito forte da palavra rob no que denota tecnologia distinguem se duas formas uma pelos Estados Unidos da Am rica e outra pelo Jap o Neste trabalho ser utilizada a defini o de acordo com o Robot Institute of America A robot is a reprogrammable multifunctional manipulator designed to move material parts tools or specialized devices through variable programmed motions for the performance of a variety of tasks Hunt 1983 2 1 Sistemas Robotizados Comerciais Os fabricantes de cal ado t m reconhecido a necessidade de implementa o de novas t cnicas de fabrico usufruindo de tecnologias de automa o que possam garantir a viabilidade da execu o dos diversos processos Tal sucede que tanto empresas como institui es de Sistemas Robotizados na Ind stria do Cal ado Investiga o est o a desenvolver projectos de integra o de sistemas robotizados para o fabrico de cal ado Realizada uma pesquisa sobre os sistemas robotizados comerciais verificou se que existem quatro principais companhias a disponibilizar sistemas robotizados para a ind stria de cal ado a ACTIS Engineering a DESMA a Intelligent Machines Corporation IMC e a
46. da C lula Robotizada Virtual 45 5 2 Processo de Simula o da C lula Robotizada 51 5 3 Desenvolvimento de uma Aplica o Gr fica para Opera o da C lula Robotizada 60 6 Implementa o da SOLU O anda ANA NANANA Gua a 73 6 1 Configura o da C lula Robotizada para Experimenta ao 73 6 2 Fixa o do Sapato uas cii NANA ANAN ANG 76 6 3 Identifica o da Sola dos Sapatos 78 6 4 Cria o do Modelo Tridimensional da Sola do Sapato 80 6 5 Gerdcao da Trajectortdi uu s i uuu NANANG NAINA AG 82 6 6 Realiza o de Testes de Acabamento em Solas de Sapatos 84 7 Conclus es e Trabalhos Futuros 87 7 1 Problemas Encontrados TIG NANANA 87 7 2 CONCIUSOOS ES 89 7 3 Trabalhos FUt TOS AT netu AN AA AA 90 S BIDIIO IQIIQR u 1 u u u u i S un AA 93 ANEXOS 0 2 132 assum Samina AA AA 95 ANEXO A Manual de Utilizacao da Aplicacao Desenvolvida 97 ANEXO B C digo da Aplica o Desenvolvida 131 xli C
47. de controlo de for a A aplica o disp e de dois modos de opera o o FC Pressure e o FC SpeedChange O FC Pressure tem como objectivo tornar o rob sens vel a for as de contacto permitindo que este se possa adaptar s superf cies de trabalho Para concretiza o deste objectivo necess rio ensinar ao rob uma traject ria de refer ncia definindo a direc o sobre a qual o rob aplicar uma dada for a Assim o rob poder modificar cada ponto da sua traject ria de refer ncia de modo a satisfazer a for a especificada De modo a compreender melhor esta fun o poder observar se o exemplo ilustrado na Figura 5 10 Doo Traject ria de Refer ncia LE mM Vector For a de Aplica o Traject ria modificada Figura 5 10 Exemplo de aplicacao do FC Pressure O FC SpeedChange tem como objectivo controlar a velocidade da traject ria a partir de uma forca de contacto limite Desta forma quando se excede um valor de forca limite a velocidade ir ser automaticamente reduzida ou contrariamente aumentada caso haja um decremento da for a Contrariamente ao FC Pressure neste tipo de opera o o percurso definido ir ser cumprido Na Figura 5 11 encontra se ilustrado um exemplo desta fun o Velocidade vari vel Percurso definido Figura 5 11 Exemplo de aplica o do FC SpeedChange Figura retirada do manual Force Control for Machining ABB 2007
48. de corte e respectivo accionamento 26 P a e Trata se de um dispositivo capaz de medir seis componentes tr s de for a e tr s de bin rio que consiste num transdutor equipado com um sistema de aquisi o de dados inteligente 74 Concep o e Simula o de uma C lula Robotizada para Acabamentos de Solas de Cal ado e Controlador IRB 5 com o software RobotWare 5 10 e RobotWare Machining 1 0 e Pilares de detec o de passagem da zona de trabalho As ferramentas de corte e respectivo accionamento n o foram de facto objecto de estudo neste trabalho no entanto a finalidade de se testar a solu o proposta que visa a demonstra o da sua aplicabilidade levou utiliza o dos recursos dispon veis que consistiram e Ferramenta ferramenta vinda de um rob industrial SCARA onde foi constru da uma interface de modo a ser poss vel adapt la ao rob ABB Figura 6 2 e Accionamento motor pneum tico alimentado press o dispon vel na rede teoricamente de seis Bar com uma velocidade de vinte e duas mil rota es por minuto Figura 6 2 e Ferramenta de corte o Lixa cil ndrica de vinte mil metros de di metro Figura 6 3 A o Esmoril cil ndrico de vinte e cinco mil metros de di metro Figura 6 3 B Interface de fixa o do conjunto no punho Entrada de ar aang O kas 12 tow s ALD Er Y Lo 4 Interface SCARA ABB Accionamento pneum tico
49. de uma C lula Robotizada para Acabamentos de Solas de Cal ado Identifica o de formas A identifica o das formas dos sapatos realizada automaticamente devido presen a de um transmissor receptor instalado dentro da pr pria forma Figura 2 15 A identifica o feita atrav s de um c digo presente neste transmissor receptor que possibilita o reconhecimento da forma quanto aos seus atributos f sicos modelo tamanho e orienta o Esta tecnologia de identifica o usa um sistema de identifica o de frequ ncias de r dio RFID constitu do por elementos transmissor receptor colocados dentro das formas de sapato uma antena exterior e uma unidade de leitura que comunicar com o computador informando o sobre as caracter sticas das formas Figura 2 15 Transmissor receptor instalado na forma do sapato De modo a facilitar a gest o e o controlo das opera es nas ind strias a Robot System desenvolveu um software denominado de RS WARE Figura 2 16 concebido especificamente para a utilizac o em rob s de seis eixos Figura 2 16 Aspecto do software RS WARE Este software disp e de uma interface intuitiva e simples fornecendo ao operador uma simples forma de criacao e alterac o de um programa Figura 2 17 17 Sistemas Robotizados na Ind stria do Cal ado Figura 2 17 Exemplo de altera o de um programa Devido necessidade de realizar programas para todas as formas de sapat
50. desloque primeiramente na direc o contr ria e perpendicular superf cie de forma a afastar se garantindo que n o colide com o sapato posteriormente a movimenta o at posi o casa pode ser cumprida com sucesso ilustra o desta sequ ncia na Figura 5 36 Figura 5 36 Sequ ncia de movimenta o referente ordem Ir para Casa 71 Concep o e Simula o de uma C lula Robotizada para Acabamentos de Solas de Cal ado 6 Implementa o da Solu o Verificadas as condi es de execu o do acabamento de solas duplas de sapato em ambiente virtual tomou se a iniciativa de efectuar testes laboratoriais operando na c lula robotizada real Este processo surgiu na Optica de se obter uma maior sensibilidade acerca da aplicabilidade do uso de controlo de for a na implementa o de solu es em cal ado real Este facto deveu se inexist ncia de um feedback das for as envolvidas no processo por parte do uso do software de programa o off line no qual apenas houve uma visualiza o cinem tica de todo o processo Esta implementa o passou pelas seguintes fases Fixa o apropriada do sapato na mesa Identifica o da sola do sapato para reprodu o do seu modelo tridimensional Cria o do modelo tridimensional do sapato a partir dos pontos vindos da identifica o da sola do sapato RobotStudio Gera o do programa usufruindo do pacote Machining PowerPac Exporta o do
51. do modelo para processar Caso este modelo volte a ser necess rio poder ser reposto rapidamente bastando para isso adicionar novamente na base de dados o seu nome 5 3 4 Estrutura de Funcionamento do Submenu DeBug Dada a necessidade de recuperar de poss veis falhas que possam ocorrer durante a execu o dos programas de acabamento foi necess rio desenvolver a estrutura de funcionamento ilustrada na Figura 5 35 Parar Robo pet 8e ies Cu Verdadeira UU nu Se respost o P de zm Escrever programa RAPID e executar Figura 5 35 Estrutura de funcionamento DeBug 70 Concep o e Simula o de uma C lula Robotizada para Acabamentos de Solas de Cal ado A escolha das op es presentes nesta estrutura foi apoiada sobre experi ncias efectuadas utilizando o controlo de for a no qual se verificou que caso sucedam anomalias no decorrer do programa como a n o correspond ncia visual da opera o desejada ter se de e Parar o rob no programa ser questionado ao utilizador sobre a sua certeza uma vez que esta n o ter de ser necessariamente de emerg ncia e Desactivar o controlo de for a antes de efectuar qualquer opera o de manuten o como recorrer ao jogging do rob uma vez que podem ocorrer for as de reac o manifestadas como oscila es n o controladas no rob e Ir para uma posi o de refer ncia casa em que seja garantido que o rob se
52. efectuar se um clique no bot o dois presente na Figura 27 Posteriormente ser exibido um teclado alfanum rico Figura 28 onde se poder proceder inser o do nome do sapato a adicionar No entanto esta opera o n o suficiente para que tudo fique operacional necess rio que exista uma pasta preparada com toda a informa o do modelo inserido de acordo com a Figura 29 Assim ao ser adicionado um novo modelo de sapato pela primeira vez ter de se realizar uma c pia da estrutura da pasta previamente preparada para a pasta Shoes ver Figura 1 Deste modo torna se dispon vel na base de dados o novo modelo com a totalidade da sua informa o Nota A prepara o deste conjunto de informa o dever ser realizada de modo an logo ao apresentado no t pico 3 1 3 Manual Guard Stop 219 SystemPlaca NUNO PC Stopped Speed 100 X shoe zo MII ee LE eee Lb ede leo Lee Je ls Je reto ro eu eee jJ ILI LEI Footwear Finishing Figura 28 Teclado alfanum rico de denomina o de sapatos 19 Numbers Ficheiro EXT Figura 29 Estrutura base de um modelo de sapato 5 3 2 Remover Sapatos A remo o de sapatos da base de dados dever ser feita seleccionando o sapato pretendido seguido do clique do bot o n mero um Figura 27 Posteriormente ser exibida uma mensagem de texto de confirma o da elimina o do respectivo sapato da base de dados Figura 30 A t
53. encontrada de contornar este problema passou pelo desenvolvimento de uma aplica o dedicada Figura 6 10 que permite transformar adequadamente o c digo do programa num outro pass vel de ser lido pelo RobotStudio 3 Code Modifier Open file ta MODIFY n Open file with CODE Correct use condition Tool ferrfarca Work Frame wojbplaca Figura 6 10 Estrutura de funcionamento do programa de manipula o de c digo 19 Implementa o da Solu o O funcionamento desta aplica o envolve a realiza o dos seguintes procedimentos 1 Selec o do ficheiro m dulo do programa onde se encontra inserida toda a informa o referente s caracter sticas da sola tamanho forma orienta o bot o Open file with CODE 2 Selec o de um ficheiro sem qualquer conte do onde possa ser escrito o novo c digo com as devidas modifica es bot o Open file to modify 3 Inicia o da escrita do novo c digo bot o Start importante referir que o uso correcto desta aplica o pressup s que na realiza o do programa inicial usando o pr prio rob se considerassem activos certos par metros conforme ilustrado na Figura 6 10 Estas considera es foram realizadas de modo a permitir um desenvolvimento r pido desta aplica o uma vez que esta apenas foi concebida para uso expedito durante a experimenta o pr tica n o tendo existido qualquer objectivo no trabalho de desenvolv
54. es quando aplicadas com sucesso podem n o s auxiliar no processo de acabamento de solas de sapatos como tamb m reduzir o tempo dispendido no mesmo e contrariamente ao verificado at ent o a aplica o de um software de simples utiliza o leva a que n o exista necessidade de opera o por parte de trabalhadores especializados Conclui se assim que este tipo de solu es robotizadas dispon veis durante vinte e quatro horas e que podem trabalhar com qu micos perigosos Abreu 2008 possibilita a uma empresa poupar ao n vel dos custos e recursos Kim 2004 permitindo que esta invista numa maior pan plia de sapatos e consequentemente possa competir no mercado nacional face oferta de empresas estrangeiras 7 3 Trabalhos Futuros A fim de se concretizar devidamente o estudo presente neste trabalho dever o ser realizados estudos acerca das ferramentas a utilizar no processo de corte de sapatos de sola dupla e respectivo accionamento Igualmente importante ser a realiza o de um estudo aprofundado com consequente concep o de um sistema de fixa o autom tico de sapatos 90 Concep o e Simula o de uma C lula Robotizada para Acabamentos de Solas de Cal ado Seria tamb m imperativo levar a cabo um estudo que permita a obten o de uma forma autom tica do tipo do tamanho e da orienta o de sapatos Como complemento deste estudo dever ser englobada a possibilidade de extrapolar um dado tipo de sa
55. false listVrewZ Selectedlnoex ls if listView3 SelectedIndex 1 tipoSapato3 listView3 SelectedItem Index listView3 Items tipoSapato3 Checked false listView3 SelectedIndex 1 Chamar Caixa de Texto de Aviso devido n o selec o das 3 listas string message Please fill the 3 Lists string caption ATTENTION GTPUMessageBox Show this new MessageBoxEventHandler OnServerMessageClosed message caption System Windows Forms MessageBoxIcon Question System Windows Forms MessageBoxButtons OK listViewl Items valor Enabled true private void OnServerMessageClosed object sender ABB Robotics Tps Windows Forms MessageBoxEventArgs e J private void button4 Click object sender EventArgs e Ir buscar informa o aos index seleccionados das selec es e mostrar activadas as op es x 2 tipoSapato listViewl SelectedItem Index tipoSapato2 listView2 SelectedItem Index tipoSapato3 listView3 SelectedItem Index tpsLabel6 Text listViewl Items tipoSapato Text tpsLabel5 Text listView2 Items tipoSapato2 Text tpsLabel4 Text listView3 Items tipoSapato3 Text Chamar Caixa de Texto de Aviso sobre as opc es string message Are your sure about your options string caption ATTENTION GTPUMessageBox Show this new MessageBoxEventHandler OnServerMessageClosed button 4 message Nn LU ign j up ER Se E E ei DS s W W Aa an LU listViewl Select
56. lula robotizada para realiza o do acabamento proposto neste trabalho Neste cap tulo encontra se tamb m descrito todo o processo de desenvolvimento de uma aplica o gr fica para opera o da c lula robotizada O sexto cap tulo denominado de Implementa o da solu o trata da verifica o experimental do processo de acabamento de solas duplas em sapatos de modo a ser poss vel obter conclus es acerca da aplica o rob tica nesta rea de trabalho No cap tulo sete s o tecidas conclus es apresentando as limita es encontradas ao longo do desenvolvimento deste trabalho e efectuadas sugest es para a realiza o de trabalhos futuros O documento faz se acompanhar da respectiva bibliografia e dos anexos Concep o e Simula o de uma C lula Robotizada para Acabamentos de Solas de Cal ado 2 Sistemas Robotizados na Ind stria do Cal ado A elabora o do presente trabalho teve como ponto de partida o estudo de solu es existentes para o processo de acabamento de solas de sapato Como tal foi realizada uma pesquisa exaustiva que permitisse contextualizar o trabalho desenvolvido e a pertin ncia da sua realiza o Este cap tulo aborda a situa o geral da rob tica na ind stria do cal ado sendo apresentadas e descritas solu es robotizadas oferecidas pelos diferentes fabricantes Internacionais bem como estudos efectuados que referem novas situa es de implementa o necess rio ter em
57. method with the code editor lt summary gt private void InitializeComponent System ComponentModel ComponentResourceManager resources new System ComponentModel ComponentResourceManager typeof view3 this buttonl new ABB Robotics Tps Windows Forms Button this button2 new ABB Robotics Tps Windows Forms Button this button3 new ABB Robotics Tps Windows Forms Button this button4 new ABB Robotics Tps Windows Forms Button this tpsLabell new ABB Robotics Tps Windows Forms TpsLabel this tpsLabel2 new ABB Robotics Tps Windows Forms TpsLabel this tpsLabel3 new ABB Robotics Tps Windows Forms TpsLabel this SuspendLayout buttonl i this buttonl BackColor System Drawing Color White this buttonl BackgroundImage System Drawing Image resources GetObject buttonl BackgroundImage this buttonl FontName new ABB Robotics Tps Windows Forms DesignerFont Font12b this buttonl Location new System Drawing Point 460 104 this buttonl Size new System Drawing Size 146 138 thaie buttonl TabIndex 8 this Dutronl Text ww this buttonl TextAlign ABB Robotics Tps Windows Forms ContentAlignmentABB MiddleCenter this buttonl Click new System EventHandler this buttonl Click button2 ta this button2 BackColor System Drawing Color White this button2 BackgroundImage System Drawing Image resources GetObject button2 BackgroundImage this but
58. micos que automaticamente se configurem adaptem s opera es a realizar no sapato Este tipo de sistema Inteligente oferece a possibilidade de realizar opera es em condi es imprevis veis como superf cies imprecisas Esta companhia detentora de uma patente que consiste na cria o de calibres de contraste da forma do sapato Esta utiliza uma tecnologia de preens o inovadora permitindo que quando um sapato colocado na c lula robotizada para execu o de tarefas se possa colocar precisamente na mesma posi o Spencer Jr 1996 A Figura 2 9 apresenta uma c lula robotizada de demonstra o desta empresa americana Figura 2 9 C lula robotizada de demonstra o da IMC 2 1 4 Robot System A Robot System empresa italiana tem como principal objectivo a cria o de mecanismos autom ticos e inovadores para a ind stria do cal ado Esta entidade no que remete a solu es robotizadas para realiza o de opera es no cal ado disp e de uma s rie de op es recorrendo ao uso de rob s Kawasaki s de seis eixos As principais opera es disponibilizadas por esta empresa s o Robot System 2009 E Figura retirada de Kochan Kochan 1996 14 Concep o e Simula o de uma C lula Robotizada para Acabamentos de Solas de Cal ado Cardagem efectuada por um sistema com uma cabe a especial de raspagem Esta opera o dever ser realizada previamente coloca o de uma sola permitindo que a fi
59. new ABB Robotics Tps Windows Forms DesignerFont Font12b this button3 Location new System Drawing Point 524 286 this button3 Size new System Drawing Size 113 61 this button3 TabIndex 4 Lthis outton3 lext ww this button3 TextAlign ABB Robotics Tps Windows Forms ContentAlionmentABB MiddleCenter this button3 Click new System EventHandler this button3 Click 7 button id this button2 BackColor System Drawing Color White this button2 Backgroundimage System Drawing Image resources GetObject button2 BackgroundImage this button2 FontName new ABB Robotics Tps Windows Forms DesignerFont Font1l2b this button2 Location new System Drawing Point 405 286 this button2 Size new System Drawing Size 113 61 this bouttonZ ITablIndex 3 R uxs ouLttonz Texb ow this button2 TextAlign ABB Robotics Tps Windows Forms ContentAlignmentABB MiddleCenter this button2 Click new System EventHandler this button2 Click Pa listView3 this listView3 BackColor System Drawing Color White tnis i stViews Bordersize 1 this listView3 CheckBoxes true this listView3 FontName new ABB Robotics Tps Windows Forms DesignerFont Font12b this listView3 ForeColor System Drawing Color Black this listView3 HeaderStyle System Windows Forms ColumnHeaderStyle Clickable this listView3 ItemHeigth 1 this listView3 lItems Add this listViewItem 7 this listView3 Items Add this list
60. sido uma ferramenta importante apresentou alguma instabilidade Verificou se tamb m que no decorrer da simula o de 87 Conclusoes e Trabalhos Futuros movimentos de interpola o de juntas por vezes o controlador virtual tem dificuldades em cumprir O processo Como requisito do trabalho no sentido de se permitir a execu o do processo de acabamento de sapatos por pessoal n o qualificado foi concebida e implementada uma aplica o gr fica para a consola do rob cuja aplica o na consola virtual do RobotStudio se revelou como perfeitamente funcional ignorando os erros do controlador virtual apresentados anteriormente operando sem qualquer problema Contrariamente ao sucesso verificado na aplica o virtual e apesar da implementa o e do arranque terem decorrido sem problemas a aplica o real revelou dificuldades ao aceder a alguns menus que necessitavam de leitura directa da base de dados devido ao conflito entre vers es de software Verificaram se ainda algumas dificuldades na leitura do eixo externo do rob mesa rotativa devidas a uma falha na fun o capaz de efectuar a leitura do eixo erro confirmado no f rum da ABB 0 Este problema foi contornado recorrendo activa o pr via da mesa rotativa imediatamente antes de se proceder sua rota o Desta forma foi poss vel ler o seu eixo como se se tratasse de um eixo de um rob a Detectados e contornados os problemas procedeu se
61. string message Password Accepted String caption ATTENTION GTPUMessageBox Show this new MessageBoxEventHandler OnServerMessageClosed_2 message caption System Windows Forms MessageBoxIcon Question System Windows Forms MessageBoxButtons OK else Mensagem de texto se estiver errada string message Password Wrong try again string caption ATTENTION GTPUMessageBox Show this new MessageBoxEventHandler OnServerMessageClosed 3 message caption System Windows Forms MessageBoxIcon Question System Windows Forms MessageBoxButtons OK Password dada como correcta vai abrir o menu load erase private void OnServerMessageClosed_2 object sender ABB Robotics Tps Windows Forms MessageBoxEventArgs e this views new view5 this view5 Closed new EventHandler view5 Closed this view5 ShowMe this textBoxl Text T textboxz Text Ww private void OnServerMessageClosed 3 object sender ABB Robotics Tps Windows Forms MessageBoxEventArgs e this Dispose void views Closed object sender EventArgs e this view5 Closed new EventHandler view5 Closed this view5 Dispose this view5 null private void button13 Click object sender EventArgs e button14 Visible true button10 Visible false buttonli3 Enabled false string message Insert current password string caption ATTENTION GTPUMessageBox Show this new MessageBoxEventHandler OnServerMe
62. ter realizado o processo de corte o qual terminar numa posi o de refer ncia de modo a permitir que a mesa possa rodar em seguran a Ap s rota o este bot o ficar de novo inactivo De modo an logo ao procedimento aquando do clique no bot o Start o utilizador ser questionado sobre a sua certeza relativa ao procedimento de movimenta o da mesa O clique sobre o bot o Stop faz com que seja efectuada uma paragem imediata em qualquer processo activo sem que seja efectuada qualquer pergunta De forma resumida o objectivo ser o operador realizar para uma s rie sucessiva do mesmo sapato a seguinte metodologia Figura 22 START O gt A Figura 22 Metodologia a adoptar para acabamento de uma s rie do mesmo sapato 15 Nota Devido a falhas existentes na estrutura de apoio programa o do Application Builder 5 1X face ao uso de leitura de eixos externos torna se necess rio activar a unidade mec nica da mesa Figura 23 antes de clicar no bot o rodar Erro reportado e confirmado no f rum da ABB k 3 Manual Guard Stop i NG SystemPlaca NUNO PC Stopped Speed 100 gt wobj0 360096 lt lt Show Details amp Production 38 Footwear Window Finishing Figura 23 Activa o da unidade mec nica INTERCH mesa rotativa 5 3 Submenu Load Erase Shoes O submenu Load Erase Shoes apenas poder ser acedido por um utilizador com conhecimento da palavra chave de acess
