Biopolymer

O posicionamento do manipulador industrial em uma posição home é um desafio quando o encoder usado não proporciona uma posição absoluta ao sistema de controle (DIETRICH et al., 2010). Desta forma, para o controle do manipulador ASEA IRB6-S2 foi necessário configurar na plataforma LinuxCNC uma rotina para o posicionamento home das cinco juntas do manipulador.

A sequência foi feita diretamente nos arquivos de configuração do projeto criado para o robô ASEA IRB6-S2 no LinuxCNC, especificamente nos arquivos INI e HAL. O arquivo INI possibilita habilitar a sequência home e ajustar as velocidades para cada junta, enquanto o arquivo HAL permite gerenciar os sinais dos sensores de posicionamento para cada junta do manipulador.

Os sensores originais usados junto com LinuxCNC para o posicionamento home do manipulador são reed switch. São cinco sensores que foram localizados para garantir um posicionamento inicial para cada uma das juntas do robô (ASEA, 2003).

É apresentada na Figura 4.65 a distribuição da configuração feita nos arquivos INI e HAL, para imple- mentar a sequência home na plataforma LinuxCNC.

Figura 4.65: Configuração sequência home no LinuxCNC

A seguir são explicados cada um dos passos seguidos, permitindo obter uma sequência de home para a operação do manipulador ASEA IRB6-S2.

1. Habilitar sequência home: foi modificado no arquivo INI o valor da variável chamada HOME SEARCH VEL. O valor padrão é zero, modificando o valor é possível habilitar a opção home de cada junta. O valor não deve ser alto, pois no momento em que é detetado o pulso enviado desde o sensor, a junta suspende seu movimento, sendo o erro de posicionamento proporcional a velocidade fixada (LINUXCNC.ORG, 2015c).

2. Incluir valores de velocidade: existe outra variável indispensável para o posicionamento inicial do manipulador, chamada HOME LATCH VEL. A variável deverá ter um valor diferente de zero, se a sequência home é habilitada. É necessário que o valor seja menor que a variável HOME SEARCH VEL, pois é a velocidade final para detectar a posição adequada do sensor da junta. Na Tabela 4.15 são apresentados os valores para cada juntas das variáveis modificadas no arquivo INI.

3. Obter sinais da placa paralela: no arquivo HAL foram configuradas as entradas da placa paralela. Foram usadas quatro entradas da placa paralela: três entradas para os sensores associados as três

Tabela 4.15: Valores das variáveis de velocidade para a sequência home

Variável/Junta 1 (mm/s) 2 (mm/s) 3 (mm/s) 4 (mm/s) 5 (mm/s)

HOME SEARCH VEL 3.75 0.7 0.7 1.0 1.0

HOME LATCH VEL -0.5 -0.5 -0.5 0.8 -0.8

primeiras juntas do manipulador, enquanto as juntas quatro e cinco compartilham uma entrada da placa paralela. Na Figura 4.66 se apresentam as linhas de código usadas na plataforma LinuxCNC para obter os sinais dos sensores das duas primeiras juntas do manipulador.

Figura 4.66: Configuração juntas um e dois arquivo HAL

4. Gerar filtro de ruído: para obter os sinais das juntas: três, quatro e cinco, foi necessário gerar desde o LinuxCNC dois filtros de ruído, devido a instabilidade do sinal gerado pelos sensores. Essa característica na leitura desde o LinuxCNC produzia falhas no momento de fazer a sequência home das juntas. O módulo responsável para criar os filtros desde LinuxCNC é intitulado debounce. O filtro realizado gera um atraso na leitura das entradas, neste caso das juntas três, quatro e cinco. Na Figura 4.67 é apresentada a configuração no arquivo HAL.

Figura 4.67: Configuração juntas três, quatro e cinco arquivo HAL

do sensor em cada junta e a configuração para adquirir os sinais dos sensores no arquivo HAL foram ajustados os valores finais do posicionamento home do manipulador no arquivo INI. Estes valores estão baseados na posição home da Figura 4.68.

Figura 4.68: Configuração home robô ASEA IRB6-S2

Desta forma, a sequência do posicionamento foi configurada para cada junta, iniciando na base do manipulador e finalizando no efetuador final ou quinto grau de liberdade. Os arquivos INI e HAL estão disponíveis no Apêndice M e Apêndice N, enquanto o vídeo da sequência do posicionamento

Capítulo 5

Estudo de Casos e Análise de Capabilidade

5.1 Introdução

No presente capítulo será apresentado uma abordagem baseada em um Estudo de Casos com o robô ASEA IRB6-S2, permitindo avaliar o comportamento e desempenho após a finalização do retrofitting, através da metodologia proposta no Capítulo 3. O objetivo dos experimentos é de quantificar e conhecer parâmetros que possibilitem estimar se é factível a integração com um processo industrial com esquemas de operações industriais específicas. Avaliar o desempenho do robô permite verificar as capacidades de desenvolver tarefas definidas segundo a aplicação (ROMANO, 2002).

Alguns dos parâmetros que serão apresentados neste capítulo por meio dos diferentes estudos de casos estão relacionados com uma medida que quantifica o desempenho do manipulador industrial, denominada

exatidãodos movimentos onde o robô pode realizar a partir de um processo predeterminado.

Parâmetros como a repetibilidade e capabilidade do manipulador em condições não variáveis de mon- tagem, meio ambiente, instrumentos de medição, configuração do sistema de controle e tipos de trajetórias a serem executadas pelo robô, garantem a avaliação desejada.

O manipulador deve ter a capacidade de repetir a mesma tarefa várias vezes, e para quantificar isso é necessário o parâmetro de avaliação do desempenho do robô chamado repetibilidade, que pode ser definida como a habilidade que o manipulador tem em atingir de forma consistente um ponto específico (ROMANO, 2002).

Há outros parâmetros que serão apresentados ao longo do presente capítulo, a fim de conhecer o de- sempenho do robô é a capabilidade ou capacidade do processo para produzir produtos ou serviços livres de defeito de forma controlada, permitindo conhecer se o robô está em capacidade de fazer um processo específico com requisitos de qualidade definidos. Uma das técnicas que permite saber se o processo pode falhar dentro de limites específicos, é a análise de capabilidade (STERN, 2016).