IA e robótica na montagem e acabamento

A detecção de força é um exemplo em que a IA envolvida pode ir desde o design mais simples até algo muito mais complexo. Para aplicações automotivas que envolvem materiais de alta resistência que são geralmente mais finos, mais fortes e mais difíceis de soldar, a força se torna um componente crítico para garantir que sua solda seja precisa. FANUC Canadá

As discussões sobre inteligência artificial (IA) neste momento implicam que ela terá a capacidade de gerenciar tarefas de forma autônoma. Chatbots de IA como ChatGPT e outros aplicativos que podem criar arte sugerem que, para muitas funções, as pessoas podem ser removidas da equação. Mas esse realmente não é o caso das aplicações industriais. Por exemplo, a montagem e o acabamento, onde a tecnologia é cada vez mais sofisticada e valiosa, ainda beneficiam de serem geridos por operadores qualificados.

“Existem vários níveis diferentes de IA e a maioria das aplicações industriais enquadra-se no que é descrito como 'inteligência restrita'”, afirmou Dale Arndt, diretor de engenharia e integração, FANUC Canadá, Mississauga, Ontário. “O que você está tentando fazer nesse caso é aprender como realizar uma tarefa e melhorá-la. É baseado em algoritmos, e muito do aprendizado de máquina se enquadra nessa categoria restrita de IA.”

Uma definição de aprendizado de máquina é a capacidade de um sistema de computador aprender e se adaptar sem seguir instruções explícitas, usando algoritmos e modelos e inferindo padrões em dados. Caminhos de soldagem simplificados usando cobots são um bom exemplo de aplicações básicas. Com os robôs, observou Arndt, somos capazes de realizar soldagem MIG ou soldagem a ponto e, usando informações de visão, dados da máquina de soldagem e detecção de força, garantir que cada processo seja realizado corretamente. A detecção de força também pode ser usada para fixar rebites e outros fixadores.

“Estamos repetindo esses processos continuamente e fazendo melhorias incrementais nos algoritmos para criar um processo melhor”, disse ele.

A detecção de força é um exemplo em que a IA envolvida pode ir desde o design mais simples até algo muito mais complexo.

“De forma relativamente simples, você pode considerar a detecção de força de porcas ou rebites na fabricação de automóveis”, disse Arndt. “Você pode definir a quantidade de torque necessária para instalar esse fixador corretamente. Se esse ponto de desarme não for atendido, você sabe que a peça não está dentro das especificações. Isso pode economizar uma quantidade enorme de retrabalho, mas ainda é relativamente simples.”

Neste caso, o robô pode transportar uma chave de porca automática com sensor de força integrado, portanto não são necessárias conexões externas neste cenário.

Os algoritmos ficam mais complicados, entretanto, quando você começa a considerar a remoção de material, como polimento de material ou rebarbação de peças moldadas por injeção.

“Com a rebarbação, você deseja mover a ferramenta de rebarbação ao longo da peça e remover o excesso de material das linhas de costura e bordas”, disse Arndt. “Isso fica bastante complicado porque pode depender da composição do material, de quanto tempo ele está fora do molde, da temperatura da planta e da nitidez da sua ferramenta. De repente, seu conjunto de dados é muito maior.

“Você tem o mesmo problema no acabamento do material. Quão desgastada está a ferramenta de polimento? Quanto excesso de material existe na peça que você está polindo? Isso pode envolver uma série de fatores, como o uso de ferramentas de monitoramento, detecção de força e sistemas de visão.”

Aqui vemos uma captura de tela da ferramenta Xiris Audio AI alarmando em uma queima de solda. Xiris

Um sensor de força de robô FANUC ou um sensor de força ATI diretamente conectado ao robô pode ser usado como parte do planejamento de movimento nessas aplicações para criar alterações imediatas no caminho do robô com base no vetor de força em tempo real.

A soldagem a ponto pode ser igualmente desafiadora.

“A maioria dos materiais de alta resistência utilizados nos veículos modernos são geralmente mais finos e resistentes e podem ser mais difíceis de soldar”, disse ele. “A força se torna um componente realmente crítico para garantir que sua solda seja precisa: se você apertar com muita força, fará um furo; se você não apertar com força suficiente, a solda não aquecerá adequadamente e ficará muito fraca.