63. thle outtonZ lIablngdex 3 Lthls outtonZ Text T this button2 TextAlign ABB Robotics Tps Windows Forms ContentAlignmentABB MiddleCenter 132 Concep o e Simula o de um C lula Robotizada para Acabamentos de Solas de Cal ado this button2 Visible false this button2 Click new System EventHandler this button2 Click Lr fJ buttons ud this button3 BackColor System Drawing Color White this button3 BackgroundImage System Drawing Image resources GetObject button3 BackgroundImage this button3 FontName new ABB Robotics Tps Windows Forms DesignerFont Font12b this button3 Location new System Drawing Point 235 114 this button3 Size new System Drawing Size 168 139 this button3 TabIndex 4 th le outton3 lIext MH this button3 TextAlign ABB Robotics Tps Windows Forms ContentAlignmentABB MiddleCenter this button3 Visible false this button3 Click new System EventHandler this button3 Click di Button Id this button4 BackColor System Drawing Color Transparent this button4 BackgroundImage System Drawing Image resources Get0bject button4 BackgroundImage this button4 FontName new ABB Robotics Tps Windows Forms DesignerFont Font12b this button4 Location new System Drawing Point 436 345 this button4 Size new System Drawing Size 91 42 this button4 TabIndex 5 this UTC CON Text e PR this button4 TextAlign ABB Robotics Tps Windows F
64. torne dispon vel seja pass vel de ser imediatamente posicionada e processada Cada c lula utiliza um rob industrial equipado com ferramentas apropriadas para que possam executar tarefas tais como cementa o e desbaste Figura 2 2 Kochan 1996 Figura 2 2 Realiza o de uma opera o de acabamento ACTIS Engineering 2 1 2 DESMA A DESMA uma empresa alem que desenvolveu em primeira m o no mercado m quinas de molda o para manufacturar solas de cal ado injectadas directamente sobre este Esta solu o constitu da pela utiliza o das m quinas de molda o Figura 2 3 integradas com o uso de rob s industriais da ABB Figura 2 4 Figura 2 3 C lula robotizada disponibilizada pela DESMA Figura retirada de Kochan Kochan 1996 Imagem retirada de http www desma china com visto em 22 03 09 11 Sistemas Robotizados na Ind stria do Cal ado Figura 2 4 Rob ABB equipado com um sistema capaz de realizar acabamentos em cal ado Os rob s industriais na c lula robotizada apresentada anteriormente Figura 2 3 t m como finalidade servir a m quina de molda o sendo a sua utiliza o direccionada para a realiza o de acabamentos no cal ado As principais opera es efectuadas por estes rob s s o o corte de excesso de material ap s molda o da sola Figura 2 5 a cardagem raspar a superf cie onde ser aplicada futuramente a cola para que esta possa aderir melh
65. 0 xvii Concep o e Simula o de uma C lula Robotizada para Acabamentos de Solas de Cal ado 1 Introdu o Geral e Objectivos A ind stria portuguesa do cal ado sofreu nos ltimos anos mudan as importantes na sua estrutura O forte crescimento registado nas ltimas tr s d cadas ocorreu devido aos baixos custos de produ o que Portugal apresentava permitindo o investimento por parte de empresas estrangeiras No entanto estas empresas que outrora investiram fortemente na ind stria portuguesa n o optaram por participar numa nova estrat gia quando os custos de produ o aumentaram Deste modo assistiu se a uma deslocaliza o da sua produ o para pa ses onde pudessem continuar a praticar os mesmos custos de produ o que os trouxeram para c As empresas nacionais nomeadamente as de pequena e m dia dimens o devido press o competitiva acrescida e incapacidade de conseguirem acompanhar os novos desafios do mercado acabaram por n o resistir Destes factores resultou uma queda na casa dos vinte a vinte e cinco porcento nas actividades do sector do cal ado afectando o n mero de empresas o emprego a produ o e a exporta o tal como se pode observar na Figura 1 1 e Figura 1 2 CEGEA 2007 d E E 1974 1984 1994 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 Figura 1 1 Evolu o da ind stria portuguesa do cal ado l Figura retirada de CEGEA CEGEA 2007 Introdu o Geral e Objectivos
66. 0 00 ka Path Path Connection Type Miniclipping Approach D eparting Template jp FC UbtuseAngle 135 deg Encosto Afastamento Protect Distance in Path Start mm 0 00 Trajectoria de Protect Distance in Path End mm 0 00 Figura 5 18 Defini o dos par metros dos pontos da traject ria e 7 Pr visualiza o da traject ria da ferramenta Figura 5 19 o Verifica o da traject ria e respectivo sentido a efectuar pela ferramenta o Determina o da configura o do rob 56 Concep o e Simula o de uma C lula Robotizada para Acabamentos de Solas de Cal ado Figura 5 19 Pr visualiza o da traject ria a azul 5 2 3 Simula o da Solu o Posteriormente pr visualiza o da traject ria foi criada a solu o na qual a orienta o dos referenciais associados aos pontos que definem a traject ria se encontra Ilustrada na Figura 5 20 Esta encontra se legendada da seguinte forma e Direc o do eixo dos XX cor vermelha 1 e Direc o do eixo dos YY cor verde 2 e Direc o do eixo dos ZZ cor azul 3 e Superf cie de encosto sobre a qual actua a for a em YY cor amarela 4 Figura 5 20 Orienta o dos pontos pertencentes traject ria A traject ria de acabamento tem como movimenta o o sentido dos ponteiros do rel gio Figura 5 21 A raz o que levou atribui o deste sentido foi meramente aleat ria uma vez que na simula o a ferramenta n
67. 1 FerramentaCorte W Obj Workobject aproxima o FCPresslLStart Fun o que define o sentido da for a no processo pl v100 Fx 0 Fy 10 Fz 0 50 ForceFrameRef FC_REFFRAME_TOOL ForceChange 50 DampingT une 100 TimeOut 5 z1 FerramentaCorte W Obj Workobject FCPressL p2 v100 10 z1 FerramentaCorte WObj Workobject Movimento em Force Control durante o FCPressL p37 v100 10 z1 FerramentaCorte W Obj Workobject processo FCPressEnd Fun o que define o fim de aplica o de for a no processo p38 v100 ForceChange 50 ZeroContact Value 5 FerramentaCorte W Obj W orkobject MoveL p42 v500 z1 FerramentaCorte WW Obj Workobject Movimento linear de MoveL p43 v500 z1 FerramentaCorte W Obj Workobject afastamento MoveL p44 v500 z1 FerramentaCorte W Obj Workobject ENDPROC PROC Acabamento FCDeact 4 Desactivar Force Control FCCalib FCLoadData Calibrar o peso da ferramenta Path 1 4 Ir para a rotina Path 1 ENDPROC ENDMODULE Figura 5 23 Pormenores do algoritmo de realizar acabamentos em cal ado 59 Desenvolvimento da Simula o de uma C lula Robotizada 5 3 Desenvolvimento de uma Aplica o Gr fica para Opera o da C lula Robotizada A necessidade de conceber uma aplica o gr fica para a consola do rob surgiu com o intuito de permitir que qualquer encarregado de opera es n o necessariamente e
68. 7752 valor INngerr nao Tor pulo if alphaPadl SelectedText string Empty Ir para novamente para a janela de adicionar remover string texto texto null J Guardar valor escrito texto alphaPadl SelectedText Vai aceder base de dados da lista de sapato e vai escrever uma linha de modo a adicionar o sapato que se adicionou StreamWriter list_write File AppendText C FOOTWEAR Shoes Shoes txt list write WriteLine texto ABB Robotics Tps Windows Forms ListViewltem item new ABB Robotics Tps Windows Forms ListViewItem texto listViewl Items Add item ij Techa a leitura list write Close this view2 new view2 Caso a escolha tenha sido nula uma mensagem de aviso enviada ao utilizador else string message No text has been written String Caption ATTENTION GTPUMessageBox Show this new MessageBoxEventHandler OnServerMessageClosed 3 message caption System Windows Forms MessageBoxIcon Question System Windows Forms MessageBoxButtons OK 4 Codigo do submenu DeBug 170 Concep o e Simula o de um C lula Robotizada para Acabamentos de Solas de Cal ado using System using ABB Robotics Controllers RapidDomain using ABB RODOLICS using ABB Robotics Controllers using System Collections Generic using System ComponentModel using System Drawing using System Text using System Windows Forms using ABSB RObOUICS Ips Windows Forms usi
69. BB ABB ROBOTICS Robotics Robotics ROBOTICS WRODOUICOS ROD LICS LOS TOS Ips LOS a TOS TOS Windows Windows Windows Windows Windows Windows B Orms Forms Forms ef OMS Forms Forms TpsLabel TpsLabel TpsLabel TpsLabel TpsLabel TpsLabel 0 13 new ABB Robotics Tps Windows Forms TabPage new ABB Robotics Tps Windows Forms TpsLabel new ABB Robotics Tps Windows Forms TpsLabel new ABB Robotics Tps Windows Forms TpsLabel new ABB Robotics Tps Windows Forms Button 7 0 new ABB Robotics Tps Windows Forms Button 139 Anexo B C digo da Aplica o Desenvolvida C LES ABB Robotics Tps ABB Robotics TlTps this this this this this this this EA listView3 new ABB Robotics Tps Windows Forms ListView listViewltem 7 new Windows Forms ListViewIltem this listViewltem8 new Windows Forms ListViewItem listView2 new ABB Robotics Tps Windows Forms ListView listViewl new ABB Robotics Tps Windows Forms ListView scabConcroll Suspendhbayour tabPage3 SuspendLayout tabPage2 SuspendLayout tabPagel SuspendLayout SuspendLayout 74 tabCantral l this Chis this this this ABB Robotics Tps tnis this this this this this this this this tabControll BackColor System Drawing Color White LabControll Controls Add this tabPagel LabControll Cont
70. BackColor System Drawing Color White BackgroundImage new new System Drawing Size 112 2 WW BackColor System Drawing Color White BackgroundImage new Location Size new System Drawing Size 112 TabIndex 10 Text um TextAlign Forms ContentAlignmentABB MiddleCenter Click new new Forms DesignerFont Font12b new System Drawing Size 147 Ll System Drawing ContentAlignment TopLeft this tpsLabel7 Title Shoe s Type d alphaPadl 166 29 new System Drawing Point 14 29 202 202 3 222 System Drawing Color Transparent co oll a Concep o e Simula o de um C lula Robotizada para Acabamentos de Solas de Cal ado P this alphaPadl BackColor System Drawing Color White this alphaPadl ControlBorderStyle System Windows Forms BorderStyle None this alphaPadl EnableStringSelectorMenuItem true this alphaPadl FontName new ABB Robotics Tps Windows Forms DesignerFont Fontl12b this alphaPadl FormAppearance false this alphaPadl icon null this alphaPadl SelectedText this alphaPadl Size new System Drawing Size 639 390 this alphaPadl TabIndex 0 this alphaPadl Closed new System EventHandler this alphaPadl Closed 1 Py views this AutoScaleMode System Windows Forms AutoScaleMode Inherit this BackColor System Drawing Color Transparent j this ControlBorderStyle System Windows Forms Borde
71. Bucha da ferramenta de corte Figura 6 2 Conjunto suporte e ferramenta do rob ABB 75 Implementa o da Solu o Figura 6 3 Ferramentas de corte utilizadas A Lixa cil ndrica B Esmoril cil ndrico 6 2 Fixa o do Sapato O sistema de fixa o correcta do sapato n o foi alvo de estudo neste trabalho no entanto importante salientar a sua extrema import ncia Durante os v rios processos de fabrico de um sapato este transporta dentro de si uma forma normalmente em material polim rico conforme ilustrado na Figura 6 4 No que respeita ao acabamento de solas duplas as suas principais fun es s o conferir a forma correcta do sapato e oferecer a rigidez suficiente que simplifique o seu manuseamento durante a opera o Figura 6 4 Exemplo de forma do sapato Os sapatos que foram utilizados para a implementa o de testes foram os seguintes e Sapato cl ssico de homem n mero quarenta e um de sola em couro Figura 6 5 A e Sapato de vela n mero trinta e nove de sola dupla de borracha Figura 6 5 B 76 Concep o e Simula o de uma C lula Robotizada para Acabamentos de Solas de Cal ado A Figura 6 5 Sapatos utilizados para testes A Sapato cl ssico de homem B Sapato de vela A fixa o dos sapatos mesa de trabalho foi conseguida atrav s do aux lio de um suporte ilustrado na Figura 6 6 Zona de fixac o do sapato Figura 6 6
72. Concepcao e Simulacao de uma Celula Robotizada para Acabamentos de Solas de Cal ado Nuno Jose Eleuterio da Silva Moita Relatorio do Projecto Final Orientadores Prof Ant nio Mendes Lopes Prof Paulo Augusto Ferreira de Abreu UA PORTO FEU FACULDADE DE ENGENHARIA UNIVERSIDADE DO PORTO Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto Mestrado Integrado em Engenharia Mecanica Opcao de Automacao Julho de 2009 Concep o e Simula o de uma C lula Robotizada para Acabamentos de Solas de Cal ado A minha Abuelita ii Concep o e Simula o de uma C lula Robotizada para Acabamentos de Solas de Cal ado Resumo Hoje em dia o mercado portugu s disponibiliza in meros tipos de cal ado oferecidos essencialmente por empresas estrangeiras Este facto constitui um problema para a ind stria portuguesa do cal ado dado a sua incapacidade no acompanhamento da diversidade oferecida pela concorr ncia estrangeira Os motivos desse facto s o essencialmente a elevada depend ncia da Ind stria Nacional no uso de processos manuais exigindo uma elevada qualifica o de m o de obra Desta depend ncia s o frutos as quebras de produtividade causa da baixa flexibilidade apresentada pelos operadores Nesta investiga o efectuado o estudo de uma solu o robotizada que assenta no uso da tecnologia de controlo de for a para realizar o acabamento de solas duplas de sapatos como forma de contrariar a depe
73. ResumeLayout false tabPage3 ResumeLayout false tabPage2 ResumeLayout false tabPagel ResumeLayout false ResumeLayout false Size new System Drawing Size 640 390 Text Shoe s Finishing Load new System EventHandler this view2 Load Controls serchuldlndex thHis tabControll 0933 tendregion private void button3 Click object sender EventArgs e Verifica o se as 3 listas est o seleccionadas if listViewl SelectedIndex 1 amp amp listView2 SelectedIndex 1 amp amp listView3 SelectedIndex 1 amp amp listViewl SelectedItem Checked true amp amp listView2 SelectedItem Checked true amp amp listView3 SelectedItem Checked true x 1 else tabControll Selectedlngdex 1 tipoSapato listViewl SelectedItem Index tipoSapato2 listView2 SelectedItem Index tipoSapato3 listView3 SelectedItem Index tpsLabel6 Text listViewl Items tipoSapato Text tpsLabel5 Text listViewZ2 Items tipoSapato2 Text tpsLabel4 Text listView3 Items tipoSapato3 Text lj Caso contr rio deselecciona todos e index das tabs a 1 147 Anexo B C digo da Aplica o Desenvolvida if listViewl SelectedIndex 1 tipoSapato listViewl SelectedItem Index listViewl Items tipoSapato Checked false listViewl SelectedIndex 1 J 1f listView2 SelectedIndex 1 tipoSapato2 listView2 Selectedltem Index listView2 Items tipoSapato2 Checked
74. ViewItem9 this listView3 LargelmageList null this listView3 ListViewltemSorter null this listView3 Location new System Drawing Point 478 75 this listView3 MultiSelect false this listView3 Scrollable true this ListViews Selectedindex 1 this listView3 SelectionEnabledOverScrollbuttons false this listView3 ShowNumberOfItems false this listView3 ShowSelection false this listView3 Size new System Drawing Size 139 69 this listView3 SmallImageList null this listView3 Sorting ABB Robotics Tps Windows Forms SortOrder Ascending this listView3 SubItemsImageList null this listView3 TabIndex 2 this listView3 View System Windows Forms View LargeIcon this listView3 Zoomable false this listView3 SelectedIndexChanged new System EventHandler this listView3 SelectedIndexChanged i listViewItem 7 145 Anexo B C digo da Aplica o Desenvolvida Ei this listViewltem CheckBoxVisible true this listViewItem Checked false this listViewItem Enabled true this listViewItem ImageIndex 1 this listViewItem7 ItemName LVICEM this listViewltem ListView this listView3 this listViewItem Selected false this listViewItem7 Tag null this listViewItem Text Left Foot rJ listViewItem8 AA this listViewltem8 CheckBoxVisible true this listViewltem8 Checked false this listViewltem8 Enabled true this listViewltem8 ImageIndex 1 this listViewltem8 lI
75. X No35 zn Organize w Include in library Share with w Burn New fo C Favorites Mame LeftFoot i9 Libraries k RightFoot Figura 4 Exemplo da cria o das pastas LeftFoot e RightFoot O ltimo procedimento consiste na c pia dos programas de acabamento de sapatos em linguagem RAPID para as respectivas pastas LeftFoot ou RightFoot sempre com o nome Shoe Como exemplo deste procedimento tem se um sapato do modelo Shoe X n mero trinta e cinco do p esquerdo Desta forma o respectivo programa RAPID dever ser copiado para dentro do direct rio FOOTWEAR Shoes ShoeX No35 LeftFoot Figura 5 GO Ji FOOTWEAR Shoes ShoeX No35 gt LeftFoot 44 sec Organize Include in library w Share with w Play all Burn New folder C Favorites Modulel mod MPEG Type Movie Clip B Librari ibraries E Shoe pgf L Type PGF File ad Homegroup Figura 5 Exemplo da presen a dos ficheiros em linguagem RAPID 3 2 Instala o dos ficheiros d l na Consola Virtual A instala o da aplica o na consola virtual do rob requer que sejam copiados os dois ficheiros com extens o dll apresentados anteriormente para o direct rio HOME de um projecto com controlador virtual Figura 6 Finda esta opera o necess rio reiniciar o controlador virtual G Ui Systems System HOME Organize w m Open with Share with w Burn New folder C Favorites i ApplConf i G3 Libraries k A
76. abamentio 58 Figura 5 22 Ilustra o da simula o da opera o de acabamento de sapatos 58 Figura 5 23 Pormenores do algoritmo de realizar acabamentos em cal ado 59 Figura 5 24 Esbo o inicial do menu principal do proerama 61 FisuraS 25 Euncoes do Menu Principal ste Aa GANA aun hat maa 61 Figura 5 26 Primeira vers o do submenu Processar Sapatos 62 Figura 5 27 Exemplifica o do que s o tabs duas tabs nesta ilustra o 63 Figura 5 28 Segunda vers o do submenu Processar Sapatos 64 Figura 5 29 Vers o final do submenu Processar Sapatos 65 Figura 5 30 Estrutura de funcionamento do bloqueio das r abs 66 Figura 5 31 Estrutura de funcionamento da tab Escolher Sapato Numero PE 67 Figura 5 32 Estrutura de funcionamento da tab Pr Execu o 67 Figura 5 33 Estrutura de funcionamento da tab Execu ao 68 Figura 5 34 Estrutura de funcionamento de Adicionar Remover Programas 69 Figura 5 35 Estrutura de fu
77. ahoma 12F ovstem Drawing Fontotwvle Boldo this labell ForeColor System Drawing Color Black this labell Location new System Drawing Point 207 64 this labell Name labell this labell Size new System Drawing Size 152 Insert Password this labell Text JJ Jy buttons cy 24334 this button13 Anchor System Windows Forms AnchorStyles None this button13 BackColor System Drawing Color White this buttonl3 Font new System Drawing Font Tahoma 12F System Drawing FontStyle Bold this buttonl3 ForeColor system Drawing Color FromArgb int byte 0 int byte 0 INE byte 0 7 this buttonl3 Location new System Drawing Point 517 325 thxs buttonl3 Name buttonis this buttonl3 Size new System Drawing Size 120 this buttonl3 TabIndex 16 this buttonl3 Iext Change Pass this button13 Click new System EventHandler this button13 Click 1 ff buttonl4 7 62 3 this buttonl4 Anchor System Windows Forms AnchorStyles None this button14 BackColor System Drawing Color White this buttonl4 Font new System Drawing Font Tahoma 10F System Drawing FontStyle Bold this buttonl4 ForeColor CINE 4 OYEE 0 this buttonl4 Location new System Drawing Point 198 256 System Drawing Color FromArgb int byte 0 znt CO DES 0 38 3 this buttonl4 Name buttonl4 this buttonl4 Size new System Dra
78. and place onde uma boa aproxima o dos pontos poder originar uma solu o satisfat ria O uso da programa o on line por qualquer uma das formas de programa o apresentadas traduz se num m todo relativamente simples de programar Contudo o uso directo do rob obriga a que se tenha for osamente de parar a c lula robotizada originando quebras de produtividade Outro facto decorrente do uso directo do rob o risco de ocorrerem colis es entre os v rios equipamentos presentes na c lula ou at mesmo perigo de les o humana durante a fase de programa o do rob 4 1 2 Programa o Off line programa o off line de modo contr rio metodologia apresentada anteriormente n o recorre ao uso directo do rob Esta metodologia de programa o do rob consiste na inser o de linhas de comandos sucessivos numa linguagem pr pria recorrendo quer ao uso de software espec fico quer ao uso de programas de edi o de texto 38 Concep o e Simula o de uma C lula Robotizada para Acabamentos de Solas de Cal ado Este m todo de programa o cada vez mais utilizado por possibilitar o desenvolvimento de um programa sem proceder paragem da c lula robotizada Contudo este m todo torna se complicado de implementar uma vez que os pontos de movimento definidos textualmente n o trazem consigo uma visualiza o gr fica Assim ap s desenvolvimento do programa dever se test lo on l
79. ar Finishing N Hold To Run A Safety System Diagnostics Figura 9 Localiza o da aplica o Footwear Finishing na consola virtual 5 Funcionamento da aplica o Ap s o clique de entrada no programa ser exibida uma imagem introdut ria com informa es sobre a aplica o Figura 10 1 Auto Motors On 19 gt SystemPlaca NUNO PC Stopped Speed 100 Footwear Finishing version 1 0 FEUP MIEM copyright C by Nuno Moita 2009 Production li Footwear 2 Window 3 Finishing Figura 10 Imagem introdut ria aplica o Footwear Finishing 5 1 Menu Inicial O menu inicial apresentado na Figura 11 composto por tr s bot es de acesso a submenus denominados e Process Shoes e Load Erase Shoes e Debug ro Auto Motors On 19 E SystemPlaca NUNO PC Stopped Speed 100 X FootWear Finishing Sow Process Shoes Load Erase Shoes ABOUT HELP Production Footwear Figura 11 Apresenta o do menu inicial Al m destes bot es o menu principal cont m outros dois o About e o Help O bot o About disponibiliza informa es de concep o autoria e respectiva vers o da aplica o Figura 12 Manual Guard Stop Z 9 SystemPlaca NUNO PC Stopped Speed 100 FootWear Finishing Footwear Finishing Version 1 0 This program was developed only for didactic use Copyright C by Nuno Moita 22009 FEUP MIEM Proce Footwear
80. arranca sincronizado O rob neste sistema mantido numa posi o estacion ria onde aguarda a chegada do produto A vantagem que este sistema oferece a garantia que quando o rob tem de efectuar uma opera o no produto este se encontra fixo e orientado facilitando a sua programa o 3 4 2 Transporte Cont nuo Como o nome sugere este sistema oferece um transporte cont nuo dos produtos com uma velocidade constante Ao contr rio do transporte intermitente este levanta problemas na constante varia o da posi o e orienta o dos produtos No entanto este pode ser controlado de duas formas e Com sistemas de guias que permitam mover o rob o rob ira realizar um movimento paralelo linha de produ o de modo a conseguir obter uma velocidade relativa constante que permita executar a tarefa em movimento e Como rob estacion rio esta situa o requer que o rob tenha recursos computacionais suficientes que o permitam adaptar se constantemente s novas coordenadas dos produtos que se encontram em movimento na linha de produ o 23 Estudo da Concep o da C lula Robotizada 3 4 3 Transporte Ass ncrono Este sistema caracteriza se pelo facto de apenas ser movimentado um produto ap s realizada uma opera o ou seja assim que uma opera o terminada inicia se o movimento para a pr xima rea de trabalho O problema inerente a este tipo de sistema o facto de exigirem movimenta e
