Corte a plasma robótico em um mundo 3D

Aug 16, 2023

A ARC Specialties projetou e construiu uma solução completa para corte a plasma robótico 3D com a ajuda de ferramentas essenciais de programação off-line. Com os parceiros certos ao seu lado, nenhum desafio é muito difícil.

Estudo de caso de | Robotmaster

Automatizar o corte a plasma no espaço tridimensional exige que todos os envolvidos estejam no topo de seu jogo. Programar um robô para manobrar a tocha de plasma em diferentes ângulos e velocidades, para criar curvas estáveis ​​e chanfros suaves, em três dimensões simultaneamente é uma tarefa difícil.

A ARC Specialties, Inc. prospera na resolução de problemas. Aproveitando quase 40 anos de experiência em união e corte de metais, o integrador de automação com sede em Houston, Texas, construiu máquinas para os setores de consumo, petróleo e gás, defesa e pesquisa em mais de 30 países. Em vez de adotar uma abordagem única para todos, eles criam soluções inovadoras que atendem às necessidades operacionais exclusivas e dão suporte ao crescimento sustentável. ARC sempre combina a solução para o problema.

À medida que mais indústrias começaram a exigir processos de fabricação além do corte tradicional de placas 2D, o fabricante de soluções avançadas de corte Hypertherm, Inc. abordou a ARC Specialties com a ideia de projetar e construir uma solução automatizada para corte a plasma robótico 3D. O resultado foi um esforço colaborativo.

Esse quebra-cabeça em particular tinha três partes: o sistema de corte, o robô e o software. Os avançados sistemas de corte a plasma da Hypertherm e o poderoso controlador de robô da KUKA Robotics usam comunicações etherCAT, tornando-os uma boa opção desde o início. Ambas as empresas já tinham um relacionamento com a ARC Specialties e estavam bem cientes da experiência do integrador em controle de movimento. A recomendação da KUKA para que a ARC abordasse o lado do software e integrasse todos os componentes da célula apenas reforçou a aliança.

A ideia era criar um sistema de fabricação pronto para uso que pudesse converter de forma rápida e fácil desenhos CAD em peças de aço tridimensionais cortadas a plasma sem programação trabalhosa. Foi aí que o software de programação offline Robotmaster da Hypertherm se tornou uma peça integrante do quebra-cabeça.

"O Robotmaster é essencial", diz o fundador e presidente da ARC, Dan Allford. "Um desenho CAD 3D simplesmente mostra como a peça final deve ficar. Há uma grande quantidade de informações necessárias para gerar o caminho do robô e os parâmetros para criar a peça. A tocha de plasma deve ser deslocada para fora de cada linha de corte e angulada na direção certa. Curvas complexas devem ser divididas em pequenos segmentos spline para criar um corte final suave."

"Podem ser milhares de linhas de código", diz Allford. "Nenhum humano poderia fazer isso. Isso é tudo Robotmaster."

O software Robotmaster elimina a necessidade de programação ponto a ponto do robô, economizando tempo e trabalho. A programação offline (OLP) também aumenta o tempo de atividade, pois não há necessidade de interromper a produção durante a programação do robô para um novo trabalho.

Com todos os colaboradores a bordo, a ARC Specialties projetou e construiu a célula de corte a plasma robótica FlexFab™ 3D. O sistema estreou na FABTECH Expo em 2019. Os visitantes puderam ver o CAD-to-path em tempo real e testemunhar em primeira mão como era fácil com o software Robotmaster. Enquanto os espectadores observavam maravilhados, você poderia mudar o design de uma peça, apertar um botão e o robô a cortaria imediatamente.

"Qualquer um pode pendurar um plasma em um robô. Mas você ainda tem que ensinar o padrão ao robô", diz Allford. "Pegamos um desenho CAD e o importamos para o software Robotmaster. A partir daí, convertemos isso em código de robô e fazemos peças tridimensionais sem programação intermediária. O FlexFab transforma desenhos 3D em peças 3D sem etapas intermediárias."

O mundo 3D exige flexibilidade. Então, o que coloca o "flex" no FlexFab? O robô de seis eixos para um. Outro é o software.

Em comparação com uma mesa de plasma CNC padrão ou uma máquina específica, esta célula robótica flexível não é apenas proficiente na criação de peças tridimensionais e formas complexas, mas você ainda pode usá-la para cortar peças bidimensionais. Isso é particularmente vantajoso para aplicações de baixo volume e alta mistura, onde os fabricantes precisam da flexibilidade de trocas frequentes e fácil programação com o software Robotmaster.