�rea Cient�fica: Robótica
Software de controlo remoto de robô Desktop para aplicação de doseamento de fluidos
Publicada a 2018-01-22
Aluno: Sérgio Alexandre Barros Ferreira Gomes        N�mero: 68555       Email: a68555@alunos.uminho.pt
Data in�cio: 09/10/2017   

Orientador(es):
Nome: Cristina Manuela Peixoto dos Santos
Email: cristina@dei.uminho.pt   

Descri��o:

 

Realizada na empresa ITEC, esta dissertação aborda o problema de automatizar o doseamento de fluidos num robô JANOME JR-3004 de quatro eixos (X, Y, Z e R), cartesiano muito utilizado para montagem, pick and place, doseamento, inspeção, teste, aparafusamento e soldadura.

 

              A distribuição automatizada de fluidos é uma tecnologia chave e amplamente utilizada em montagens de circuitos, aplicação de reagentes, colagem, entre outros[1] e oferece ao utilizador várias opções que vão desde um simples movimento X-Y a uma robótica robusta e autónoma que, com sistemas controlados por visão de computador, garantem, não só, grande precisão no tempo de dispensing e no movimento linear e circular do programa a efetuar, como também velocidade na sua execução, o que do ponto de vista humano revela-se muito difícil. A nível industrial estes fatores representam contribuições como a diminuição de “tempo morto”, diminuição das perdas de produção e de material.

 

              Para responder ao problema proposto, é necessário desenvolver uma aplicação de software que seja capaz de efetuar programas de dispensing em que o controlo e fique por parte do utilizador sem que se recorra à memória do robô, nem a nenhuma consola. Para além disto, o manipulador deverá ter um módulo de aquisição de imagem que fará com que o robô seja capaz de verificar e corrigir pontos, linhas, arcos ou círculos que foram doseados e até mesmo efetuar programas automaticamente aquando da receção da imagem com marcadores.

 

              Inicialmente, nesta dissertação irar-se desenvolver o software de interface de comunicação entre o robô e o computador. Neste passo incluem-se os procedimentos de transmissão de comandos via porta série ou via Ethernet e a construção das strings responsáveis pela transmissão e receção de dados que podem ser informações do robô, comandos de realização de programas, aquisição de estados I/O, de movimento ou de configurações.

 

              De seguida é necessário implementar um algoritmo de calibração da ferramenta com rotação, pois à medida que a agulha do “end-effector” (local de saída do fluido) é substituída, esta irá ter mudanças na sua posição, podendo por vezes ficar bastante inclinada, o que pode ser um problema sério no doseamento com precisão.

              Por último, e com vista no protótipo final, o software terá de ser capaz de receber uma imagem com marcadores e, através desta, reconhecer as suas coordenadas e efetuar o programa anteriormente implementado pelo utilizador de forma autónoma e robusta. Também será possível ensinar as coordenadas ao robô através do módulo de aquisição de imagem.


Objectivos:

 

O desenvolvimento desta dissertação tem como finalidade a conceção de uma aplicação software para um robô Desktop Janome que faça o doseamento automático de fluidos através de um módulo de ensinamento de pontos que pode ser por parte do utilizador ou até mesmo aquando da receção de uma imagem do espaço de trabalhos.

 

Com a realização desta dissertação vou ajudar a empresa a comercializar um produto eficiente e muito importante na tecnologia automatizada no doseamento de fluidos, pois o produto deverá ser robusto e autónomo o suficiente no sentido de fazer inspeção e corrigir erros de dosagem.

 

A contribuição desta dissertação para este projeto será desenvolver uma aplicação software robusta e flexível que faça a interface entre o computador e o robô e que, sobretudo, seja uma aplicação toda feita por parte da empresa para que se possa comercializar. Esta será feita em visual basic e irá conter todos os comandos e funções necessárias para que o manipulador efetue movimentos (contínuos ou de pontos) precisos e com dosagem eficaz que podem ir de microlitros até aos mililitros.

 

O software desenvolvido irá ter um modulo de calibração da agulha do “end-effector” para que, aquando da substituição desta, seja dada a informação ao robô dos offsets a efetuar para que a dosagem não sofra alterações na dosagem precisa do fluido, pois ao mínimo erro pode resultar em perdas de material e rejeição do produto.

 

Também irá ser necessário programar a partir da aquisição de imagem com marcas, ou seja, as coordenadas dos pontos de dispensing terão de ser ajustadas após a análise dos “fiducials”. Por fim o protótipo terá de ter um módulo de teaching mode após da aquisição da imagem do espaço de trabalho.

Para além disto o sistema terá de ser flexível o suficiente para se adaptar à tecnologia de aparafusamento e soldadura.


Palavras chave:
Dispensing, fluidos, robô, software, robótica, automação, visão

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