81. bamento Controller mere o ESSE Controlador SistemaSapato Task Tarefa p T ROBI Solution Configuration Template Empty Solution Name Nome da solu o X estemento Figura 5 13 Escolha do controlador da tarefa e do nome da solu o e 2 Criar Seleccionar superf cies para maquinar Figura 5 14 o Selec o de toda a parte lateral da sola do sapato Figura 5 14 Selec o da superf cie lateral da sola do sapato a vermelho e 3 Defini o dos par metros do processo de maquinagem Figura 5 15 o Escolha do tipo de processo de maquinagem FC Pressure o Escolha da direc o do eixo dos YY para aplica o da for a o Escolha do valor da for a durante as diferentes fases do processo encosto durante processo afastamento o Escolha de outros par metros do processo deixados em modo padr o por n o serem cruciais simula o 54 Concep o e Simula o de uma C lula Robotizada para Acabamentos de Solas de Cal ado Machining FC Pressure Start Fx NJ Fy NJ 1d Fz NJ 0 Force Threshold Z 50 Defini o do vector for a Machining Template FC PressureProcess Y Referencial de actua o Force Frame Reference m p FE REFFRAME TOOL da for Ca Force Change Ns 50 Defini o de outros Damping Tune 100 A Time Out 5 parametros 5 Use SpdFFw FC Pressure Via Force N 10 For
82. bel3 Size tpsLabel3 TabIndex tpsLabel3 TextAlignment System Drawing Color White new new System Drawing Point 493 248 new System Drawing Size 91 29 14 System Drawing ContentAlignment TopLeft 173 Anexo B C digo da Aplica o Desenvolvida this tpsLabel3 Title Go Home view3 4 this AutoScaleMode System Windows Forms AutoScaleMode Inherit this BackColor System Drawing Color White thie Controls Add rthis tpsLbabels3 rthas Conctrols Add thas tpsLabelz this Controls Add this tpsLabell this Controls Add this button4 thlas Controls AdOdG thls Dutton3 this Controls Add this button2 thais Controls Add this buttonl Size new System Drawing Size 640 Text DeBug this ENTE 390 Chis this this this this this Lhis Controls Controls Controls Controls CON t018 Controls Controls Serchildrcrndsx Serchrldlsdex thxs buttonZ SetchaldlIndex rhis buttono Lthis butroni SetChildIndex this tpsLabell O0 SetChildIndex this tpsLabel2 0 Sertchaldlndex 0 SetChildIndex tnia button4 this tpsLabel3 this ResumeLayout false tendregion b Click de bot o Stop private void button3 Click object sender Quest o sobre a certeza de iniciar trata necessariamente de paragem de emerg ncia string message string caption ATTENTION GTPUMessageBox Show this new MessageBoxEventHandler O
83. bloqueado por quest es de simplifica o de c digo Uma vez que cada vez que se selecionava e deseleccionada o mesmo elemento linao era feito um refresh tipoSapato 1 0 listViewl Items tipoSapato 1 Checked true listViewl SelectedIndex tipoSapato 1 listViewl Items tipoSapato 1 Enabled false valor tipoSapato 1 vai carregar para a lista de n mero do sapato seleccionado 151 Anexo B C digo da Aplica o Desenvolvida string path 1 C FOOTWEAR Shoes listViewl Items tipoSapato 1 Text Replace T listViewl Items tipoSapato l Text Replace txt listView2 Items Clear StreamReader list 1 new StreamReader path 1 ciclo que enquanto nao chegar ao final do ficheiro val criar novos items com O nome da existente em cada linha do ficheiro e depois adiciona los a listbox while list l EndOfStream ABB Robotics Tps Windows Forms ListViewltem item new ABB Robotics Tps Windows Forms ListViewItem list 1 ReadLine listView2 Items Add item lf fecha leitura list l Close t Quando se modificar a selecc o feita na parte da selecc o dos sapatos private void listViewl Click object sender EventArgs e De modo a evitar que a lista dos n meros n o esteja em branco O elemento selecionado tamb m bloqueado por quest es de simplifica o de c digo Uma vez que cada vez que se selecionava e deseleccionada o m
84. button7 Size new System Drawing Size 151 147 this button Tabindex 13 rthis Duttonud Iexr e ww this button TextAlign ABB Robotics Tps Windows Forms ContentAlignmentABB MiddleCenter this button7 Click new System EventHandler this button7 Click Ex buttono Ly this b ttono BackColor System Drawing Color Whzite this button6 Backgroundimage System Drawing Image resources GetObject button6 BackgroundImage this button6 Enabled false this button6 FontName new ABB Robotics Tps Windows Forms DesignerFont Font12b this button6 Location new System Drawing Point 229 94 this button6 Size new System Drawing Size 151 147 this buttono Tablndex 12 thls buttono Text this buttonb TextAlign ABB Robotics Tps Windows Forms ContentAlignmentABB MiddleCenter this buttorno Click new System EventHandler this button6 Click fi f Batten Pa thais buttonl BackColor System Drawing Color White this buttonl BackgroundImage System Drawing Image resources GetObject buttonl BackgroundImage this buttonl FontName new ABB Robotics Tps Windows Forms DesignerFont Fontl12b this buttonl Location new System Drawing Point 38 94 this buttonl Size new System Drawing Size 151 147 this buttonl Tablndex 11 this buttonText Pr 141 Anexo B C digo da Aplica o Desenvolvida this buttonl TextAlign ABB Robotics Tps Windows Forms ContentAlignmentABB MiddleCenter
85. correcta introduzir a palavra chave nova e clicar Ok presente na mensagem de texto Figura 33 3 Manual Guard Stop SystemPlaca NUNO PC Stopped Speed 1009 Insert Password ui Password Accepted insert new password A Footwear Finishing Figura 33 Mensagem de texto aceitando a palavra chave actual e a pedir a inser o de uma nova e Ap s mudada a palavra chave para uma nova a aplica o recuar at ao menu principal ap s clicar Ok presente na mensagem de texto Figura 34 f Manar Guard Stop BIG SystemPlaca NUNO PC Stopped Speed 100 Insert Password udi Password Changed Di Footwear Finishing Figura 34 Mensagem de texto confirmando a mudan a de palavra chave 1 i Wc ou nd p P porous m Caso a palavra chave antiga esteja incorrecta a aplica o recuar at ao menu principal tendo que se reiniciar de novo todo o processo de mudan a de palavra chave 22 5 4 Submenu DeBug O submenu DeBug Figura 35 fornece a possibilidade de recupera o do rob no caso de poss veis falhas ocorridas durante a execu o dos programas de acabamento As funcionalidades dispon veis neste submenu s o Stop program Deactivate Force Control Go Home G Auto Motors On 19 E SystemPlaca NUNO PC Stopped Speed 100 X DeBug STOP Stop Program Deactivate Force Control Go Home 8 Production Footwear Window Finishing Figura 35 Apresentac o do submenu DeBu
86. crono Figura 3 6 Exemplo de rob centrado entre a linha de movimenta o e a m quina dedicada Para todas estas configura es apresentadas ser o necess rios os seguintes recursos e Rob e respectivo controlador e Sistema de movimenta o linear angular e Sistema de alimenta o e remo o e Ferramenta apropriada realiza o do acabamento e M quina de acabamento exclusivamente para a configura o 3 e Suportes para os sapatos presentes no sistema de movimenta o e Sistema de seguran a adequado 28 Concep o e Simula o de uma C lula Robotizada para Acabamentos de Solas de Cal ado 3 5 2 Estudos comparativos entre as v rias configura es propostas Com vista a poder decidir sobre a configura o a implementar necess rio estabelecer compara es entre as configura es anteriormente apresentadas consoante alguns par metros A Tabela 3 1 pretende ilustrar essa compara o Contamina o Tempos de Interliga o dos sistemas de opera o directa com Tempo de i movimentacao OS outros opera o com lixo sistemas de postos de do rob resultante do alimenta o trabalho processo de e remo o acabamento N o 2 Ciclos 2 Ciclos Existente poss vel Tabela 3 1 Compara o entre as configura es das c lulas robotizadas De maneira a elucidar sobre os dados presentes na Tabela 3 1 ira ser feita uma breve descri o sobre alguns dos par metros consi
87. cs Tps Windows Forms MessageBoxEventArgs e Bot o Rodar mesa 1f e DialogResult System Windows Forms DialogResult Yes Vai ler o valor da posi o da mesa Motionsystem motion c MotionSystem MechanicalUnit mech motion GetActiveMechanicalUnit JointTarget robb robb mech GetPosition ex robb RobAx Rax 17 Por seguran a vai confirmar se este se chama INTERCH Nome da unidade mec nica 1f mech Name INTERCH Margem de erro possivel para 0 graus if ex gt 5 amp amp ex lt 5 Vai carregar programa para mover 180 string path 1 C FOOTWEAR Applications Rotate Rotate180 Rotate180 pgf tRobl LoadProgramFromFile path 1 RapidLoadMode Replace Bloquear Bot o Rodar button6 Enabled false Executar o Programa Rapid Rapid rapid caBaprd rapid ResetProgramPointer 153 Anexo B C digo da Aplica o Desenvolvida iniciar programa rapid Start Margem de erro possivel para 180 graus if ex gt 175 amp amp ex lt 185 Val carregar programa para mover 0 string path 2 C FOOTWEAR Applications Rotate Rotate0 Rotate0 pgf tRobl LoadProgramFromFile path_2 RapidLoadMode Replace Bloquear Bot o Rodar button6 Enabled false Executar o Programa Rapid Rapid rapid C Rapid rapid ResetProgramPointer iniciar programa rapid Start private void listView3_SelectedIndexChanged object sender
88. dado sobre estes processos No entanto foi necess rio recorrer aos meios dispon veis de modo a identificar a posi o das superf cies a trabalhar para cria o de um modelo de CAD tridimensional da sola do sapato A solu o encontrada consistiu no uso do pr prio rob como m quina de medi o de coordenadas O procedimento de obten o destas coordenadas foi o seguinte 1 Cria o de um programa na pr pria consola utilizando a aplica o RobotWare Machining 2 Movimenta o do rob sobre os pontos de interesse da sola atrav s da activa o pr via da tecnologia de controlo de for a Figura 6 9 No caso do 78 Concep o e Simula o de uma C lula Robotizada para Acabamentos de Solas de Cal ado sapato de vela foram medidos pontos no limite entre a sola inferior e superior por apresentar um perfil constante e mais semelhante ao da forma final No caso do sapato cl ssico de homem foram medidos pontos entre o limiar do sapato e do corte do sapato por este se apresentar j finalizado 3 Exporta o do programa em RAPID para o computador Figura 6 9 Processo de identifica o da sola do sapato Ap s efectuada a exporta o do programa para o computador foi necess rio carreg lo para o RobotStudio Este procedimento revelou se impratic vel quanto sua inser o directa uma vez que o c digo do programa se encontrava apoiado em instru es de movimento em controlo de for a A forma
89. derados A interliga o directa com outros postos de trabalho Mostra a possibilidade que a c lula robotizada tem de se interligar com outros postos de trabalho O facto de nas c lulas n mero 1 e 3 ter sido considerado como poss vel deve se sua configura o em linha nas quais o sistema de movimenta o linear poder incorporar outras opera es na mesma linha A impossibilidade na c lula n mero 2 deve se exist ncia de um sistema de movimenta o angular que ao funcionar rotativamente limita a transfer ncia para outros postos uma vez que este apenas poder operar para si pr prio Quanto aos tempos existentes estes podem ser distinguidos em dois grupos os tempos de opera o do rob e os tempos de alimenta o remo o 29 Estudo da Concep o da C lula Robotizada Tempos de opera o do rob De acordo com a Tabela 3 1 os ciclos de opera o do rob para as configura es 1 e 2 e Avan o por parte do rob para realizar a opera o de acabamento no sapato e Recuo do rob ap s opera o e simult neo avan o do sistema de movimenta o No caso 3 os ciclos s o e Avan o do rob at ao sistema de movimenta o linear para agarrar o sapato e Avan o do rob at m quina de acabamento com consequente opera o no sapato e Avan o novamente at ao sistema de movimenta o linear para recoloca o do sapato e Recuo do rob com avan o simult neo do sistema de movi
90. dever ser copiada para a raiz do dispositivo de armazenamento em quest o quer real quer virtual FOOTWEAR S Sheetype a RR Es ss E c i pa a Password Hs Right toot Left foot ka Legenda E Figura 1 Estrutura da base de dados Previamente instala o da base de dados apresentada o utilizador dever editar o seu conteudo de modo a configur lo para a sua correcta aplicacao Esta edicao efectuada com recurso a qualquer editor de texto dever ser realizada nos ficheiros com extens o txt o ficheiro Shoes e o ficheiro Numbers No primeiro o utilizador dever escrever todos os modelos de sapatos a incluir na base de dados Posteriormente o utilizador dever criar tantas 2 pastas quantos os modelos inseridos no ficheiro Shoes A denomina o destas pastas dever ser a mesma introduzida no ficheiro txt no entanto esta dever ser realizada sem o uso de qualquer espa o ou caracteres especiais Na Figura 2 poder observar se um exemplo deste procedimento QC Local Disk C FOOTWEAR Shoes k b 4 Search Shoes Organize w Open Print Burn New folder EE he Favorites Name Date modified Type ShoeX mem TANA di Sho l Shoes Notepad o oy Libraries ShoeY a if File Edit Format View Help Wi Shocz shoe X dj Homegroup Lj Shoes shoe Y shoe z jk Computer tha Network Figura 2 Exem
91. dows Forms MessageBoxIcon Question System Windows Forms MessageBoxButtons OK message else string message BEKING caption ATTENTION GTPUMessageBox Show this new MessageBoxEventHandler OnServerMessageClosed_3 System Windows Forms MessageBoxIcon Question System Windows Forms MessageBoxButtons OK Password Wrong message try new StreamReader path insert new caption again caption 163 Anexo B C digo da Aplica o Desenvolvida private void buttonl2 Click object sender EventArgs e this Dispose 3 2 Submenu Load Erase Shoes using System using System Collections Generic using System ComponentModel using System Drawing using System Text using System Windows Forms using AbBB Robotios Ips Windows Forms using System IO0 namespace TpsViewFootWearFinishing public class views TpsForm private view2 view2 private ABB Robotics Tps Windows Forms ListView listViewl private ABB Robotics Tps Windows Forms Button buttonl private ABB Robotics Tps Windows Forms Button button2 private ABB RObOUICS Ips Windows Forms Button buttons private TpsLabel tpsLabel7 private AlphaPad alphaPadl summary Required designer variable lt summary gt private System ComponentModel IContainer components null public Viewb InitializeComponent lt summary gt Clean up any resources used by this class
92. e execu o o operador apenas ter de carregar no bot o Iniciar Opera o permitindo que a aplica o possa assim proceder ao carregamento do programa de acabamento escrito em RAPID para a escolha efectuada previamente Posteriormente 68 Paragem de Emerg ncia Clique de Bot o Clique de Bot o Clique de Bot o m fe Verdadeira Pa a k Fr ko a E bu Aceder a base dados para escolhas pretendidas Carregar respectrvo programa Carregar programa I para rodar Activar Bot o Rodar Mesa Rapid Figura 5 33 Estrutura de funcionamento da tab Execu o Nesta fase o operador est no limiar de poder executar o acabamento no sapato Concep o e Simula o de uma C lula Robotizada para Acabamentos de Solas de Cal ado quando o acabamento termina activar se o bot o Rodar Mesa permitindo que o operador rode a mesa e volte a poder processar um outro sapato Em caso de emerg ncia o utilizador tem ao seu dispor o bot o Paragem de Emerg ncia que em qualquer situa o ao ser premido imediatamente executar uma paragem sem qualquer quest o de confirma o 5 3 3 Estrutura de Funcionamento do Submenu Adicionar Remover Sapatos O acesso base de dados feito atrav s da consola de programa o do rob Para esse efeito foi desenvolvido o c digo necess rio que permite adicionar ou remover informa o relativa aos sapatos De outra forma esta informa
93. ear s sole finishing To finalize it has been done laboratorial tests on a real robot 1n order to obtain more sensibility on the practicable application of this case study vil Concep o e Simula o de uma C lula Robotizada para Acabamentos de Solas de Cal ado Agradecimentos Em primeiro lugar gostaria de agradecer aos meus orientadores Professor Doutor Ant nio Mendes Lopes e Professor Doutor Paulo Abreu a disponibilidade ao longo deste semestre demonstrando uma incans vel dedica o em todas as fases deste trabalho Agrade o ao coordenador da op o de Automa o o Professor Doutor Francisco Freitas pelo acompanhamento feito ao longo deste per odo empresa Armipex pela amabilidade de nos ter cedido sapatos para a realiza o de testes finais Quero ainda agradecer ao Sr Ramalho pela sua disponibilidade na solu o de pequenos problemas mec nicos surgidos Ao n cleo de trabalho deste semestre constitu do pelo Tiago Ramos e pelo Tiago Teixeira agrade o pelos bons momentos e companheirismo demonstrado Agrade o aos meus amigos de Erasmus Kaunas Litu nia por me terem proporcionado os melhores momentos enquanto estudante da Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto Ao meu av Herlander Silva agrade o a constante partilha de conhecimentos sem nunca ter negado uma m o amiga nos momentos mais dif ceis Um especial agradecimento minha recentemente falecida av Carmen
94. edItem Text Xn gt W listView2 SelectedItem Text NAE qo Ppr m JistViem Selecteditem T xt Tin k Pos AR SSeS 148 Concep o e Simula o de um C lula Robotizada para Acabamentos de Solas de Cal ado caption System Windows Forms MessageBoxIcon Question System Windows Forms MessageBoxButtons YesNo private void OnServerMessageClosed_button_4 object sender ABB Robotics Tps Windows Forms MessageBoxEventArgs e Quando se carrega YES vai abrir a tab Execution if e DialogResult System Windows Forms DialogResult Yes 1 tabControll SelectedIndex 2 J else if e DialogResult System Windows Forms DialogResult No fCaso Contr rio fica na mesma tab tabControll Selectedlindex 1 private void button5 Click object sender EventArgs e Bot o de retroceder vai para a tab das selec es de sapato x 0 tabControll SelectedIndex 0 private void button2 Click object sender EventArgs e Fechar a janela e ir para o menu principal libertando a memoria tido Controlador this Dispose private void tabControll SelectedIndexChanged object sender EventArgs e Implementa o de c digo de modo a permitir bloquear as tabs Os X s v o ser alterados de acordo com os bot es presentes em cada tab if x 0 tabControll SelectedIndex 0 J 1f x 1 tabControll SelectedIndex 1 J 1f x 2 tabControll SelectedIndex 2 149
95. edItem Text Replace Shoe PGF tRobl LoadProgramFromFile path RapidLoadMode Replace rapid ResetProgramPointer Executar o Programa Rapid rapid Starc private void button8_Click object sender EventArgs e 150 Concep o e Simula o de um C lula Robotizada para Acabamentos de Solas de Cal ado Bot o de retroceder para o menu Execution x 1 tabControll SelectedIndex 1 private void buttonl Click 1 object sender EventArgs e Paragem de Emerg ncia Rapid rapid c Rapid tRob1 c Rapid GetTask T ROBI rapid Stopir private void view2 Load object sender EventArgs e ficheiro vai carregar para a variavel lista o conteudo do ficheiro onde est a base dos sapatos string path C FOOTWEAR Shoes Shoes txt StreamReader list new StreamReader path ciclo que enquanto nao chegar ao final do ficheiro val criar novos items com o nome da existente em cada linha do e depois adiciona los a listbox while list EndOfStream ABB Robotics Tps Windows Forms ListViewltem item new ABB Robotics Tps Windows Forms ListViewltem list ReadLine Sapalos pranco listViewl Items Add item ti fecha a leitura list Close Quando se abre a janela Process Shoes na parte da selec o de O programa coloca selecionado logo o primeiro elemento De modo a evitar que a lista dos n meros n o esteja em O elemento selecionado tamb m
96. eitura list Close Bot o Eliminar sapato da lista private void button2 Click object sender EventArgs e if listViewl SelectedIndex 1 amp amp listViewl SelectedItem Checked true Quest o de confirma o sobre certeza string message Are you sure to delete this item string caption ATTENTION GTPUMessageBox Show this new MessageBoxEventHandler OnServerMessageClosed 2 message caption System Windows Forms MessageBoxIcon Question System Windows Forms MessageBoxButtons YesNo j else Quest o a avisar que n o selecionou nada para apagar string message Nothing selected string caption ATTENTION GTPUMessageBox Show this new MessageBoxEventHandler OnServerMessageClosed 3 message caption System Windows Forms MessageBoxIcon Question System Windows Forms MessageBoxButtons OK private void OnServerMessageClosed 2 object sender ABB Robotics Tps Windows Forms MessageBoxEventArgs e lf B 0 resultado for YES Caso contrario n o faz fiada if e DialogResult System Windows Forms DialogResult Yes index da selec o VE valor escolhido ThE Ve ve listViewl SelectedItem Index StreamWriter list new oetreamWriteri Ct FPOOIWBAB 5hos85 5hos5 bxb list o0loset s TNT xs int y x listViewl Items Count 1 168 Concep o e Simula o de um C lula Robotizada para Acabamentos de Solas de Cal ado espa o File AppendText St
97. em de pontos dos sapatos A Sapato Cl ssico de homem B Sapato de Figura 6 12 Splines dos sapatos A Sapato cl ssico de homem B Sapato de vela 81 Figura 6 13 Pormenor da replica o de uma coordenada 81 Figura 6 14 Extrus o dos sapatos A Sapato cl ssico de homem B Sapato de vela 82 Figura 6 15 Pormenor de acabamento do sapato com a utiliza o do esmoril 84 Figura 6 16 Pormenor de acabamento do sapato com a utiliza o da lixa 85 Figura 6 17 Acabamento da zona da biqueira do sapato cl ssico de homem 85 Figura 6 18 Acabamento visto de baixo do sapato cl ssico de homem 85 Figura 6 19 Aspecto geral do sapato cl ssico de homem ap s acabamento 86 Figura 6 20 Lixa cil ndrica danificada durante o processo de corte 86 XVI Concep o e Simula o de uma C lula Robotizada para Acabamentos de Solas de Cal ado ndice de Tabelas Tabela 3 1 Compara o entre as configura es das c lulas robotizadas 29 Tabela 3 2 Compara o Rob vs M quina Dedicada 34 Tabela 4 1 Exemplo de Software de programa o Off line existente no mercado 4
98. ente na operac o de acabamento da sola de um sapato o estudo permitiu verificar que um rob capaz de realizar a mesma tarefa em sensivelmente oito segundos ou seja existe redu o em cerca de metade do tempo 31 T i TE Valor m dio verificado na visita empresa Armipex 89 Conclusoes e Trabalhos Futuros e Aplica o para a consola intuitiva A aplica o desenvolvida permite que um operador possa iniciar de um modo intuitivo o processo de acabamento de solas seleccionando as caracter sticas do sapato presente na c lula tipo n mero e orienta o do p Isto poss vel devido exist ncia de uma base de dados previamente programada e introduzida por um programador que permite a incorpora o de toda a informa o relativa ao cal ado existente numa empresa A exist ncia de uma base de dados na aplica o desenvolvida permite que esta possa ser implementada para opera o de qualquer configura o de c lula robotizada para opera es de acabamento de cal ado e Operadores n o especializados A qualifica o de operadores deixa de ser necess ria resumindo se leitura e compreens o do manual do utilizador Desta forma tornou se poss vel compreender que a introdu o duma solu o robotizada deste tipo em empresas de cal ado poder auxiliar no combate quebra do processo produtivo facto que se pretendia aferir com a realiza o desta Investiga o Com efeito este tipo de solu
99. ente e do ponto de vista te rico importante referir que procura de solu es robotizadas para efectuar acabamentos em sapatos revelou se numa tarefa rdua dada a escassez de informa o existente essencialmente em suporte digital Relativamente a c lulas robotizadas usufruindo de controlo de for a n o foram encontradas quaisquer refer ncias na rea de estudo deste trabalho talvez por se tratar de uma tecnologia recente e em expans o Desta forma ap s efectuado um levantamento acerca dos processos necess rios para a compreens o do modo de simular uma c lula robotizada descritos ao longo deste documento foi realizada a simula o do processo de corte de solas duplas no software RobotStudio utilizando uma configura o da c lula robotizada id ntica dispon vel no laborat rio de rob tica do Departamento de Engenharia Mec nica da Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto A simula o foi conseguida recorrendo ao uso do software Maching PowerPac apoiada no uso do controlo de for a revelando se uma boa ferramenta de apoio concep o de um programa na linguagem do rob RAPID No entanto apenas poss vel efectuar uma simula o cinem tica do processo apesar de baseado no controlo de for a o que impede a total valida o da simula o do processo de acabamento O uso do controlador virtual permitiu a cria o e verifica o de um programa em RAPID de forma expedita Ainda assim apesar de ter
100. er sido feita nenhuma observa o sobre qual ser a melhor solu o para a ind stria do cal ado 32 Concep o e Simula o de uma C lula Robotizada para Acabamentos de Solas de Cal ado 3 6 Abordagem para Aplica o Rob tica A adop o de uma das solu es propostas pode ser realizada com o intuito de substituir um determinado processo opera o ou para a introdu o de um novo Em ambos os casos deve se proceder elabora o de um plano de instala o que permita a incorpora o de um rob na linha de produ o em causa de facto importante que antes da adop o de uma solu o robotizada se fa a um levantamento do plano de opera es em causa e se proceda compara o de um rob industrial com uma m quina dedicada de modo a estudar a poss vel aplicabilidade e rentabilidade de uma solu o robotizada 3 6 1 Planeamento de Opera es No planeamento de uma opera o deve come ar por definir se o output do sistema E indispens vel questionar o que ter o sistema de realizar de modo a ser poss vel estabelecer os inputs necess rios concretiza o da opera o pretendida Posto isto deve se construir uma solu o a partir das ac es output para as medi es input No conceito deste trabalho estabeleceu se uma decomposi o do planeamento do seguinte modo baseado no autor McKerrow McKerrow 1991 e Ac o O rob deve executar uma opera o de acabamento num sapa
101. er uma ferramenta deste tipo 6 4 Cria o do Modelo Tridimensional da Sola do Sapato A modela o tridimensional do sapato necessitou da cria o de um novo projecto no RobotStudio onde se denominou a ferramenta e o referencial de trabalho de acordo com a situa o real Isto permitiu que ao inserir o m dulo manipulado se obtivesse uma concord ncia Imediata entre a situa o real e virtual O procedimento utilizado que permite incorporar o m dulo referente informa o espacial da sola do sapato foi a seguinte 1 Cria o de um programa usando controlo de traject ria 2 Sincroniza o desse programa com o controlador virtual 3 Substitui o do m dulo onde se encontra dispon vel toda a informa o das coordenadas pelo m dulo manipulado obtendo assim de forma imediata a nuvem de pontos do sapato Figura 6 11 80 Concep o e Simula o de uma C lula Robotizada para Acabamentos de Solas de Cal ado A gt Pr N P 7 AY Pi NG NG basi A z B Figura 6 11 Nuvem de pontos dos sapatos A Sapato Cl ssico de homem B Sapato de vela 4 Reiniciac o do controlador virtual na op o I START de modo a apagar todas as Informa es presentes no controlador virtual 5 Elimina o de todas as traject rias e pontos de desinteresse 6 Cria o de uma spline utilizando as coordenadas do sapato Figura 6 12 x f Nal ING A B Figura 6 12 Splines dos sapatos
102. erentes c lula robotizada presente na rea de trabalho uma vez que tem inserida toda a informa o vinda dos m dulos modelos de geometrias modelo do rob e descri o da tarefa O pr processador permite criar um conjunto de instru es quer de movimenta o quer de ac o a partir das informa es presentes na tarefa de trabalho do rob A miss o do m dulo p s processador transformar o conjunto de informa es presentes no pr processador e convert lo num programa apropriado na linguagem do rob Os controladores s o postos de processamento de dados capazes de interpretar Informa es inseridas numa linguagem pr pria Esta interpreta o traduz se na realiza o de ac es por parte do rob O controlador virtual representa uma simula o do controlador real possibilitando a verifica o de ac es na pr pria rea de trabalho virtual Caso se verifique uma concord ncia do modelo virtual para o real existe a possibilidade de se transferir imediatamente o programa para o controlador real e de o executar sem qualquer calibra o O m dulo calibra o permite que se procedam a eventuais correc es nos par metros do programa imediatamente antes de o executar de modo a configurar correctamente o sistema real Como exemplo tem se a redefini o de sistemas de coordenadas de trabalho 20 i u gt POE Accionamento de dispositivos atrav s de comandos l gicos 43 Concep o e Sim
103. erto 1998 Estudo das rela es entre o projeto de edif cios industriais e a gest o da produ o Faculdade de Arquitectura e Urbanismo de S o Paulo S o Paulo s n 1998 Tese de Doutoramento CEGEA 2007 Plano Estrat gico 2007 2013 para a Industria do Cal ado s l APPICAPS 2007 Chan S F e Kwan Reggie 2003 Post processing methodologies for off line robot programming within computer integrated manufacture Journal of Materials Processing Technology 139 2003 pp 8 14 93 Bibliografia Desma Desma Online www desma de GMBH Klockner Desma Schuhmaschinen 2007 Desma Shoe Machinery Desma Today 2007 04 Groover Mikell P 1996 Industrial robotics technology programming and applications New York McGraw Hill Book Company 1996 Hollingum Jack 1996 Quick Change automation for shoe manufacture Assembly Automation 1996 Vol 16 pp 34 39 Hunt V Daniel 1983 Industrial Robotics Handbook New York Industrial Press INC 1983 Kim J Y 2004 CAD Based Automated Robot Programming Adhesive Spray Systems for Shoe Outsoles and Uppers Journal of Robotics Systems 2004 Vol 21 11 pp 625 634 Kochan Anna 1996 Actis and the shoe industry Assembly Automation 1996 Vol 16 3 pp 30 31 Koren Yoram 1987 Robotics for Engineers New York McGraw Hill book 1987 Limited Emerald Group Publishing 2006 European shoe industry looks to production and process innovation 2006 Vo
104. es apresentadas no mbito da rob tica podem constituir formas Inovadoras de produzir cal ado que aplicadas inteligentemente podem favorecer a produ o Processo de acabamento de solas duplas Hoje em dia devido ao avan o tecnol gico existente encontram se na maioria do cal ado solas produzidas por processos de injec o o que facilmente verificado em qualquer sola com feitios mais elaborados ver Figura 1 3 Figura 1 3 Exemplo de cal ado com sola procedente de injec o Todavia sapatos com diferentes exig ncias de est tica conforto qualidade s o elaborados atrav s de outros processos Num desses processos a sola composta por duas camadas uma inferior e outra superior como mostrado na Figura 1 4 exemplo sapato de vela Imagem retirada de http www tonyshoes com images footwear ECCO visto em 20 03 09 4 Concep o e Simula o de uma C lula Robotizada para Acabamentos de Solas de Cal ado Sola Superior Sola Inferior Figura 1 4 Exemplo de sapato composto por duas solas No produto final pretende se que ambos os elementos constituintes da sola se assemelhem fisicamente de modo a obter se uma melhor apresenta o do produto bem como garantir uma maior resist ncia ao movimento e 5 T Apos contacto com uma entidade especializada empresa Armipex verificou se que em m dia a sola superior se salientava da inferior em cerca de um mil metro Figura 1 5
105. esmo elemento n o era feito um refresh if listViewl SelectedIndex 1 t listViewl Items valor Enabled true tipoSapato 1 listViewl SelectedIndex listViewl Items tipoSapato 1 Enabled false valor CipoSapato 1 string path C FOOTWEAR Shoes listViewl selected tem Text Replace H8 Pr 4 JI 4 listViewl SelectedItem Text Replace txt vai carregar para a lista de n mero do sapato seleccionado listViewZ Items Clear t StreamReader list new StreamReader path ciclo que enquanto nao chegar ao final do ficheiro val criar novos items com o nome da existente em cada linha do ficheiro e depois adiciona los a listbox while list EndOfStream 152 Concep o e Simula o de um C lula Robotizada para Acabamentos de Solas de Cal ado ABB Robotics Tps Windows Forms ListViewltem item new ABB Robotics Tps Windows Forms ListViewltem list ReadLine listView2 Items Add item fecha a leitura LIST CLOSE 3 Ao clicar Rodar mesa vai questionar a certeza do utilizador private void button6 Click object sender EventArgs e string message Are you sure about it string caption ATTENTION GTPUMessageBox Show this new MessageBoxEventHandler OnServerMessageClosed_4 message caption System Windows Forms MessageBoxIcon Question System Windows Forms MessageBoxButtons YesNo private void OnServerMessageClosed_4 object sender ABB Roboti
106. ew2 ShowMe this dispose da view quando esta fechada void view2_Closed object sender EventArgs e this view2 Closed new EventHandler view2 Closed this _view2 Dispose this view2 null Ao click abrir novo menu gt Menu Debug private void button2_Click object sender EventArgs e this view3 new view3 this view3 Closed new EventHandler view3 Closed this view3 ShowMe this J dispose da view quando esta fechada void view3_Closed object sender EventArgs e this view3 Closed new EventHandler view3 Closed this view3 Dispose this view3 null private void OnServerMessageClosed 1 object sender ABB Robotics Tps Windows Forms MessageBoxEventArgs e 136 Ao click abrir novo menu gt Menu Password do Load Erase Shoes private void button3 Click object sender EventArgs e this Viewb new view6 this viewb Closed new EventHandler viewb Closed this view6 ShowMe this dispose da view quando esta fechada void view6 Closed object sender EventArgs e this viewb Closed new EventHandler viewb Closed this Viewb Dispose Concep o e Simula o de um C lula Robotizada para Acabamentos de Solas de Cal ado this view6 null Abrir dialog box para apresentar o About private void button4 Click 1 object sender EventArgs e string message n Footwear Finishing Version 1 0 An
107. f cie foi definido em sessenta mil metros e O segundo movimento consiste na desloca o do rob at posi o de refer ncia Esta posi o encontra se definida pelas coordenadas 0 0 0 0 30 0 expressas relativamente aos eixos das juntas do rob em graus O procedimento apresentado ilustrado na Figura 37 pretende garantir que o rob n o colida com o sapato Assim de esperar que o rob ap s ter se deslocado os sessenta mil metros no sentido descrito possa efectuar uma movimenta o at posi o de refer ncia sem embater no sapato Figura 37 Sequ ncia de movimenta o do rob at posi o de refer ncia Nota Previamente desloca o at casa efectuada automaticamente a desactiva o do uso de controlo de for a 25 Concep o e Simula o de uma C lula Robotizada para Acabamentos de Solas de Cal ado ANEXO B C digo da Aplica o Desenvolvida 1 C digo do menu principal using System using System Drawing using 5ystem Collections ABB namespaces using ABB Robotics Controllers using ABB Robotics Tps Taf using ABB RODOUICS IpS Wrindows Forms lf Compliance Tool Info assembly TpsView Footwear Finishing tpu Operator32 gif tpu Operatorl6 gif TpsViewFootWearFinishing dll TpsViewFootWearFinishing TpsViewFootWearFinishing StartPanelLocation Left TpsViewType Static TpsViewStartupTypes Manual namespace TpsViewFootWearFinishing
108. f all FP SDK instances that may otherwise cause memory leak 1f components null components Dispose J J finally base Dispose disposing region Windows Form Designer generated code summary Required method for Designer support do not modify the contents of this method with the code editor lt summary gt private void InitializeComponent System ComponentModel ComponentResourceManager resources System ComponentModel ComponentResourceManager typeof view4 this tabControll new ABB Robotics Tps Windows Forms TabControl DIE this tabPage2 new ABB Robotics Tps Windows Forms TabPage this pictureBox2 new System Windows Forms PictureBox this tabPagel new ABB Robotics Tps Windows Forms TabPage this pictureBoxl new System Windows Forms PictureBox this buttonl2 new ABB Robotics Tps Windows Forms Button this buttonl new ABB Robotics Tps Windows Forms Button thais tabControll SuspendLbayout t this tabPage2 SuspendLayout this tabPagel SuspendLayout this SuspendLayout d tabControll this tabControll BackColor System Drawing Color White this tabControll Controls Add this tabPageZ this tabControll Controls Add this tabPagel this tabControll PFontName new ABB Robotics Tps Windows Forms DesignerFont Font12b this tabControll ImageList null this tabControll Location new System Drawin
109. g Nota O clique sobre qualquer um dos bot es ir questionar sobre a inten o de Inicia o da fun o pretendida Figura 36 23 G Manual Guard Stop zlo ES SystemPlaca NUNO PC Stopped Speed 100 DeBug Are you sure to start this performance D Footwear Finishing Figura 36 Mensagem de texto pedindo confirma o de realiza o da fun o pretendida 5 4 1 Stop Program O clique sobre o bot o Stop Program efectua uma paragem for ada sobre qualquer programa a decorrer no rob Este n o se trata propriamente de um bot o de emerg ncia uma vez que ser exibida uma mensagem de texto ao utilizador sobre o facto de querer efectuar esta paragem de um programa 5 4 2 Deactivate Force Control O clique sobre o bot o Deactivate Force Control faz com que o controlo de for a seja desactivado O utilizador dever clicar sobre este bot o sempre que seja necess rio efectuar a movimenta o do rob pelo uso da consola Caso n o o fa a poder o surgir oscila es n o controladas na movimenta o do rob 24 5 4 3 Go Home O clique sobre o bot o Go Home faz com que o rob se movimente at uma posi o de refer ncia A movimenta o efectuada at se obter esta configura o realizada sobre dois movimentos distintos e O primeiro movimento consiste na desloca o do rob no sentido contr rio e perpendicular superf cie de trabalho O afastamento relativo a esta super
110. g Point 0 this tabControll SelectedIndex 1 this tabControll Size new System Drawing Size 640 this tabControll TablIndex 2 this tabControll TabPages Add this tabPagel this tabControll TabPages Add this tabPage2 tabPage2 Id this tabPage2 BackColor System Drawing Color White this tabPage2 Controls Add Lhis burtonil this tabPage2 Controls Add this pictureBox2 this tabPage2 FontName new ABB Robotics Tps Windows Forms DesignerFont Font12b 178 La 301g Concep o e Simula o de um C lula Robotizada para Acabamentos de Solas de Cal ado this tabPage2 ImageIndex 1 this tabPage2 Location new System Drawing Point 0 40 this tabPage2 Size new System Drawing Size 640 327 this tabPage2 TabIndex 2 this tabPage2 Text DeBug pictureBox2 Ti this pictureBox2 Image System Drawing Image resources GetObject pictureBox2 Image this pictureBox2 Location new System Drawing Point 0 0 this pictureBox2 Name pictureBox2 this pictureBox2 Size new System Drawing Size 640 327 LK tabPagel this tabPagel BackColor System Drawing Color White this tabPagel Controls Add this buttonl12 this tabPagel Controls Add this pictureBoxl this tabPagel FontName new ABB Robotics Tps Windows Forms DesignerFont Fontl12b this tabPagel ImageIndex 1 this tabPagel Location new System Drawing Point 0 40 this tabPagel Size new System Drawing
111. his buttonl TextAlign ABB Robotics Tps Windows Forms ContentAlignmentABB MiddleCenter this butronl Click new System EventHandler this buttonl Click view4 bi this AutoScaleMode System Windows Forms AutoScaleMode Inherit this BackColor System Drawing Color White this ControlBorderStyle System Windows Forms BorderStyle Fixed3D Lthis Controls Add this tabControll this Size new System Drawing Size 640 390 this Text Help thas Controls Setchildrndex this tabControll O this tabControll ResumeLayout false this tabPage2 ResumeLayout false this tabPagel ResumeLayout false this ResumeLayout false endregion private void buttonl2 Click object sender EventArgs e private void buttonl2 Click 1 object sender EventArgs e this Dispose private void buttonl Click object sender EventArgs e this Dispose 180
112. homem Delinea o da sola sem oscila es Figura 6 18 Acabamento visto de baixo do sapato cl ssico de homem 85 Implementa o da Solu o Figura 6 19 Aspecto geral do sapato cl ssico de homem ap s acabamento Na Figura 6 19 torna se vis vel que a zona do tac o n o se encontra acabada Esta situa o deve se ao excessivo tamanho da bucha de aperto da lixa que ao passar naquela zona fazia com que apenas a bucha se encostasse n o permitindo que a lixa trabalhasse correctamente 6 6 2 Acabamento da Sola do Sapato de Vela O acabamento da sola do sapato de vela revelou se num processo inconclusivo As ferramentas de corte utilizadas revelaram se inapropriadas para o caso em estudo chegando a lixa a tornar se inutiliz vel devido ao excessivo calor envolvido no processo de corte Figura 6 20 Figura 6 20 Lixa cil ndrica danificada durante o processo de corte A sola de borracha necessita de uma ferramenta com um accionamento mais potente e de uma ferramenta mais eficaz como por exemplo uma fresa 86 Concep o e Simula o de uma C lula Robotizada para Acabamentos de Solas de Cal ado 7 Conclus es e Trabalhos Futuros 71 Problemas Encontrados Durante esta investiga o foram surgindo complica es e problemas que devem ficar registados para permitir uma melhor an lise de todo o processo e que justificam algumas das op es tomadas e solu es abandonadas Primeiram
113. ica o manter se na mesma tab dispondo da possibilidade de retroceder tab anterior para modificar as op es efectuadas A Auto Motors On 19 NG SystemPlaca NUNO PC Stopped Speed 100 Footwear s Choice Pre Execution Execution Activ u Are your sure about your options gt Shoe X No 35 gt Left Foot 8 Production 3 Footwear Window Finishing Figura 19 Mensagem de texto a pedir a reconfirma o das escolhas efectuadas 13 5 2 3 Tab Execution Neste tab Figura 20 o utilizador tera sua disposi o tr s bot es com as seguintes fun es o Start e Rotate e Stop 3 Manual Guard Stop 8 9 E SystemPlaca NUNO PC Stopped Speed 100 X Execution ROTATE START b Figura 20 Apresenta o da tab Execution O clique sobre o bot o Start faz com que se inicie o processo de corte para o sapato previamente escolhido caso a resposta confirma o de execu o seja positiva Figura 21 14 Manual Guard Stop SystemPlaca NUNO PC Stopped Speed 100 Footwear s Choice udi Are you sure to start this performance Execution Di Footwear Finishing O Figura 21 Mensagem de texto pedindo confirma o de arranque do processo de corte O clique sobre o bot o Rotate faz com que a mesa rode cento e oitenta graus permitindo que um novo sapato possa ser processado Este bot o apenas se torna activo depois de se
114. icas do sapato a processar ou seja deve permitir trabalhar com diferentes modelos tamanhos e orienta o do p Este requisito requer que exista uma base de dados com toda esta informa o Surgiram ent o duas op es poss veis uma base de dados independente da aplica o ou uma base de dados incorporada na aplica o A escolha recaiu sobre uma base de dados independente por permitir que seja poss vel a um utilizador proceder escolha de um sapato de uma lista e quando o fizer seja actualizada automaticamente a lista dos n meros correspondentes ao modelo escolhido Foi importante realizar esta observa o uma vez que um dado modelo n o tem necessariamente de ter a mesma gama de n meros de um outro Isto permite que o operador n o tenha de recorrer a qualquer lista externa consola ou at mesmo saber de cor os n meros que cada modelo possui A orienta o do p ir permanecer sempre constante como tal n o necessita de vir de uma base de dados mas sim da concep o da aplica o informa o vinda do design do programa Outra vantagem foi a de possibilitar o adicionar e remover sapatos como inicialmente previsto na metodologia da aplica o Figura 5 24 funcionalidade que a op o 66 Concep o e Simula o de uma C lula Robotizada para Acabamentos de Solas de Cal ado de uma base de dados incorporada n o permitia dado que toda a informa o seria vinda da concep o da aplica o A op
115. imite entre as duas partes principais do sapato 50 Figura 5 9 Ferramenta a actuar segundo a direc o perpendicular superf cie da sola do SID ADO sa a RR m 51 Figura 5 11 Exemplo de aplica o do FC SpeedChansge 52 Figura 5 10 Exemplo de aplica o do FC Pressure eese 52 Figura 5 12 Metodologia utilizada para implementa o da solu o 53 XIV Concep o e Simula o de uma C lula Robotizada para Acabamentos de Solas de Cal ado Figura 5 13 Escolha do controlador da tarefa e do nome da solug o 54 Figura 5 14 Selec o da superf cie lateral da sola do sapato a vermelho 54 Figura 5 15 Defini o dos par metros do processo de maquinagem a 55 Figura 5 16 Activa o do referencial de trabalho e caracter sticas da ferramenta 55 Picira 5 17 Seleccaodatraectona a AAU unu ia Ge e ga 56 Figura 5 18 Defini o dos par metros dos pontos da traJect rla 56 Figura 5 19 Pr visualiza o da traject ria a azul 57 Figura 5 20 Orienta o dos pontos pertencentes traJect r1a 57 Figura 5 21 Sentido hor rio da traject ria de ac
116. ine para depurar qualquer tipo de erro existente face defini o dos pontos de movimento De modo a contornar as dificuldades sentidas na programa o off line enunciadas acima podem ser utilizadas solu es de software de programa o off line com ferramentas gr ficas que permitem traduzir a programa o textualmente desenvolvida numa simula o gr fica ilustrativa 4 1 3 Programa o Off line Interactiva A programa o off line aliada simula o gr fica interactiva cada vez mais utilizada nas ind strias nos dias de hoje devido s suas enormes potencialidades O software permite o desenvolvimento de programas interagindo com o ambiente gr fico onde por exemplo poss vel movimentar o modelo do rob para criar um programa e verificar de um modo imediato a sua possibilidade de aplica o Este tipo de software torna se de tal forma poderoso que possibilita e Transferir para o controlador do rob os programas efectuados sem ser necess rio realizar correc es quando existe uma calibra o adequada e Verificar as traject rias programadas minimizando os erros de programa o e Dispensar a paragem da c lula robotizada Na Tabela 4 1 listam se n o exaustivamente alguns produtos existentes no mercado de software de programa o off line interactiva cada vez mais usual cada fabricante de rob s disponibilizar a sua pr pria aplica o 39 Sistema de Simula o e Programa
117. ipo de configura o torna se til quando o rob tem de servir v rias m quinas de produ o com ciclos de produ o elevados O problema de design associado a esta configura o a determina o do n mero de m quinas de produ o para cada rob dado que o objectivo n o ter dentro do poss vel qualquer tempo morto nas m quinas de produ o Hunt 1983 Figura 3 3 Rob m vel na c lula Os diferentes tipos de configura es apresentadas previamente s o essenciais quanto sua poss vel implementa o em f bricas podendo estas c lulas incorporar parte do layout da f brica Koren 1987 24 Concep o e Simula o de uma C lula Robotizada para Acabamentos de Solas de Cal ado 3 4 Sistemas de Transporte nas Linhas de Produ o Os sistemas de transporte s o utilizados no processo de produ o em s rie para que o produto material a transformar possa ser movimentado ao longo dos postos de trabalho devido a presen a de rob s e ou outras entidades de ordem mec nica ou humana Abreu 2001 Podem ser encontrados nas linhas de montagem os seguintes tipos de sistemas de transporte e Sistema de transporte intermitente ou s ncrono e Sistema de transporte cont nuo e Sistema de transporte ass ncrono 3 4 1 Transporte Intermitente ou S ncrono Consiste num transporte em simult neo mas intermitente dos produtos entre os v rios postos ou seja consiste hipoteticamente num sistema p ra
118. istViewl FontName new ABB Robotics Tps Windows Forms DesignerFont Font12b this listViewl ForeColor System Drawing Color Black this listViewl HeaderStyle System Windows Forms ColumnHeaderStyle Clickable this listViewl ItemHeigth 1 this listViewl LargelmageList null this listViewl ListViewltemSorter null this listViewl Location new System Drawing Point 14 66 this listViewl MultiSelect false this listViewl Scrollable true this listViewl SelectedIndex 1 this listViewl SelectionEnabledOverScrollbuttons false this listViewl ShowNumberOfItems false this listViewl ShowSelection false this listViewl Size new System Drawing Size 230 170 this listViewl SmallImageList null this listViewl Sorting ABB Robotics Tps Windows Forms SortOrder Ascending this listViewl SubItemsImageList null this listViewl TabIndex 7 this listViewl View System Windows Forms View LargeIcon 165 Anexo B C digo da Aplica o Desenvolvida Lhis listViowl Zoomable KA 77 button tHig Lhl18 System Drawing this ABB Robotics Tps this this Conis DIL this ABB Robotics Tps tnis sputtont Windows buttonl puttonl JAOULLoni lutronl buttorl Windows buttonl System EventHandler this Duttonl Duttonl Image resources GetObject buttonl BackgroundImage FontName Forms DesrignerPont Fontlz5 Location Size TablIndex Text TextAlign
119. izar no sentido indirecto devido exist ncia de ferramentas abrasivas accionadas no sentido indirecto sendo que neste sentido a sola iria ser cortada e comprimida o que se traduz num melhor acabamento final Antes de se proceder ao sincronismo da solu o com o controlador virtual do rob foi efectuado um deslocamento de dois mil metros segundo o eixo dos ZZ da traject ria do sapato de vela no sentido do corte do mesmo Foi necess rio realizar este deslocamento de modo a colocar a traject ria no limiar da sola e do corte do sapato devido abordagem que se teve na medi o das coordenadas da sola 5 Ver t pico 5 2 1 do cap tulo cinco para relembrar este conceito de opera o 83 Implementa o da Solu o 6 6 Realiza o de Testes de Acabamento em Solas de Sapatos Ap s efectuado o sincronismo das solu es propostas com o controlador virtual fez se a devida exporta o destas em forma de programa RAPID para o controlador real O processo de corte dos sapatos envolveu em primeiro lugar uma pr execu o do programa sem que a ferramenta estivesse activa utilizando uma velocidade de traject ria de 29 a 10 Yo sobre a programada O objectivo desta pr execu o consistiu na visualiza o do comportamento do rob face traject ria programada Verificadas estas condi es executaram se os processos de corte de ambos os sapatos utilizando ambas as ferramentas lixa e esmori
120. l Estes processos foram executados a uma velocidade de 10 da velocidade implementada por motivos de seguran a Por fim testou se a solu o a uma velocidade maior 40 Yo da velocidade implementada de modo a obter se uma aproxima o dos tempos reais do processo de corte 6 6 1 Acabamento da Sola do Sapato Cl ssico de Homem Os resultados obtidos no acabamento do sapato cl ssico de homem revelaram se fracos com a aplica o do esmoril Esta ferramenta n o foi capaz de realizar o devido corte de material em boas condi es resultando num acabamento de aspecto n o homog neo conforme ilustrado na Figura 6 15 Figura 6 15 Pormenor de acabamento do sapato com a utiliza o do esmoril gt Relembrando a velocidade programada foi de cem mil metros por segundo 84 Concep o e Simula o de uma C lula Robotizada para Acabamentos de Solas de Cal ado Contrariamente situa o verificada pela utiliza o do esmoril a lixa desempenhou satisfatoriamente o acabamento obtendo se uma delinea o da sola do sapato sem oscila es e um acabamento homog neo No seguinte conjunto de figuras Figura 6 16 Figura 6 17 Figura 6 18 e Figura 6 19 encontra se ilustrado o referido acabamento Delinea o da sola sem oscila es Figura 6 16 Pormenor de acabamento do sapato com a utiliza o da lixa Interface entre solas Figura 6 17 Acabamento da zona da biqueira do sapato cl ssico de
121. l 22 pp 32 34 McKerrow Phillip John 1991 Introduction to Robotics Sidney Addison Wesley Publishing Company 1991 Nemec Bojan Lenart Borut e Zlajpah Leon 2003 Automation of Lasting Operation in Shoe Production Industry Jozef Stefan Institute Ljubljana Slovenia ICIT 2003 Robot System 2009 www robotsystem it Online 2009 www robotsystem it Sharp John 2008 Microsoft Visual C 2008 Step by Step Washington Microsoft Press 2008 Spencer Jr James E 1996 Robotics technology and the advent of agile manufacturing systems in the footwear industry Assembly Automation 1996 Vol 16 3 pp 5 15 Vilaca Jo o L e Fonseca Jaime 2007 A new software application for footwear industry Industrial Electronics Department University of Minho Guimar es Portugal s n 2007 94 Concep o e Simula o de uma C lula Robotizada para Acabamentos de Solas de Cal ado ANEXOS 95 Concep o e Simula o de uma C lula Robotizada para Acabamentos de Solas de Cal ado ANEXO A Manual de Utiliza o da Aplica o Desenvolvida 97 Manual de Utiliza o Footwear Finishing Vers o 1 0 A concep o desta aplica o foi meramente did ctica Como tal o autor n o se responsabiliza por quaisquer erros que possam existir no uso da mesma Copyright 2009 Nuno Moita Todos os direitos reservados Faculdade de Engenharia Universidade do Porto Portugal ndice de Conte dos Introdu
122. menta o linear Tempos de opera o dos sistemas de alimenta o e remo o Os ciclos de opera o dos sistemas de alimenta o e remo o para a configura o 1 e 3 s o os seguintes e Alimenta o e remo o do sapato simult nea durante o processar de um sapato No caso n mero 2 o sistema de alimenta o e remo o realizar dois ciclos constitu dos pela remo o do sapato pronto e pela alimenta o de um novo por acabar 30 Concep o e Simula o de uma C lula Robotizada para Acabamentos de Solas de Cal ado 3 5 3 Estudo de C lulas Robotizadas com mais de um Rob No t pico anterior as solu es apresentadas retratam situa es que utilizam um rob Todavia poss vel incorporar mais rob s para cada uma das configura es propostas 1 Rob s em Linha com o Sistema de Movimenta o Linear Na Figura 3 7 semelhante configura o 1 do t pico 3 5 1 est ilustrada a presen a de dois rob s Contudo poder se incorporar tantos rob s quantos os necess rios A finalidade da exist ncia de um maior n mero de rob s nesta configura o proporcionar a realiza o de diferentes tipos de acabamentos de um modo ass ncrono Figura 3 7 Exemplo de rob s em linha com o sistema de movimenta o linear 2 Rob s em Linha com o Sistema de Movimenta o Angular A Figura 3 8 ilustra o uso de dois rob s Nesta configura o poder o ser realizadas duas opera es de
123. mento da Simula o de uma C lula Robotizada e DeBug permitir a paragem da execu o do programa a desactiva o do controlo de for a e mover o rob para uma posi o de refer ncia 5 3 2 Estrutura de Funcionamento do Submenu Processar Sapatos Na estrutura de funcionamento do submenu Processar Sapatos que tem como finalidade a execu o de uma traject ria de corte necess rio garantir que algu m respons vel tenha sua disposi o e A possibilidade de escolher um modelo de sapato com o respectivo n mero e orienta o p esquerdo direito e Rodar a mesa e respectivo suporte do sapato acoplado e Paragem de emerg ncia do rob I Vers o da estrutura de funcionamento A primeira vers o da estrutura de funcionamento desenvolvida consistia basicamente num caminhar de forma l gica e sequencial sobre v rios menus permitindo ao utilizador a escolha do modelo n mero e orienta o do sapato onde posteriormente este teria acesso a uma ferramenta que permitisse executar o programa na janela Execu o Esta vers o pode ser Menu Principal T vista na Figura 5 26 Clique de Bot o Clique de Bot o Escolha Sapato N mero P Clique de Bot o Execu o Figura 5 26 Primeira vers o do submenu Processar Sapatos 62 Concep o e Simula o de uma C lula Robotizada para Acabamentos de Solas de Cal ado Apesar de ter sido uma primeira vers o simples levan
124. nServerMessageClosed 3 System Windows Forms MessageBoxIcon Question System Windows Forms MessageBoxButtons YesNo message J private void OnServerMessageClosed 3 object sender ABB Robotics Tps Windows Forms MessageBoxEventArgs e Caso seja sim nina e DialogResul Paragem do Rob Rapid rapid c Rapid tRobl c Rapid GetTask T ROB1 rapid UOS Click de bot o GoHome private void buttonl Click object sender 174 EventArgs e uma vez que nao se Are you sure to start this performance caption System Windows Forms DialogResult Yes EventArgs e Concep o e Simula o de um C lula Robotizada para Acabamentos de Solas de Cal ado string message string caption ATTENTION GTPUMessageBox Show this new MessageBoxEventHandler OnServerMessageClosed 1 message caption System Windows Forms MessageBoxIcon Question System Windows Forms MessageBoxButtons YesNo implementar programa de recurso ao uso de Yes ou No private void OnServerMessageClosed 1 object sender ABB Robotics Tps Windows Forms MessageBoxEventArgs e Caso seja Yes Are you sure to start this performance if e DialogResult System Windows Forms DialogResult Yes Ler posi o do TCP do Rob Controller c new Controller MotionSystem motion c MotionSystem MechanicalUnit mech motion GetActiveMechanicalUnit RobTarget robP robP mech GetPositi
125. ncep o e Simula o de uma C lula Robotizada para Acabamentos de Solas de Cal ado 3 Estudo da Concep o da C lula Robotizada Este cap tulo estuda os v rios pontos essenciais concep o de uma c lula robotizada Para esse efeito elaborada uma contextualiza o te rica para uma melhor compreens o do que se pretende estudar 3 1 Conceito de C lula Robotizada Nos tempos que correm os rob s apresentam uma alargada gama de capacidades possibilitando a realiza o de aplica es industriais No entanto para que seja realizada uma dada opera o s o necess rios sistemas auxiliares sistemas de movimenta o linear angular ferramentas m quinas de produ o e produtos Para que se torne poss vel a coordena o dos v rios equipamentos com as actividades a realizar indispens vel recorrer ao estudo do layout da c lula robotizada McKerrow 1991 Uma c lula robotizada descrita como uma rea de trabalho devidamente estudada com um objectivo de produ o comum onde existem distribui es de tarefas interligando equipamentos na qual estar um ou mais rob s permitindo assim a optimiza o e realiza o da s opera o des 3 2 Principais Sistemas Constituintes de uma C lula Robotizada Os principais sistemas que uma c lula robotizada deve possuir s o nomeadamente Abreu 2001 21 Estudo da Concep o da C lula Robotizada Sistemas de alimenta o remo o de produtos s
126. ncionamento DeBug 70 Figura 5 36 Sequ ncia de movimenta o referente ordem Ir para Casa 71 Figura 6 1 Configura o real dispon vel no laborat rio de rob tica do Departamento de Engenharia Mec nica da Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto 74 Figura 6 2 Conjunto suporte e ferramenta do rob ABB 75 Concep o e Simula o de uma C lula Robotizada para Acabamentos de Solas de Cal ado Figura 6 3 Ferramentas de corte utilizadas A Lixa cil ndrica B Esmoril cil ndrico 76 Fisura 6 4 Exemplo de torma do Sapalo aee ias ia e E 16 Figura 6 5 Sapatos utilizados para testes A Sapato cl ssico de homem B Sapato de Vell cute M Mi E E TI Figura 6 6 Suporte para fixa o do sapato eeesssssssssssssssseeeerrrrrreesssssssssssssseereerereressssssssss TI Figura 6 7 Sapato de vela fixado no suporte Improvisado TI Figura 6 8 Sapato cl ssico de homem fixado no suporte improvisado 78 Figura 6 9 Processo de identifica o da sola do sapato 19 Figura 6 10 Estrutura de funcionamento do programa de manipula o de c digo 19 Figura 6 11 Nuv
127. nd ncia da m o de obra qualificada na ind stria do cal ado Em primeira inst ncia foi efectuada uma contextualiza o acerca da situa o geral da rob tica na ind stria do cal ado onde se exp em as solu es comerciais e n o comerciais encontradas Seguidamente apresentado o estudo de poss veis configura es de c lulas robotizadas que permitam a implementa o do processo de acabamento de solas na ind stria do cal ado Finda esta primeira abordagem foi efectuada uma breve contextualiza o acerca dos diferentes tipos de programa o de rob s seguindo se a apresenta o do princ pio de funcionamento do software de concep o e simula o interactiva utilizado o RobotStudio Ap s levantamento e estudo dos procedimentos necess rios procedeu se modela o de uma c lula robotizada em ambiente virtual no RobotStudio Esta modela o foi baseada na configura o da c lula robotizada existente no laborat rio de rob tica do Departamento de Engenharia Mec nica da Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto Desta forma foi poss vel realizar a simulacao do processo de acabamento de solas duplas de sapatos Para al m da simulac o do processo de acabamento idealizou se concebeu se e implementou se uma solu o gr fica para a consola do rob que permite a execu o do processo de acabamento de sapatos por pessoal n o qualificado Para finalizar foi tomada a iniciativa de se efectua
128. ng ABB Robotics Controllers MotionDomain using System IO namespace TpsViewFootWearFinishing public class views IpsForm Controller c new Controller Task tRobl null private ABB Robotics Tps Windows Forms Button buttonl private ABB Robotics Tps Windows Forms Button button2 private ABB Robotics Tps Windows Forms Button button3 private ABB Robotics Tps Windows Forms Button button4 private TpsLabel tpsLabell private TpsLabel tpsLabel2 private TpsLabel tpsLabel3 Public Float XX yy zz posl pos2 poss pos4 public Bdouble gl q2 q3 G4 lt summary gt Required designer variable lt summary gt private System ComponentModel IContainer components null public View3 InitializeComponent lt summary gt Clean up any resources used by this class lt summary gt lt param name disposing gt true if managed resources should be disposed otherwise false lt param gt protected override void Dispose bool disposing if IsDisposed LIV 1f disposing ToDo Call the Dispose method of all FP SDK instances that may otherwise cause memory leak 1f components null components Dispose 171 Anexo B C digo da Aplica o Desenvolvida finally base Dispose disposing region Windows Form Designer generated code lt summary gt Required method for Designer support do not modify the contents of this
129. o Porto 1 2 Organiza o e Temas Abordados no Relat rio Tendo em conta os objectivos do trabalho este documento est estruturado em sete cap tulos seguindo se os anexos No primeiro cap tulo feita uma introdu o ao tema e definidos os objectivos a alcan ar No segundo cap tulo denominado de Sistemas Robotizados na Ind stria do cal ado apresentam se as diversas solu es rob ticas existentes no mercado assim como estudos efectuados relativos a solu es robotizadas para acabamento de solas duplas de sapatos Seguidamente no cap tulo tr s Estudo da Concep o da C lula Robotizada faz se uma abordagem inicialmente te rica de modo a que seja poss vel reter conceitos importantes para a compreens o e estudo de c lulas robotizadas Posteriormente s o apresentados os v rios estudos de solu es robotizadas referentes ao estudo do presente trabalho Concep o e Simula o de uma C lula Robotizada para Acabamentos de Solas de Cal ado O Sistema de Simula o e Programa o Off line descrito no quarto cap tulo que se Inicia com uma contextualiza o sobre os tipos de programa o de rob s existentes Seguidamente introduzido o software de programa o off line utilizado o RobotStudio e s o efectuadas algumas considera es sobre o seu uso No cap tulo cinco Desenvolvimento da Simula o de uma C lula Robotizada apresentado o processo de concep o e simula o de uma c
130. o Esta concep o foi apoiada no esquema apresentado na Figura 4 1 cap tulo quatro utilizando o RobotStudio e o pacote Machining PowerPac Add on do RobotStudio descrito posteriormente 45 Desenvolvimento da Simula o de uma C lula Robotizada 5 1 1 Instala o e Prepara o do Software de Programa o do Rob Previamente modela o da c lula robotizada existente no laborat rio foi necess rio proceder instala o de um conjunto de ferramentas inform ticas que permite a realiza o da simula o Esta foi a sequ ncia de passos seguida na Instala o e Microsoft Net Framework 1 1 2 0 e 3 5 e ABB RobotStudio 5 11 02 Base do programa e RobotWare 5 11 Controlador do Rob e RobotWare Machining 2 10 Programa de Machining do Rob e Machining PowerPac 5 11 Pacote de interac o da capacidade de Machining no RobotStudio Este software foi instalado num computador de secret ria com as seguintes caracter sticas principais e Processador Quad Core 08200 a 2 33 GHz e Mem ria RAM 4 Gbytes do tipo DDR2 e Sistema Operativo Windows XP Service Pack 3 e Placa Gr fica Ati Radeon 4830 com 512 Mbytes de RAM DDS 5 1 2 Obten o do Controlador Virtual do Rob poss vel criar um controlador virtual no RobotStudio recorrendo a uma c pia do controlador real do rob Para isso efectuou se uma c pia de seguran a do controlador real do rob que foi utilizada para criar um no
131. o Figura 24 16 G Auto Motors On 19 SystemPlaca NUNO PC Stopped Speed 100 gt Insert Password Insert Password Fi Ho non efe Z Figura 24 Apresenta o do submenu para introdu o da palavra chave Ap s introdu o da devida palavra chave e clique sobre o bot o Ok ser exibida uma mensagem de texto confirmando ou n o a validade da mesma Figura 25 e Figura 26 3 Manual Guard Stop BIG SystemPlaca NUNO PC Stopped Speed 100 Insert Password E Password Accepted Nag Footwear Finishing Figura 25 Mensagem de texto a confirmar a veracidade da palavra chave introduzida 17 Manual Guard Stop BIG SystemPlaca NUNO PC Stopped Speed 100 Insert Password Password Wrong try again A Footwear Finishing Figura 26 Mensagem de texto a alertar o erro da palavra chave introduzida Caso a palavra chave esteja correcta ser exibido o submenu Load Erase Shoes Figura 27 Caso contr rio ser exibido o menu principal Manual Guard Stop le SystemPlaca NUNO PC Stopped Speed 100 gt Load Erase Programs Shoe s Type 1 Remover 2 Adicionar Di Footwear Finishing Figura 27 Apresenta o do submenu Load Erase Shoes Este submenu constitu do por dois bot es que permitem adicionar ou remover sapatos da base de dados 18 5 3 1 Adicionar Sapatos Para adicionar um novo sapato base de dados dever
132. o Programa Rapid rapid ResetProgramPointer 176 Concep o e Simula o de um C lula Robotizada para Acabamentos de Solas de Cal ado rapids Start private void button4 Click 1 object sender EventArgs e i this Dispose 5 C digo do submenu Help using System using System Collections Generic using System ComponentModel using System Drawing using System Text using System Windows Forms using ABB Robotics Ips Windows Forms namespace TpsViewFootWearFinishing public class view4 TpsForm private ABB Robotics Tps Windows Forms TabControl tabControll private ABB Robotics Tps Windows Forms TabPage tabPage2 private ABB Robotics Tps Windows Forms TabPage tabPagel private PictureBox pictureBox2 private PictureBox pictureBoxl private ABB Robotics Tps Windows Forms Button buttonl2 private ABB Robotics Tps Windows Forms Button buttonl summary Required designer variable lt summary gt private System ComponentModel IContainer components null public view4 InitializeComponent lt summary gt Clean up any resources used by this class lt summary gt lt param name disposing gt true if managed resources should be disposed otherwise false lt param gt protected override void Dispose bool disposing if IsDisposed LIV 177 Anexo B C digo da Aplica o Desenvolvida if disposing ToDo Call the Dispose method o
133. o com base de dados independente desenvolvida encontra se ilustrada na Figura 5 31 Escolher Sapato N mero F Ao seleccionar sapato Aceder Base dados vinda Carregar N meros do design do modelo escolhido Ao abrir esta fab Aceder Base dados Figura 5 31 Estrutura de funcionamento da tab Escolher Sapato N mero P 5 3 2 2 Pre Execucao A Pr Execu o tem como principal objectivo fornecer ao operador uma visualiza o das escolhas efectuadas garantindo que este est certo quanto s op es que tomou Escolher Figura 5 32 Estrutura de funcionamento da tab Pr Execu o 67 Desenvolvimento da Simula o de uma C lula Robotizada ser lidos os valores que foram seleccionados anteriormente tab Escolher Sapato N mero P e apresentados nesta nova tab de um modo visualmente adequado Esta opera o s se torna poss vel de realizar por ter sido adoptada a estrat gia de utiliza o de tabs numa mesma janela A Figura 5 32 ilustra o algoritmo desenvolvido onde ao abrir a presente tab possam interliga es de informa o 5 3 2 3 Execu o necess rio oferecer ao utilizador ferramentas que lhe permitam iniciar o acabamento do Ap s terem sido efectuadas as escolhas sobre o sapato e suas caracter sticas respectivo sapato A solu o concebida para esta opera o foi estruturada conforme se apresenta na Figura 5 33 pretendido Para dar ordem d
134. on CoordinateSystemType Tool StreamWriter str new StreamWriter C FOOTWEAR Applications GoHome Modulel mod Ler posicao do TCP xx POOP Trans xX yy robP Trans Y 60 Tirar 60 mm a coordenada Y relativamente ao TCP zz robP Trans 2 quat rnios Gl EODP ROC OL7 qz YODP ROt 0Z q3 rODPBOLt 03 q4 robP Rot 04 Ler configura o posl ODPEBODCOUL CEI posz ropP Robcont CIA pos3 TODE Poppe r CIO pos4 POOP RODCOnT CixX Apos ler posi o escrever programa Rapid que desativa o force control recua 60 mm da posi o onde esta e avan a at posi o ap s recuo str WriteLine MODULE Modulel u str WriteLine Nt CONST robtarget offset xx Tostringi Replace iTe F TT qe NG TOS ring Replace Ty Ta Ur c Eucrob5trangi 5 EPLICEl Ty T5 Yay e IAM eo pe 4 dl ToString Replaoge t t W U s T gz rlootrrngti Replace T wo d GX OoLring Replace dd PP F od Loctringl sReaplace Tut we AJ scm p PIO sb posl OSL ring t gy DOSZ IOSUIIDOQ a Y posS Tostringl My pos4 rlostringogt LEE CEE ENO W 175 Anexo B C digo da Aplica o Desenvolvida str WriteLine Nt CONST robtarget GoHomneit 0 0 0 0 50 0 VEY 9E9 959 9ED 9B9 95B9 5 5 str Write PROC Path 104 str WriteLine str WriteLine it Moveh offset v100 z100 tool0NNWODbJj 7wobj0 str WriteLine
135. oncep o e Simula o de uma C lula Robotizada para Acabamentos de Solas de Cal ado ndice de Figuras Figura 1 1 Evolu o da industria portuguesa do cal ado 1 Figura 1 2 Evolu o das exporta es portuguesas 2 Figura 1 3 Exemplo de cal ado com sola procedente de InJec o 4 Figura 1 4 Exemplo de sapato composto por duas solas 5 Figura 1 5 Pormenor da diferen a entre a sola superior e inferior antes do acabamento final 5 Figura 1 6 Processo de acabamento manual utilizando ferramentas abrasivas 5 Figura 2 1 Linha de produ o de acabamento em cal ado 10 Figura 2 2 Realiza o de uma opera o de acabamento ACTIS Engineering 11 Figura 2 3 C lula robotizada disponibilizada pela DESMA 11 Figura 2 4 Rob ABB equipado com um sistema capaz de realizar acabamentos em cal ado a RR ES ELE 12 Figura 2 5 Opera o de corte de excessos de materlal 12 L150r2 2 0 e Operacao EAT Naa AND ANNA NAA AA NAG 13 Figura 2 7 Opera o de pulveriza o de superf cies com cola
136. oni Click BackColor System Drawing Color DarkGray ForeColor System Drawing Color White Location new System Drawing Point 254 204 Name button Size new System Drawing Size 50 46 TabIndex 3 lest 2 Click new Duttonz Click BackColor System Drawing Color DarkGray ForeColor System Drawing Color White Location new System Drawing Point 310 204 Name buttons Size new System Drawing Size 50 46 Tabindex 4 Text 3 Click new lutrons Click Concep o e Simula o de this button4 this button4 this button4 this button Lhis button4 this button4 this button4 this button4 System EventHandler this E ff buttons LHIis b utton5 che Dutton Lhis buttono this button5 thise buttono Lhrs Dutton thie button Lthls bDuttoHos System EventHandler this i IF button P EULA Souttono this buttonb this buttonb this buttono thas Duttono Lthis buttono this buttono this buttono System EventHandler this Ly button Lg this Dutton EN18 Duttonl thuasp buttons Lhls buttomnm this button this button this button LhiB DULLtOn System EventHandler this td If buttons thie butcone Lia bDuttonoe thlis buttons this buttons this buttone thie buttons Lthis button2o9 Lthls butrtons System EventHandler this button9 Ly this button9 LHuIB DUtton this button
137. ontl12b this tpsLabel9 Location new System Drawing Point 478 26 this tpsLabel9 Size new System Drawing Size 147 29 this tpsLabel9 TabIndex 7 this tpsLabel9 TextAlignment System Drawing ContentAlignment TopLeft this tpsLabel9 Title Shoe a Foot tf tpsLabel8 this tpsLabel8 BackColor System Drawing Color Transparent this tpsLabel8 FontName new ABB Robotics Tps Windows Forms DesignerFont Font1l2b this tpsLabel8 Location new System Drawing Point 292 26 this tpsLabel8 Size new System Drawing Size 147 29 this tpsLabel8 TabIndex 6 this tpsLabel8 TextAlignment System Drawing ContentAlignment TopLeft this tpsLabel8 Title Shoe s Number tpsLabel 7 i this tpsLabel BackColor System Drawing Color Transparent this tpsLabel FontName new ADbB Robotics Tps Windows PForms DesignerFont Fontlzbp s this tpsLabel7 Location new System Drawing Point 28 26 this tpsLabel Size new System Drawing Size 147 29 this tpsLabel7 TabIndex 5 this tpsLabel7 TextAlignment System Drawing ContentAlignment TopLeft this tpsLabel7 Title Shoe s Type 4 button3 this button3 BackColor System Drawing Color White 144 Concep o e Simula o de um C lula Robotizada para Acabamentos de Solas de Cal ado this button3 Backgroundimage System Drawing Image resources Get0bject button3 BackgroundImage this button3 FontName
138. ontrollers System oVSsLtem SYSTEM oystem oystem Collections lt Generic ComponentModel Drawing Text Windows Forms ABB Robotics Tps Windows Forms SYSTEM TOY ABB Robotics Controllers MotionDomain namespace TpsViewFootWearFinishing public class view2 138 Controller c Task tRobl public public publice public public publie puplis private private private private private private private private private private private private private private private private private private private private private private private private private private private LRC int Lc int int int rloa ABB ABB ABB ABB ABB ABB ABB ABB Ips TOE Ips Tps TPS Ipe null Ipsrorm tipoSapato tipo5apato2 tiposapato3 x 0 tipoSapato 1 valor t ex Robotics Robotics Robotics Robotics Label Label Label Label Label Label LOS lps ROBOTICS Robotics s RODOTICS TPS LPS Tps LOS LDS s RODOCTI1CS TOS new Controller Windows Windows Windows Windows Windows Windows Windows Windows tpsLabel4 tpsLabel5 tpsLabelo tpsLabel3 tpsLabel2 tpsLabell ABB Robotics Tps Windows ABB Robotics Tps Windows ABB Robotics Ips Windows ABB Robotics Tps Windows TpsLabel tpsLabel9 TpsLabel tpsLabel8 IpsLabel tpsLabel7 ABB ABB ABB ABB ABB ABB Robotics Robotics Robotics
139. or Figura 2 6 e a pulveriza o de superf cies com cola Figura 2 7 Spencer Jr 1996 f gt EXP Figura 2 5 Opera o de corte de excessos de material 10 Imagem retirada de http www desma de automation automation html visto em 22 03 2009 A Imagem retirada de GMBH GMBH 2007 12 Concep o e Simula o de uma C lula Robotizada para Acabamentos de Solas de Cal ado a7 m Figura 2 6 Opera o de cardagem Figura 2 7 Opera o de pulveriza o de superf cies com cola De modo a permitir uma interac o simplificada com o operador a DESMA desenvolveu uma aplica o para a consola do rob que permite a verifica o gr fica da traject ria realizada pelo rob Figura 2 8 Esta aplicac o faz com que exista a possibilidade de alterar a programa o do rob durante as opera es no cal ado permitindo uma melhor obten o de traject rias de trabalho Brorsson et al 2006 Figura 2 8 Interface gr fica da consola do rob ABB o Imagem retirada de GMBH GMBH 2007 p Imagem retirada de GMBH GMBH 2007 E Imagem retirada de GMBH GMBH 2007 13 Sistemas Robotizados na Ind stria do Cal ado 2 1 3 Intelligent Machines Corporation IMC Esta empresa americana tem como principal objectivo criar solucdes que consigam ultrapassar as maiores dificuldades sentidas na implementa o de processos robotizados na ind stria do cal ado Como tal prop e sistemas din
140. orms Button this button3 new ABB Robotics Tps Windows Forms Button this button4 new ABB Robotics Tps Windows Forms Button this button5 new ABB Robotics Tps Windows Forms Button this pictureBoxl new System Windows Forms PictureBox this tpsLabell new ABB Robotics Tps Windows Forms TpsLabel this tpsLabel2 new ABB Robotics Tps Windows Forms TpsLabel this tpsLabel3 new ABB Robotics Tps Windows Forms TpsLabel this SuspendLayout j4 button ba this buttonl BackColor System Drawing Color White this buttonl BackgroundImage System Drawing Image resources GetObject buttonl BackgroundImage this buttonl FontName new ABB Robotics Tps Windows Forms DesignerFont Fontl2b this buttonl Location new System Drawing Point 16 114 this buttonl Size new System Drawing Size 168 139 rthis buttonl TabIndex 2 thas outtonl Text T this buttonl TextAlign ABB Robotics Tps Windows Forms ContentAlignmentABB MiddleCenter this buttonl Visible false this buttonl Click new System EventHandler this buttonl Click IF 74 Utong bs this button2 BackColor System Drawing Color White this button2 BackgroundImage System Drawing Image resources GetObject button2 BackgroundImage this button2 FontName new ABB Robotics Tps Windows Forms DesignerFont Font12b this button2 Location new System Drawing Point 450 114 this button2 Size new System Drawing Size 168 139
141. orms ContentAlignmentABB MiddleCenter thils outton4 Visible false this button4 Click new System EventHandler this button4 Click 1 ry buttonb Lj this button5 BackColor System Drawing Color White this button5 Backgroundimage System Drawing Image resources GetObject button5 BackgroundImage this button5 FontName new ABB Robotics Tps Windows Forms DesignerFont Font12b this button5 Location new System Drawing Point 533 345 this button5 Size new System Drawing Size 91 42 this buttonb TabIndex 6 Lthis Duttouo lIexr Fe this buttonb TextAlign ABB Robotics Tps Windows Forms ContentAlignmentABB MiddleCenter this button5 Visible false this buttonb Click new System EventHandler this button5 Click Jj PictureBox Ly this pictureBoxl Image System Drawing Image resources GetObject pictureBoxl Image this pictureBoxl Location new System Drawing Point 0 0 this pictureBoxl Name pictureBoxl this pictureBoxl Size new System Drawing Size 640 390 133 Anexo B C digo da Aplica o Desenvolvida this pictureBoxl Click new System EventHandler this pictureBoxl Click tpsLabell id this tpsLabell BackColor System Drawing Color White this tpsLabell FontName new ABB Robotics Tps Windows Forms DesignerFont Font12b this tpsLabell Location new System Drawing Point 38 259 this tpsLabell Size new System Drawing Size 146
142. os este software vem equipado com uma fun o chamada Grading Figura 2 18 que atrav s de um modelo efectua um escalamento para todos os tamanhos requeridos pelo operador Todas as opera es efectuadas no RS WARE poder o ser feitas em modo off line evitando assim paragens na produ o o naa w i E a ue D E z ni aH a IT ET x ILLIS Mis MIT SE EL da LIT Figura 2 18 Exemplo da opera o de Grading 18 Concep o e Simula o de uma C lula Robotizada para Acabamentos de Solas de Cal ado 2 2 Sistemas Robotizados n o Comerciais No que diz respeito a sistemas robotizados n o comerciais tanto empresas como Universidades est o procura de novas solu es que consigam trazer o m ximo de flexibilidade na produ o de cal ado recorrendo ao uso de rob s industriais Muitos dos estudos recentemente efectuados recorrem ao uso de uma imagem bidimensional de modo a permitir obter apenas os pontos de interesse de um sapato com o intuito de conseguir verificar uma solu o de programa o optimizada Esta imagem pode ser adquirida de v rias maneiras no entanto as mais usuais s o o desenho em CAD e o uso de c maras Kim 2004 O processo de transformar as solu es propostas em programa o semelhante em ambos No entanto o modo de obten o do desenho em CAD pelo uso de c maras requer previamente um posto de processamento de dados apropriado que
143. os tempos do acabamento realizados por parte do rob 26 Concep o e Simula o de uma C lula Robotizada para Acabamentos de Solas de Cal ado Figura 3 4 Exemplo do rob em linha com sistema de movimenta o de sapatos 2 Rob disposto em Linha com o Sistema de Movimenta o Angular Na seguinte configura o ilustrada na Figura 3 5 o rob executa o acabamento no sapato colocado numa posi o previamente definida Esta mesa dever funcionar como a configura o anterior com movimento ass ncrono pelas mesmas raz es Nesta situa o um sistema de alimenta o e remo o ter de realizar o descarregamento do sapato pronto e consequente carregamento de um outro por acabar nos tempos de execu o de opera o por parte do rob O n mero de sapatos presentes na mesa est dependente do tamanho da mesa e respectivo n mero de posi es Figura 3 5 Exemplo de rob disposto em linha com o sistema de movimenta o angular 21 Estudo da Concep o da C lula Robotizada 3 Rob Centrado com a Linha de Movimenta o Linear e a M quina Dedicada Na Figura 3 6 est apresentada uma solu o em que o rob se encontra a operar centrado na c lula Nesta situa o o rob tem como fun o pegar no sapato da presente linha movimentar se para a m quina de acabamento executar o acabamento e regressar linha para recoloca o do sapato Nesta configura o utilizado um movimento ass n
144. otal elimina o dos ficheiros do sapato pretendido dever ser feita apagando a pasta do modelo do sapato e respectivo conte do Manual Guard Stop SystemPlaca NUNO PC Stopped Speed 100 Load Erase Programs Are you sure to delete this item Ng Footwear Finishing Figura 30 Mensagem de texto de confirma o de elimina o do sapato seleccionado 20 5 3 3 Mudar Palavra chave A mudan a de palavra chave apenas poder ser realizada por um utilizador conhecedor da palavra chave Este ter de efectuar os seguintes passos para a mudar e Clicar no bot o Change Pass Ser exibida uma mensagem de texto pedindo que se insira a palavra chave actual Figura 31 Auto Motors On 19 SystemPlaca NUNO PC Stopped Speed 100 Insert Password B Insert current password amp Production law Footwear Window Ng Finishing Figura 31 Mensagem de texto para inser o de palavra chave actual e Clicar Ok presente na mensagem de texto Introduzir a palavra chave actual Figura 32 e clicar novamente Ok 3 Manual Guard Stop 219 SystemPlaca NUNO PC Stopped Speed 1009 gt Insert Password Insert Password m mu ENE An Footwear Finishing Figura 32 Apresenta o do submenu para introdu o da palavra chave 21 e Clicar Ok ap s aparecimento da mensagem de aceita o da palavra chave actual Caso a palavra chave actual esteja
145. pato para todos os outros n meros Desta forma tornar se poss vel realizar apenas o levantamento de um tipo de sapato e realizar a adapta o para os restantes n meros pertencente ao mesmo tipo funcionalidade que no presente trabalho foi realizada pela programa o individual de todos OS Sapatos Por fim dever ser levada a cabo uma melhoria das capacidades da consola a fim de Integrar melhor as limita es sentidas na implementa o da aplica o desenvolvida 91 Concep o e Simula o de uma C lula Robotizada para Acabamentos de Solas de Cal ado 8 Bibliografia ABB ABB Robotics Online www abb com robotics ABB Robotics Online www abb com review 2007 Force Control for Machining Application Manual Revision B 2007 2008 Machining PowerPac Operating Manual 2008 2007 RAPID Reference Manual 2007 2006 Robot Application Builder Application Manual Revision B 2006 2002 RobotStudio Maio de 2002 Abreu Paulo 2001 Aplica a es industriais de rob s Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto Porto s n 2001 Textos de Apoio 2008 Apontamentos de rob tica Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto Porto s n 2008 Textos de Apoio Brorsson Angela Sj berg Ralph e Liberg Anna 2006 Do it yourself robotics embedded software allows users to program their own robot application ABB Review 2006 Vol 2 Camarotto Jo o Alb
146. permita identificar o cal ado conferindo a sua localiza o orienta o e perfil tal como sugerido na Figura 2 19 Digital camera s NA Vision system Industrial robot u p A Ee i di N fi a ig PN N Tm s d u ss L J Ko IE FEN Xx Robot controller N F y A N Sensor enhanced N process Looling end effector Operator interface Force feedhack transducer controller TE mina Laser sensor controller Figura 2 19 Esquema de implementa o poss vel com uso de c mara Seguidamente ambos recorrem a um algoritmo apropriado que processa os dados adquiridos de modo a disponibilizar informa o para o controlador do rob A informa o que ter de ser enviada ao controlador dependente da tarefa a executar No entanto as aplica es mais estudadas s o o desbaste e a colagem Como tal o algoritmo ter de extrair um contorno da sola e da sua posi o bidimensional ou tridimensional dependente da l0 Figura retirada de Spencer Jr Spencer Jr 1996 19 Sistemas Robotizados na Ind stria do Cal ado complexidade da opera o e do algoritmo Depois ser enviada ao controlador a informa o p s processada que deve conter informa o da posi o e das coordenadas reais da sola bem como do posicionamento a dar ferramenta de trabalho Assim este processo estar em condi es de ser iniciado contendo informa es da
147. plo de edi o e cria o de pastas dos modelos dos sapatos Olhando para o esquema da Figura 1 verifica se que as pastas dos modelos dos sapatos dever o conter informa es dos modelos De modo an logo ao procedimento da cria o de pastas de sapatos necess rio proceder cria o de pastas para os n meros destes No entanto previamente a esta opera o dever ser criado um ficheiro txt na pasta de cada tipo de sapato existente que abarcar a informa o respeitante aos n meros dispon veis de cada modelo contendo ainda o nome do modelo do sapato Para finalizar feita a edi o do ficheiro que consistir na introdu o dos n meros de sapatos existente para cada respectivo modelo Na Figura 3 encontra se ilustrado um exemplo deste procedimento TONI lt FOOTWEAR Shoes Shoex M Organize Include in library w Share with w Burn New folder Yr Favorites Name Date modified No35 FC M I e ShoeX Notepad i53 Libraries do No40 mr File Edit Format View Help Shoex mga Hm ag Homegroup No 40 E Computer th Network Figura 3 Exemplo de edi o e cria o dos n meros dos sapatos para um dado modelo O pen ltimo procedimento da configuracao da base de dados consiste na criac o de duas pastas LeftFoot e RightFoot contida na pasta do respectivo n mero Este procedimento pode ser observado na seguinte figura Figura 4 G eo FOOTWEAR Shoes Shoe
148. pplData di ApplSys ad Homegroup k MachiningFC C E info C JE Computer 5 TpsViewFootWearFinishing dll TpsViewFootWearFinishing gtpu dll eu Network amp user sys C Figura 6 Demonstra o da localiza o dos ficheiros d ap s Instala o Nota Copiar os ficheiros dlP destinados ao controlador virtual 3 3 Instala o dos ficheiros dl na Consola Real A instala o da aplica o na consola real do rob deve ser realizada recorrendo ao aux lio da aplica o Compliance Tool Figura 7 disponibilizada na pasta de instala o do software Robot Application Builder 5 1X Para realizar esta opera o necess rio estabelecer uma liga o por rede com o controlador do rob Posteriormente bastar seleccionar os dois ficheiros com extens o dll indicando qual o endere o de IP com o qual comunicar Seguidamente necess rio reiniciar o controlador real EM C Windows system32 cmd exe o ops C Program Files ABB Industrial IT Robotics IT Robot Application Builder FlexPenke dant SDK 5 1 gt echo off Setting environment for using Microsoft Visual Studio 2005 x86 tools ABB GTPU Compliance Tool 2005 Assembly TpsViewFootWearFinishing gtpu dll Browse v Deploy IP Address 192 168 1 1 Ex 192 168 126 111 Execute Close Figura 7 Uso do Compliance Tool para instala o dos ficheiros dlP Nota Copiar os ficheiros dlP destinado
149. programa e realiza o do teste de acabamento da sola do sapato 6 1 Configura o da C lula Robotizada para Experimenta o A c lula robotizada utilizada para a realiza o de testes ilustrada na Figura 6 1 a c lula existente no laborat rio de rob tica do Departamento de Engenharia Mec nica da Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto 13 Implementa o da Solu o Figura 6 1 Configura o real dispon vel no laborat rio de rob tica do Departamento de Engenharia Mec nica da Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto Esta c lula Figura 6 1 possui uma configura o semelhante solu o n mero 2 proposta no t pico 3 5 1 do cap tulo tr s no entanto esta encontra se limitada incorpora o de dois sapatos de cada vez na sua mesa O princ pio de funcionamento desta c lula conta com que o rob equipado com uma ferramenta se desloque sobre o sapato que ir ser acabado Posteriormente a mesa rodar permitindo a entrada de um novo sapato previamente colocado durante a opera o de acabamento Os recursos existentes para a c lula robotizada apresentada na Figura 6 1 s o e Rob Industrial antropom rfico de seis eixos ABB IRB 2400 com capacidade de carga no seu punho de dezasseis quilogramas e com um metro e meio de alcance m ximo e Mesa rotativa IRBp considerada como o s timo eixo do rob Dispositivo de controlo de for a ATI DELTA IP60 e Ferramenta
150. r devido n o s as suas potencialidades mas tamb m por todos os fabricantes de rob s a disponibilizarem 4 1 1 Programa o On line programa o denominada de on line um m todo de programa o que envolve o uso directo do rob para a sua implementa o da o termo em ingl s on line 37 Sistema de Simula o e Programa o Off line O princ pio desta metodologia de programa o implica que o programador movimente o rob at s posi es pretendidas gravando posteriormente cada uma das instru es na mem ria do controlador constituindo no final o programa desejado A realiza o desta programa o conseguida sobre duas formas primeira forma consiste em mover o rob at ao s tio pretendido interagindo fisicamente com este ou seja pegando literalmente no punho do rob movimentando o at ao s tio pretendido Esta programa o utilizada quando existem traject rias complexas como o caso da aplica o de tinta por spray uma vez que fundamental a exist ncia de uma traject ria que garanta a aplica o da tinta de um modo uniforme A segunda forma consiste em movimentar o rob utilizando a sua consola de Interface denominada no termo t cnico de teach pendant Esta ferramenta normalmente utilizada quando n o existem traject rias complexas ou quando n o necess ria grande precis o Como exemplo tem se a movimenta o de pe as dum s tio para outro pick
151. r denota que ao longo do seu hor rio laboral este perde capacidades de trabalho Isto deve se repetibilidade das opera es que aliados ao cansa o f sico e cansa o psicol gico fazem baixar a produ o 35 Concep o e Simula o de uma C lula Robotizada para Acabamentos de Solas de Cal ado 4 Sistema de Simula o e Programa o Off line No presente cap tulo feita uma breve contextualiza o sobre os tipos de programa o de rob s existentes Posteriormente explicado o princ pio de funcionamento do software de concep o e simula o interactiva utilizado o RobotStudio e demonstrada a metodologia adoptada desde a modela o tridimensional at simula o de opera es 4 1 Programa o de Rob s programa o dos rob s nos seus prim rdios come ou por ser efectuada na linha de produ o requerendo a utiliza o do rob Cada vez que fosse necess rio realizar modifica es programa o do rob era necess rio parar a produ o da c lula robotizada onde este se inseria Este tipo de programa o designa se por programa o on line Hunt 1983 Actualmente devido forte evolu o tecnol gica existem processos de simula o e anima o gr fica baseados em computador que permitem facilitar a programa o dos rob s Esta programa o por n o recorrer ao uso directo do rob denominada de off line e tem vindo a ser utilizada com uma frequ ncia cada vez maio
152. rStyle Fixed3D thais Controls Add this tpsLabel thais Controls Add this button3 thilese Conrtrols Addg Lnl amp outton2 trnis Controls Ada tnis buttonl s this Controls Add this listViewl this Text Load Erase Programs this Load new System EventHandler this viewb Load this Controls5etchildindex Lbils listviewl 0 thils Controls setcohildIndex this butronl O this Ctontrols SetCohildlnudex tBhis Dutton2z O this Controls SerChrildlIndex thais button3 O this Controls SetChildIndex this tpsLabel7 0 this ResumeLayout false endregion private void button3 Click object sender EventArgs e Mandar abaixo o alphanum rico para libertar mem ria alphaPadl Dispose Fechar a janela e ir para tr s menu password libertando a mem ria tido controlador this Dispose private void viewS_Load object sender EventArgs e Vai carregar a lista de sapatos para a listview presente string path C FOOTWEAR Shoes Shoes txt StreamReader list new StreamReader path ciclo que enquanto nao chegar ao final do ficheiro 167 Anexo B C digo da Aplica o Desenvolvida Val criar novos items com o nome da existente em cada linha do ficheiro e depois adiciona los a listbox while list EndOfStream ABB Robotics Tps Windows Forms ListViewltem item new ABB Robotics Tps Windows Forms ListViewItem list ReadLine listViewl Items Add item j fecha a l
153. ra Acabamentos de Solas de Cal ado 5 1 4 Posicionamento e Descri o da Tarefa Previamente descri o da tarefa necess rio Inserir todos os objectos necess rios representa o correcta da c lula robotizada Como tal foi utilizada a biblioteca do RobotStudio que disponibiliza os modelos do gradeamento de protec o e do controlador de modo a serem inseridos na rea de trabalho Os pilares de detec o de passagem foram modelados utilizando as ferramentas disponibilizadas pelo RobotStudio A fim de se obter um posicionamento correcto de todos os objectos presentes na c lula robotizada foram utilizadas as ferramentas de posicionamento dispon veis no RobotStudio A configura o da c lula robotizada com todos os seus elementos constituintes apresentada nas Figuras Figura 5 5 e na Figura 5 6 Figura 5 5 C lula robotizada proposta para simula o da opera o de acabamento de cal ado Pilares de detec o de passagem Grades de protec o Rob Controlador Mesa rotativa Suporte e sapato Operador Y X Figura 5 6 Vista de cima da c lula robotizada proposta para simula o da opera o de acabamento de cal ado 49 Desenvolvimento da Simula o de uma C lula Robotizada 5 1 5 Defini o do Referencial de Trabalho A descri o da tarefa necessita em primeiro lugar da coloca o apropriada de um referencial de trabalho com o qual todos os pontos da traject ria se encontram
154. realiza o de testes laboratoriais em dois tipos de sapatos de sola dupla vela e cl ssico de homem que apesar de n o terem ocorrido em condi es ideais devido inexist ncia de estudos do processo de corte e de um sistema de fixa o adequado os quais n o constavam no estudo do corrente trabalho levaram obten o de informa es importantes no estudo desta solu o No caso processamento do sapato cl ssico de homem foi obtido um acabamento uniforme sem oscila es na traject ria Finalmente com o objectivo de complementar este trabalho foi testada a utiliza o do RobotWare Machining presente na consola real do rob com o intuito de verificar se seria poss vel usufruir desta ferramenta para realizar o referido acabamento De facto foi poss vel ensinar a traject ria da sola ao rob a qual inclusivamente foi pratic vel pelo facto de o rob optimizar essa traject ria numa busca autom tica em controlo de for a sobre a sola No entanto quando se implementou a solu o obtida constatou se que a orienta o dos referenciais de cada ponto da traject ria se manteve sempre inalterada n o cumprindo assim a direc o perpendicular superf cie como tinha sido perspectivado A solu o encontrada para resolver este problema seria a de alterar todas as orienta es dos pontos ensinados Erro reportado em Attp www robotstudio com forum forum posts asp TID 1993 visto em 20 06 09 88 Concep o e Simula
155. reamReader FC do TIOCheriro y 0 Escrever no ficheiro ignorando o valor escolhido De modo a poder elimina lo da lista sem que fique um em branco while y lt x if y ve i StreamWriter list writer Cr PFOOTWEAR Shoes Shoes txt gt list writer WriteLine listViewl Items y Text list writer closet y ytli Apagar a corrente lista listViewl Items Clear Actualizar para a nova lista sem o valor escolhido StreamReader list 1 new FOOTWEAR Shoes Shoes txt ciclo que enquanto nao chegar ao final do ficheiro vai criar novos items com o nome da existente em cada linha e depois adiciona los a listbox while list 1 EndOfStrean ABB Robotics Tps Windows Forms ListViewltem item new ABB Robotics Tps Windows Forms ListViewlItem list l ReadLine private listViewl Items Add item lf fecha a leitura ligt kaclose void OnServerMessageClosed 3 object sender ABB Robotics Tps Windows Forms MessageBoxEventArgs e private void buttonl_Click object sender EventArgs e Abrir teclado alphanum rico para inserir nome alphaPadi ShowMe this private void alphaPadl Closed l object sender EventArgs e Se o resultado for OK na chave alphantmerica Caso Contr rio n o faz nada 169 Anexo B C digo da Aplica o Desenvolvida if this alphaPadl DialogResult System Windows Forms DialogResult OK
156. relacionados O local escolhido foi o ilustrado na Figura 5 7 por ser um ponto pertencente ao local de trabalho e tamb m por facilitar a calibra o com a c lula real pela calibra o de um referencial na mesma localiza o Figura 5 7 Ilustra o da posi o do referencial de trabalho 5 1 6 Defini o da Traject ria de Trabalho A defini o da traject ria de acabamento do sapato necessita da especifica o de um conjunto de pontos e orienta es que o rob utiliza para descrever uma traject ria Esta traject ria deve assegurar os seguintes requisitos e A ferramenta do rob n o pode passar a jun o da sola superior e do corte do 21 a sapato denominada de zona limite na Figura 5 8 caso contr rio arrisca a danificar o sapato Sola do Sapato Zona limite Corte do sapato Figura 5 8 Defini o da zona limite entre as duas partes principais do sapato 21 l P Denomina se de corte do sapato a forma que se acomoda parte superior do p normalmente feita de pele 50 Concep o e Simula o de uma C lula Robotizada para Acabamentos de Solas de Cal ado e A direc o de actua o da for a de contacto da ferramenta deve ser mantida perpendicular superf cie da sola de modo a ser poss vel garantir um acabamento uniforme ver Figura 5 9 Figura 5 9 Ferramenta a actuar segundo a direc o perpendicular superf cie da sola do sapato 5 2 Proces
157. rem testes laboratoriais de modo a obter se uma maior sensibilidade na implementa o do processo em estudo Concep o e Simula o de uma C lula Robotizada para Acabamentos de Solas de Cal ado Conception and simulation of a Robotic Cell for footwear s sole finishing Abstract Nowadays the market offers innumerable shoe s types essentially offered by foreign companies This fact constitutes a problem for the Portuguese footwear s industry due to its incapacity to keep up this diversity The main motives of this cause are essentially the huge dependency on handmade processes requiring highly skilled workmanship This dependency leads to productivity breaks cause of lower flexibility showed by the operators when for example a new process 1s added to the production line This investigation has born as a form to contradict this dependency demonstrating a robotic solution based on force control s technology to realize footwear s sole finishing with two soles The proposed solution includes several layouts studies of robotics cells as well as an implementation on a virtual environment on the software RobotStudio of a robotic cell similar to the existing in the Mechanical Department of Engineering Faculty of Porto s University in order to demonstrate the proposed solution Verified the process simulation it has been developed an application for the robot s console to allow non skilled operators to proceed to the footw
158. rms ContentAlignmentABB MiddleCenter putton Click System Drawing Color White Image resources GetObject button4 BackgroundImage new new System Drawing Point 520 328 Size new System Drawing Size 120 62 Tablndex ll Text NG TextAlign new ocystem bvenrHandle r uHhis Dutton4 Click 1 tpsLabell a this this ABP Roboties Tos this this this this tpsLabell BackColor tpsLabell FontName Windows Forms DesignerFont Font12b tpsLabell Location tpsLabell Size tpsLabell Tabindex tpsLabell TextAlignment System Drawing Color White new new System Drawing Point 28 248 new System Drawing Size 136 29 las System Drawing ContentAlignment TopLeft this tpsLabell Title Stop Program tpsLabel2 this this ABB Robotics Tps this this this tnis tpsLabel2 BackColor tpsLabel2 FontName Windows Forms DesignerFont Font12b tpsLabel2 Location tpsLabel2 Size tpsLabel2 TabIndex tpsLabel2 TextAlignment System Drawing Color White new new System Drawing Point 208 248 new System Drawing Size 221 29 LS System Drawing ContentAlignment TopLeft ENIS fi tpsLabel2 Title Deactivate Force Control tpsLabel3 Ly this this ABB RODOLICS IPS this this this this tpsLabel3 BackColor tpsLabel3 FontName Windows Forms DesignerFont Font12b tpsLabel3 Location tpsLa
159. rols Add thzs tabPages tabControll Controls Addi thas tabPagez tabControll FontName new Windows Forms DesignerFont Font12b tabControll lImageList null tabControll Location new System Drawing Point 0 tabControll SelectedIndex 0 tabControll Size new System Drawing Size 640 390 tabControll TabIndex 2 tabControll TabPages Add this tabPagel tabControll TabPages Add this tabPage2 tabControll TabPages Add this tabPage3 tabControll SelectedIndexChanged new System EventHandler this tabControll SelectedIndexChanged ry tabPage3 4 this this this this this this this ABB RODOLICS ps this this this this this n tabPage3 BackColor System Drawing Color White JLabPageso Controls Add this burton9 tabPage3 Controls Add tabPage3 Controls Add tabPage3 Controls Add tabPage3 Controls Add tabPage3 FontName new Windows Forms DesignerFont Font12b tabPage3 ImageIndex 1 tabPage3 Location new System Drawing Point 0 40 tabPage3 Size new System Drawing Size 640 350 tabPage3 TabIndex 3 tabPage3 Text Execution this buttonsS this button Chis button Chis burton a m M button9 Enis CHILS System Drawing this ABB Robotics Tps tnis this CHIS this Chis ABB Robotics Tps this button9 BackColor System Drawing Color White button9 BackgroundImage Image resources GetObject b
160. rs summary This method is called by TAF when the control goes from the active state to the passive state and is no longer visible in the client view This happens when the user presses another application button on the task bar or closes the application Normally any subscriptions to controller events are removed here li lt summary gt void ITpsViewActivation Deactivate TODO Add TpsViewFootWearFinishing Deactivate implementation lt summary gt This method is called by TAF when the control goes from the passive state to the active state i e becomes visible in the client view Normally this is where subscriptions to controller events are set up lt summary gt void ITpsViewActivation Activate TODO Add TpsViewFootWearFinishing Activate implementation tendregion private Button button2 private view2 view2 135 Anexo B C digo da Aplica o Desenvolvida private Button button private view3 view3 private Button button4 private Button buttons private System Windows Forms PictureBox pictureBox1 private TpsLabel tpsLabell private TpsLabel tpsLabel2 private TpsLabel tpsLabel3 private view view6 private view4 view4 Ao click abrir novo menu gt Menu Process Shoes private void buttonl Click object sender EventArgs e this view2 new view2 this view2 Closed new EventHandler view2 Closed this vi
161. s vel compara o entre um rob industrial e uma m quina dedicada para o processo de acabamentos de solas de cal ado Este estudo encontra se esquematizado na tabela apresentada seguidamente Tabela 3 2 ERN Robo Industrial Rapidez de execucao Qualidade do produto Seguranca oferecida ao operador Disponibilidade do operador Quantidade produzida Custo do equipamento 34 Constante em todos os ciclos de opera o executando velocidade m xima permitida nas condi es satisfat rias aprova o Todos os produtos ter o a mesma qualidade Maior dado que trabalha num rea protegida Maior disponibilidade para realiza o de outras tarefas Constante Maior investimento inicial Tabela 3 2 Compara o Rob vs M quina Dedicada M quina Dedicada Depend ncia do operador Depend ncia do operador Menor uma vez que trabalha com a m quina Intensidade di ria de opera o Depend ncia do operador Menor investimento Inicial Concep o e Simula o de uma C lula Robotizada para Acabamentos de Solas de Cal ado Por motivos de simplifica o as compara es efectuadas na Tabela 3 2 s o consideradas te ricas quer isto dizer que as condi es de opera o ser o vistas como sendo perfeitas por parte dos equipamentos ignorando poss veis desgastes de ferramentas falhas dos sistemas mec nicos entre outros A depend ncia no operado
162. s Choice Nesta tab o utilizador dever escolher o tipo o n mero e orienta o do sapato Assim que as tr s op es se encontrem seleccionadas Figura 16 o utilizador poder avan ar para a pr xima tab 11 x Manual Guard Stop Z 9 E SystemPlaca NUNO PC Stopped Speed 100 X Footwear s Choice Shoe s Type Shoe s Number Shoe s Foot A No 35 A Left Foot 7 No 40 Right Foot an Footwear Finishing Figura 16 Apresentacao da tab Footwear s Choice com todas as escolhas efectuadas Caso a selec o das op es n o esteja totalmente preenchida ser exibida uma mensagem de aviso a alertar tal facto Figura 177 3 Auto Motors On zol SystemPlaca NUNO PC Stopped Speed 100 _ NW LI ma a Figura 17 Mensagem de texto a alertar a obrigatoriedade do preenchimento total das op es 12 5 2 2 Tab Pre Execution Nesta tab Figura 18 o utilizador poder confirmar as op es efectuadas na primeira tab 3 Auto Motors On 19 E SystemPlaca NUNO PC Stopped Speed 100 X Footwear s Choice Pre Execution Execution Active Shoe Shoe X Active Number No 35 Active Foot Left Foot Ea Figura 18 Apresenta o da tab Pre Execution Ao avan ar para a pr xima tab ser exibida uma mensagem de texto para reconfirmar as suas op es escolhidas Figura 19 Caso a confirma o seja afirmativa ser apresentada a terceira tab Caso contr rio a apl
163. s ao controlador real 4 Iniciar aplicacao 4 1 Consola Real O acesso aplicacao encontra se dispon vel no menu principal da consola real do rob pelo que bastar um simples clique para a iniciar Figura 8 Figura 8 Localiza o da aplica o Footwear Finishing na consola real 4 2 Consola Virtual O acesso aplica o encontra se dispon vel no menu principal da consola virtual do rob Esta intitula se Virtual FlexPendant e apresenta se na tab Offline dispon vel na barra de ferramentas Figura 9 Para iniciar a aplica o basta proceder ao clique no local mencionado VET Home Modeling Simulation Offline Online Add Ins Bm Bh C Virtual FlexPendant n E O B RAPID Tasks F New Module Fo Load Parameters EA e B A 3 Run Mode Restart Load Module Save Parameters Synchronize Synchronize Events RAPID Inputs Backup Configuration Set Task System Encoder to Station to VC Ej Control Panel Editor Outputs Shutdown CA Load Program Builder Editor Frames Configuration Unit Synchronize Virtual Controller Controller Tools RAPID Configuration Offline template ferforca wobjplaca BD SystemPlaca dk Eb OB a Auto FAILED SystemPlaca NUNO PC iz HotEdit 1 Backup and Restore Inputs and Outputs I Calibration pa Jogging P Control Panel iH Production Window eo Event Log a Program Editor an FlexPendant Explorer dii ui 5 gt d x 1 NG Footwe
164. s independentes entre cada rea de trabalho 3 5 Estudos de Diferentes C lulas Robotizadas O estudo da c lula robotiza para proceder realiza o de uma tarefa de acabamento consiste nesta primeira fase em analisar as v rias configura es poss veis para implementa o necess rio ent o avaliar o n mero de rob s necess rios e a sua coloca o face s poss veis formas de alimenta o e remo o do sapato e cad ncias de trabalho pretendido Existe tamb m a possibilidade de se considerar que o rob e ou o sapato sejam m veis No entanto a possibilidade do rob se mover numa linha pr pria foi desde logo posta de parte face s caracter sticas apresentadas pelo sapato pequeno e leve e ao facto de representar um custo de implementa o acrescido desnecess rio para este processo de trabalho Seguidamente s o sugeridas algumas configura es de implementa o e respectivas ilustra es elucidativas 3 5 1 Estudo de C lulas Robotizadas com um Rob 1 Rob disposto em Linha com o Sistema de Movimenta o Linear Nesta configura o ilustrada na Figura 3 4 o rob executa o acabamento no sapato colocado numa posi o previamente definida Esta linha deve funcionar com um movimento ass ncrono de modo que quando o rob termine a sua opera o possa receber o pr ximo sapato Um sistema de alimenta o e remo o encarregue de realizar o carregamento e descarregamento dos sapatos na linha n
165. s vindas de uma qualquer tab do mesmo menu aihe Figura 5 27 Exemplificacao do que s o tabs duas tabs nesta ilustra o Foi assim definida uma nova estrutura de funcionamento apresentada na Figura 5 28 na qual se adicionou um novo tab com a fun o de garantir que o utilizador tenha alguns alertas que o ajudem essencialmente em caso de enganos distrac es e excessos de confian a gt A tradu o de Tab para portugu s significa etiqueta ou sec o 63 Desenvolvimento da Simula o de uma C lula Robotizada Clique de Bot o Processar Sapatos Escolha Sapato N umero Pe Clique de tab s Pre Execu o gr ap anb Clique de tab Figura 5 28 Segunda versao do submenu Processar Sapatos A estrutura apresentada na Figura 5 28 foi implementada e testada tendo revelado algumas limita es e O utilizador pode mudar de tab saltando de uma janela activa para uma outra qualquer o que pode comprometer a correcta introdu o de dados ou mesmo o esquecimento de introdu o de dados necess rios e Aus ncia de confirma o das selec es das opera es feitas pelo operador Vers o final da estrutura de funcionamento Estes testes levaram ao desenvolvimento de uma nova vers o da estrutura de funcionamento apresentada na Figura 5 29 64 Concep o e Simula o de uma C lula Robotizada para Acabamentos de Solas de Cal ado Menu Principal Chq
166. ser consultado no Anexo B C digo da Aplica o Desenvolvida 60 Concep o e Simula o de uma C lula Robotizada para Acabamentos de Solas de Cal ado 5 3 1 Estrutura de Funcionamento do Menu Principal Antes de passar programa o propriamente dita foi necess rio pensar sobre qual teria de ser o primeiro menu de modo a facilitar uma futura abordagem Com isto surgiu o esbo o apresentado na Figura 5 24 Figura 5 24 Esbo o inicial do menu principal do programa Este esbo o Figura 5 24 revelou se como um ponto importante na concep o da aplica o por terem sido idealizados os seus futuros submenus representados por bot es no esbo o da Figura 5 24 Posteriormente a esta primeira abordagem iniciou se a fase de desenvolvimento da estrutura de funcionamento baseada na concep o visual definida Assim o menu principal engloba as tr s fun es principais esquematizadas na Figura 5 25 Menu Principal Processar Sapatos Adiciona Remover DeBug Sapatos Figura 5 25 Fun es do Menu Principal As fun es a implementar nos bot es que permitem aceder a novos menus quando activados possibilitam a execu o das seguintes tarefas e Processar Sapatos permitir a selec o do sapato a trabalhar e iniciar pr ocessamento e Adicionar Remover Sapatos disponibilizar a possibilidade de adicionar ou remover sapatos da base de dados existente 61 Desenvolvi
167. so de Simula o da C lula Robotizada O modo tradicional de programar um rob consiste em definir uma evolu o espacial e temporal do rob conhecida por traject ria Uma vez definida os par metros da traject ria s o mantidos constantes independentemente das for as envolvidas no processo mesmo que a traject ria definida n o coincida com a superf cie em que se deseja operar Tal facto poder ter consequ ncias relativamente qualidade do produto no caso de este por exemplo n o estar colocado devidamente bem como o risco de danificacao de equipamentos De forma a poder ultrapassar estes problemas a ABB desenvolveu uma solu o de comando de rob s que envolve o uso de controlo de for a Esta implementa o requer o uso de uma aplica o inform tica denominada de RobotWare Machining Force Control que permite que o rob possa manter a ferramenta em contacto com as superf cies de trabalho independentemente da traject ria programada gt Sendo a direc o perpendicular obtida pela regra da m o direita em que a cor azul do referencial representa o eixo dos ZZ e a vermelha o eixo dos XX 51 Desenvolvimento da Simula o de uma C lula Robotizada 5 2 1 Aplica o do Machining PowerPac Ffectuado o estudo sobre a defini o da traject ria procedeu se ao uso da aplica o Machining PowerPac de modo a poder testar se a aplicabilidade do uso do rob para acabamentos de cal ado apoiada sobre a tecnologia
168. specializado em rob tica seja capaz de operar a c lula robotizada O rob deve poder efectuar acabamentos em qualquer sapato uma vez que todos os sapatos se encontrar o dispon veis numa base de dados constru da para o efeito O manual de utiliza o desta aplica o encontra se apresentado no Anexo A Manual de utiliza o da aplica o desenvolvida Esta solu o gr fica deve apresentar como principais caracter sticas e Ter a possibilidade de ser operada de modo visualmente intuitivo por pessoal n o especializado e Apresentar solu es de recurso em caso de falha em opera o e Permitir a utiliza o de poucos recursos de mem ria e Incorporar uma base de dados com os diferentes modelos e tamanhos dos sapatos a processar e Ter flexibilidade para poder ser utilizado em configura es da c lula robotizada quer com o rob a movimentar a ferramenta quer com o rob a movimentar o sapato A concep o desta aplica o foi baseada na linguagem C Sharp recorrendo ferramenta de programa o o Microsoft Visual Studio 2005 sobre a qual se teve de instalar o software RobotStudio Application Builder 5 10 O uso desta aplica o permitiu aceder a uma base de dados de programas concebidos especialmente para facilitar na constru o de programas destinados consola do rob denominados no termo ingl s de namespaces Sharp 2008 O c digo integral de programa o da aplica o disponibilizado e pode
169. ssageClosed 4 message caption System Windows Forms MessageBoxIcon Question System Windows Forms MessageBoxButtons OK 162 Concep o e Simula o de um C lula Robotizada para Acabamentos de Solas de Cal ado private void OnServerMessageClosed 4 object sender ABB Robotics Tps Windows Forms MessageBoxEventArgs e J private void buttonl4_Click object sender TI x 2 StreamWriter list new StreamWriter C FOOTWEAR Applications Password password lrst Closet StreamWriter list writer EventArgs e ERES File AppendText C FOOTWEAR Applications Password password txt list writer WriteLine textBox1 Text list writer Close string message string caption ATTENTION GTPUMessageBox Show this new MessageBoxEventHandler OnServerMessageClosed 3 System Windows Forms MessageBoxIcon Question System Windows Forms MessageBoxButtons OK Password Changed message LE x 1 string path C FOOTWEAR Applications Password password txt caption vai carregar para a variavel tr o conteudo do ficheiro IASA TREE StreamReader list string password list Closet s list ReadLine LE password textBoxl Text textBoxl textBox2 x 2 string message Test Text WW WW r Password Accepted password string Caption ATTENTION GTPUMessageBox Show this new MessageBoxEventHandler OnServerMessageClosed 4 System Win
170. tBox1 textBox2 private void textBoxl lext textBox2 private void textBoxl textBox2 private void CEXCBOX1 textBox2 Limpa a caixa de texto para que Text button4 _ Text Text Dutton lext textBox2 Text Dutton lext lext button Text buttons _ Text Text button9 lext lext wre Click object 4 NIT Click object 2 UR SUE Click object 6 d d Click object 7 ag Click object 87 nd dup Click object 25 wre sender sender sender sender sender sender Concep o e Simula o de um C lula Robotizada para Acabamentos de Solas de Cal ado EventArgs EventArgs EventArgs EventArgs EventArgs EventArgs O utilizador possa reescrever a password em caso e engano private void buttonll Click object sender EventArgs e LExXL Box Text FE textBox2 Text s private void button10 Click object sender EventArgs e string path C FOOTWEAR Applications Password password txt Vai ler o ficheiro que contem a password para que possa comparada StreamReader list string password Jist Close new StreamReader path list Readline Comparar password com a escrita pelo utilizador 1f password textBoxl Text 161 Anexo B C digo da Aplica o Desenvolvida Mensagem de texto se estiver correcta
171. tHandler this buttonll Click i 4 Buttoni this buttonliZ BackColor System Drawing Color White this buttonl2 BackgroundImage System Drawing Image resources GetObject buttonl12 BackgroundImage this buttonl2 FontName new ABB Robotics Tps Windows Forms DesignerFont Font12b this buttonl2 Location new System Drawing Point 391 325 this buttonl2 Size new System Drawing Size 120 602 this buttonl2 Tablndex 13 LHle bDuttonlzZlIextr T this buttonl2 TextAlign ABB Robotics Tps Windows Forms ContentAlignmentABB MiddleCenter this buttonl2 Click new System EventHandler this buttonl2 Click textBox1 bi this textBoxl Location new System Drawing Point 365 36 this textBoxl Name texLtBoxl this textBoxl Size new System Drawing Size 116 23 this textBoxl TabIndex 14 this textBoxl Visible false 158 Concep o e Simula o de um C lula Robotizada para Acabamentos de Solas de Cal ado bi textBox2 Hx this textBox2 BorderStyle System Windows Forms BorderStyle None this textBox2 Font new System Drawing Font Tahoma 12F ovetem Drawing Fontotvle Bolo this textBox2 Location new System Drawing Point 365 65 this textBox2 Name textBox2 this textBox2 Size new System Drawing Size 116 26 this textBox2 TabIndex 15 labell AA this labell BackColor System Drawing Color White this labell Font new System Drawing Font T
172. tamento de Engenharia Mecatr nica da Universidade de Informa o Tecnol gica de Tongmyong Coreia demonstram que existe uma redu o no uso dos materiais auxiliares em cerca de cinquenta porcento na maioria dos estudo o que tem a vantagem de poupar ao n vel dos custos e recursos Kim 2004 Outras vantagens dos sistemas robotizados s o a rapidez de execu o trabalho de vinte e quatro horas e a possibilidade de trabalhar com qu micos perigosos Abreu 2008 Nas desvantagens pode referir se que Vila a et al 2007 o resultado da execu o depende do n mero de pontos 3 vica Termo t cnico para denominar a colagem Introdu o Geral e Objectivos escolhidos para a traject ria a qualidade do processo depende da posi o dos pontos escolhidos o rob n o faz a diferencia o das diferentes formas de cal ado tornando necess rio o processo de o ensinar Desta forma quando um sapato tem de ser trabalhado ter de se efectuar uma programa o dedicada isto ter de ser criado um programa ajustado sua forma n mero e orienta o do p Isto obriga a que para se obter alguma rentabilidade se criem series para tratar o mesmo modelo colocando o cal ado no mesmo s tio para execu o do mesmo programa Um bom resultado depender bastante da experi ncia do operador encarregue do processo visto que este ter de ensinar o rob por um de dois m todos o on line ou o off line Assim solu
173. temName LVItem this listViewltem8 ListView this listView3 this listViewltem8 Selected false this listViewlItem8 Tag null this listViewlItem8 Text Right Foot 4 listView2 td this listView2 BackColor System Drawing Color White this listView2 BorderSize 1 this listView2 CheckBoxes true this listView2 FontName new ABB Robotics Tps Windows Forms DesignerFont Font1l2b this listView2 ForeColor System Drawing Color Black this listView2 HeaderStyle System Windows Forms ColumnHeaderStyle Clickable this listView2 ItemHeigth 1 this listView2 LargelmageList null this listView2 ListViewltemSorter null this listView2 Location new System Drawing Point 292 75 this listView2 MultiSelect false this listViewZ Scrollable true this listView2 SelectedIndex 1 this listView2 SelectionEnabledOverScrollbuttons false this listView2 ShowNumberOfItems false this listView2 ShowSelection false this listView2 Size new System Drawing Size 147 105 this listView2 SmallImageList null this listView2 Sorting ABB Robotics Tps Windows Forms SortOrder Ascending this listView2 SubItemsImageList null this listView2 TabIndex 1 this listView2 View System Windows Forms View LargeIcon this listView2 Zoomable false 24 listViewl fi this listViewl BackColor System Drawing Color White this listViewl BorderSize 1 this listViewl CheckBoxes true this listVie
174. to espec fico presente numa linha de produ o Como tal deve identificar o sapato localizar a sua posi o e orienta o e Planeamento de ac es Deve decompor se em sequ ncias repetitivas de ac es mover para a posi o inicial identificar o objecto mover a ferramenta at ao objecto executar o acabamento afastar se para uma posi o de refer ncia e Percep o Torna se indispens vel que o controlador do rob tome decis es com base na informa o recebida pelos sistemas sensoriais uma vez que existem sapatos de diferentes tipos e gamas e Modela o Para atingir o objectivo em causa indispens vel que a Informa o recebida pelos sensores seja reunida num modelo de opera o que 33 Estudo da Concep o da C lula Robotizada ir ser utilizado pelo rob com vista a reconhecer o sapato Consequentemente calculado o modo como se procede a opera o e Medi o E necess rio fazer a identifica o do sapato de modo a determinar se qual a sua forma tamanho e orienta o do p 3 6 2 Compara o Rob Industrial vs M quina dedicada compara o entre um rob industrial e uma m quina dedicada deve ser realizada de acordo com par metros que incluam o operador a empresa e o consumidor E importante estabelecer estas compara es uma vez que deve ter se em aten o o porqu de uma mudan a de m todo de produ o No corrente trabalho foi efectuada uma pos
175. ton2 FontName new ABB Robotics Tps Windows Forms DesignerFont Font1l2b this button2 Location new System Drawing Point 241 104 this button2 Size new System Drawing Size 146 138 Lthis buttonZ rIablndex 9 rthaie outtonz Text ww this button2 TextAlign ABB Robotics Tps Windows Forms ContentAlignmentABB MiddleCenter this button2 Click new System EventHandler this button2 Click J button3 thi buttono backColor System Drawing Color White 172 Concep o e Simula o de um C lula Robotizada para Acabamentos de Solas de Cal ado this Cla ABB Roboties Tps tnig tis this taig CNIS ADB BODOLLIOS TDS CIA button3 FontName Windows Forms DesignerFont Font12b button3 Location Dutton3 button3 PUBEONS spuEtond WNindows Forms ContentAlignmentABB MiddleCenter button3 Click new button3 BackgroundImage System Drawing Image resources GetObject button3 BackgroundImage new new System Drawing Point 18 104 Size new System Drawing Size 146 138 TabIndex 10 Text Fls TextAlign oy Lem Even Handler Chi buttons click Ei button4 ve LN this CHIS ABB Robotics Tps this this Lis cha thls ABB Robotics Tps this button4 BackColor button4 BackgroundImage System Drawing button4 FontName Windows Forms DesignerFont Font12b button4 Location button4 button4 button4 button4 Windows Fo
176. tonJ tiie buttons gt Lhis buttoHno this button4 this button3 thuzs bD ttonz System Drawing Color White Insert Password oerchaldlndex rthzs buttonl setChaldIndex ssetChildIndex setChil Index SetChildIndex Setchaldlndex SetChildlIndex Setchsldlsdex coecGbchslgdglndex SetchsldlIndex SetChildlIndex SetChildlIndex Detchrldlmdex oebcchsldlndex SetChildlIndex Setchaldlndex oeronazldrnmdes Na this D otton2z LHlB8 DUtton5 this button4 ehis buttons EN18 bUCTONG thris button Uthlag Duttonueo Lthls Dutton9 thi buttonlo this b tronll this buttonl2 Luls texrtBoxl LHUI1S LtOXLBOXZ thie outtonl5 thaus butroni4 thais labell 0 No e e e e e e O DO O O O O O O O e NG e e e SNe No NS NS N Na NN MM MM o this ResumeLayout false endregion Escreve os correspondetes numero e acrescenta um mostrada ao utilizador private void LextBoxi textBoxZ private void textBoxl textBox2 private void textBox1 buttonl lext lext DUtton2 lext lext button3 Text Click object sender EventArgs 17 wre Click object sender EventArgs 2 wre Click object sender EventArgs 34 wen textBox2 private void i TextBox LextBox2 private void textBox1 private void tex
177. tou de imediato alguns constrangimentos que se revelaram bastante pertinentes Verificou se que poss vel passar informa o de um menu para outro no entanto esta funcionalidade pode acarretar sobrecargas de mem ria do controlador do rob Isto acontece porque por exemplo quando se torna necess rio utilizar informa es vindas do menu Escolha Sapato N mero P este ter de permanecer aberto at que um outro menu por exemplo o menu Execu o retire a informa o que necessita Esta necessidade faz com que seja preciso ter sempre tantos menus abertos quanto os menus que disponibilizam a informa o requerida Esta multiplicidade de menus provoca um aumento da carga computacional do controlador provocando atrasos de processamento quebras visuais moment neas no ambiente gr fico e eventualmente erros inesperados 2 Vers o da estrutura de funcionamento A fim de evitar problemas associados ao excesso de sobrecarga de mem ria indispens vel que ao passar de um menu para um outro se feche e limpe da mem ria o respectivo conte do ABB 2006 Este procedimento condiciona o processo de preservar informa es que s o necess rias de ser transferidas de um menu para outro Uma poss vel solu o passa por englobar num nico menu todas as informa es a processar Isto levou adop o da utiliza o de tabs Figura 5 27 como forma de permitir n o s ter v rios pseudo menus como tamb m aceder a informa e
178. traject ria a tomar Ao analisar cada objecto individualmente este tipo de sistemas confere uma forma expedita de realizar opera es conferindo flexibilidade ao sistema Vila a et al 2007 2 3 Conclus es A pesquisa de solu es robotizadas para efectuar acabamentos em sapatos revelou se numa tarefa rdua dada a escassez de informa o existente essencialmente em suporte digital Os principais aspectos a concluir sobre este levantamento de solu es robotizadas s o Os processos de acabamento apresentados denotam a exist ncia de uma pr programa o dos rob s ou seja necess rio conhecer previamente o cal ado que ir ser processado nas c lulas robotizadas A identifica o do cal ado nas c lulas robotizadas realizada atrav s de sistemas com capacidade de obter informa es sobre o tipo tamanho e orienta o do cal ado Os sistemas de identifica o encontrados foram sistemas de identifica o por etiquetas ou de uma forma mais avan ada por tecnologia sem fios Na monitoriza o da c lula robotizada comum existir software dedicado que permite n o s a verifica o do decorrer dos processos como tamb m a optimiza o do processo atrav s das funcionalidades dispon veis Relativamente a c lulas robotizadas usufruindo da tecnologia de controlo de for a n o foram encontradas quaisquer refer ncias talvez por se tratar de uma tecnologia recente e em expans o 20 Co
179. ue de Bot o SapatoflN mero P Clique de Bot o SE As 3 op es tiverem escolha eleccionada Chque de Bot o Verdadeira Pr Execu o Chique de Bot o t Se estiver certo das escolhas A o Chague de Bot o Verdadeira Execu o Figura 5 29 Vers o final do submenu Processar Sapatos Esta solu o garante que o operador tenha obrigatoriamente de passar por todos os passos Desta forma lhe oferecida alguma seguran a relativamente ao que est a fazer Aliado a este facto foram tamb m introduzidas mensagens de texto de confirma o e valida o dialog box para que seja poss vel reconfirmar as escolhas feitas A solu o encontrada envolveu a escrita de c digo que inibe a activa o das tabs sendo a comuta o entre as tabs substitu da por recurso a bot es de navega o bot es de pr ximo e anterior que permitem assim aceder de forma ordenada aos conte dos associados a cada tab Esta estrutura de funcionamento adoptada para este bloqueio encontra se ilustrada na Figura 5 30 65 Desenvolvimento da Simula o de uma C lula Robotizada y Clique de uma qualquer tab Valor X toma o dapresente tab Figura 5 30 Estrutura de funcionamento do bloqueio das tabs 5 3 2 1 Escolha Sapato N mero P A tab Escolha Sapato N mero P apresenta tr s listas que permitem ao operador seleccionar as caracter st
180. ula o de uma C lula Robotizada para Acabamentos de Solas de Cal ado 5 Desenvolvimento da Simula o de uma C lula Robotizada Ap s efectuado um levantamento acerca dos processos necess rios para a concep o de uma c lula robotizada s o abordados os processos realizados em contexto laboratorial para a execu o da simula o de uma c lula rob tica com a finalidade de proceder ao acabamento de cal ado dotado de solas duplas Para efeito de experimenta o adoptou se uma configura o da c lula robotizada similar existente no laborat rio de rob tica do Departamento de Engenharia Mec nica da Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto Esta modela o foi conseguida com o aux lio do software de programa o off line mencionado anteriormente RobotStudio No sentido de permitir a execu o do processo de acabamento de sapatos por pessoal n o qualificado idealizou se concebeu se e implementou se uma solu o gr fica para a consola do rob que permite n o s facilitar o processo como tamb m optimizar o mesmo dada a pan plia de ferramentas de gest o e manuten o presentes neste Neste cap tulo s o abordadas as etapas fundamentais do desenvolvimento dos processos cima descritos 5 1 Processo de Concep o da C lula Robotizada Virtual Neste t pico abordado todo o processo de concep o da c lula robotizada virtual a fim de se poder passar experimenta o do processo de acabament
181. utton9 BackgroundImage button9 FontName new Windows Forms DesignerFont Font12b button9 Location new System Drawing Point 524 286 button9 Size new System Drawing Size 113 61 button9 TabIndex 15 puttonsS Text wm button9 TextAlign Windows Forms ContentAlignmentABB MiddleCenter button9 Click new eystem RBvenrtbiandleri LhaB button9 Click 140 Concep o e Simula o de um C lula Robotizada para Acabamentos de Solas de Cal ado AA buttons 7 this buttons BackColor System Drawing Color Whzte this button8 BackgroundImage System Drawing Image resources Get0bject button8 BackgroundImage this button8 FontName new ABB Robotics Tps Windows Forms DesignerFont Font12b this button8 Location new System Drawing Point 408 286 this button8 Size new System Drawing Size 113 61 this button8 TabIndex 14 Lhis puttone Text t this button8 TextAlign ABB Robotics Tps Windows Forms ContentAlionmentABB MiddleCenter this button8 Click new System EventHandler this button8 Click 17 D D tton7 zy this button BackColor System Drawing Color White this button Backgroundimage System Drawing Image resources GetObject button7 BackgroundImage this button7 FontName new ABB Robotics Tps Windows Forms DesignerFont Font12b this button ForeColor System Drawing Color White this button7 Location new System Drawing Point 408 94 this
182. variable lt summary gt private System ComponentModel IContainer components null public view6 InitializeComponent TE fdd lt summary gt Clean up any resources used by this class lt summary gt lt param name disposing gt true if managed resources should be otherwise false lt param gt protected override void Dispose bool disposing if IsDisposed LIV if disposing ToDo Call the Dispose method of all FP SDK instances that may otherwise cause memory leak LE components null components Dispose rinallv base Dispose disposing region Windows Form Designer generated code lt summary gt Required method for Designer support do not modify 155 Anexo B C digo da Aplica o Desenvolvida y the contents of this method with the code editor lt summary gt private void InitializeComponent System ComponentModel ComponentResourceManager resources new System ComponentModel ComponentResourceManager typeof view6 Chis tnis enis this COLE Lhnlsa tnis this this this his this this this this th this this si button button2 button3 button4 buttons buttonb button buttons button9 button10 burton Ld buttonlZz BpextBoxi textBox2 labell DUttonl3 button14 Button Button gButirtoni Bbuttoni butron Forms Forms Forms
183. vimento da Simula o de uma C lula Robotizada A inser o deste modelo no RobotStudio demonstrou alguma fragilidade quando para a importa o do modelo se utilizou o formato IGES uma vez que nem todas as superf cies ficaram delineadas Assim voltou se a importar o modelo no formato STEP mostrando resultados bastante satisfat rios Ferramenta De modo an logo ao considerado no conjunto anterior foi modelada uma representa o tridimensional de uma ferramenta ilustrada na Figura 5 3 lt Figura 5 3 Modela o da ferramenta Previamente inser o desta modela o Figura 5 3 na c lula robotizada foi necess rio recorrer a um processo Inicial que permitisse identificar esta modela o como sendo do tipo ferramenta de rob Assim em primeiro lugar foi necess rio criar um projecto no RobotStudio exclusivamente para a transforma o da modela o proposta em ferramenta sendo necess rio definir um referencial ferramenta e respectivo Tool Centre Point TCP Seguidamente procedeu se grava o desta ferramenta Figura 5 3 na biblioteca de ferramentas de modo a que ao ser colocada no projecto esta seja identificada como ferramenta e automaticamente colocada no elemento terminal do rob Obteve se assim a ferramenta com o respectivo TCP como ilustrado na Figura 5 4 Figura 5 4 Modelo do Rob com respectiva ferramenta de trabalho 48 Concep o e Simula o de uma C lula Robotizada pa
184. vo projecto no RobotStudio Constatou se assim que n o s se encontrava ao dispor toda a informa o das caracter sticas reais do rob como tamb m se tornou imediatamente dispon vel na rea de trabalho do RobotStudio a modela o do rob e respectiva mesa Figura 5 1 46 Concep o e Simula o de uma C lula Robotizada para Acabamentos de Solas de Cal ado Figura 5 1 Rob e respectiva mesa dispon veis na rea de trabalho do RobotStudio Assim dadas estas condi es foi iniciada a constru o pormenorizada da c lula robotizada real 5 1 3 Modela o de Geometrias A modela o das geometrias dos diferentes objectos presentes na c lula pode ser concretizada no RobotStudio No entanto n o sendo este software espec fico para modela o tridimensional apresenta limita es de constru o de formas complexas este apenas apresenta relativa facilidade quando se trata de construir formas simples Esta limita o foi ultrapassada recorrendo ao uso do software de CAD SolidWorks para modela o As modela es constru das foram guardadas em suportes neutros como STEP IGES entre outras e posteriormente importadas pelo RobotStudio Conjunto sapato e respectivo suporte Foi constru do um modelo tridimensional que consiste num conjunto representativo de um sapato e respectivo suporte como mostra a Figura 5 2 Figura 5 2 Modela o do conjunto sapato e respectivo suporte 47 Desenvol
185. wing Size 83 rhis butrtonl4 Tablndex 17 thais buttonl4 Text Ok this button14 Visible false this buttonl4 Click new System EventHandler this buttonl4 Click viewb Ly this AutoScaleMode System Windows Forms AutoScaleMode Inherit this BackColor System Drawing Color White 45 159 Anexo B C digo da Aplica o Desenvolvida 160 this ControlBorderStyle System Windows Forms BorderStyle FixedSingle Lthis Controls thais Controls Lthle Controls this Controls Ltnhnis Controls this Controls thas Controls LIl8B CONntrols this Controls Lthla Controls this Controls thas Controls thlaes Controls this Controls LHla Controls this Controls thais Controls this ForeColor this Size new System Drawing Size 640 390 this Text Lthis Controls thais Controls thle Controls this Controls this Controls Lhis Controls thas Controls Lile Controls this Controls thu Controls Lthis Controls thais Controls rhis Controls this Controls this Controls this Controls thazs Controls Add this labell Add Add Add Add Add Add Add Add Add Add Add Add Add Add Add JAddithzs buttonl r thixs buttonl4 LEhis8 buttoni3 this textBox2 LHlS textBoxl thazs buttonlZ Fhas poutronll Lage button this button9 this buttons Lthis but
186. wl FontName new ABB Robotics Tps Windows Forms DesignerFont Font12b this listViewl ForeColor System Drawing Color Black this listViewl HeaderStyle System Windows Forms ColumnHeaderStyle Clickable this listViewl ItemHeigth 1 146 Concep o e Simula o de um C lula Robotizada para Acabamentos de Solas de Cal ado this this has this Chis this this CHIS this CNIS listViewl SmallImageList null listViewl Sorting Windows Forms SortOrder Ascending CHIS Lthls listViewl View System Windows Forms View Largelcon listViewl Zoomable false LH lE CHIS tnis ABB RoDoOtics Tps this this listViewl LargelmageList null listViewl ListViewlItemSorter null listViewl Location new System Drawing Point 28 75 listViewl MultiSelect false listViewl Scrollable true listViewl SelectedIndex 1 listViewl SelectionEnabledOverScrollbuttons false listViewl ShowNumberOfItems false listViewl ShowSelection false listViewl Size new System Drawing Size 226 166 listViewl SubItemsImageList null listViewl TabIndex 0 listViewl Click new System EventHandler this listViewl Click view Cute AutoScaleMode System Windows Forms AutoScaleMode Inherit LALA this this enis this this this BackColor System Drawing Color White Controls Add this teabControll ENIS tnis this this tabControll
187. xa o da sola possa ocorrer com sucesso Figura 2 10 Figura 2 10 Opera o de cardagem esquerda e respectiva ferramenta direita Extractor autom tico de jitos consiste num manipulador de extrac o de jitos de poliuretano material utilizado nas solas e limpeza da superf cie do molde da sola infectada Este manipulador composto por uma pin a com movimento horizontal para extrac o do Jito e por uma l mina com movimento vertical e horizontal para limpeza do molde Figura 2 11 Figura 2 11 Sistema de extrac o de jitos Sistema de rota o de formas constitu do por um sistema reflector que l a posi o da forma permitindo que as pin as se possam fixar correctamente nas formas para posterior rota o Figura 2 12 15 Sistemas Robotizados na Ind stria do Cal ado Figura 2 12 Sistema de rota o de formas Sistema de transporte de formas um sistema de transporte ass ncrono utilizado para a interliga o de postos de trabalho quer robotizados quer manuais Figura 2 13 I a E 3 AN A ON f he LS Dx mt l tie pa ai Bere ca T Sabat pi Figura 2 13 Sistema de transporte de formas Sistema de reactiva o de cola nas solas constitu do por um grupo de luzes que atrav s de um flash garantem a reactiva o da cola presente nas solas Figura 2 14 Figura 2 14 Sistema de reactiva o de cola nas solas 16 Concep o e Simula o

Concepção e Simulação de uma Célula Robotizada para

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