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Jul 19, 2023

La IA facilita el ensamblaje robótico

Con el sistema de control MIRAI, un robot puede manipular artículos, como estas copas de vino, que pueden variar en apariencia según las condiciones de luz en el espacio de trabajo. Foto cortesía de Industrias Micropsi

Con el sistema de control MIRAI, un robot puede manipular artículos, como estas copas de vino, que pueden variar en apariencia según las condiciones de luz en el espacio de trabajo. Foto cortesía de Industrias Micropsi

Los fabricantes están utilizando inteligencia artificial para mejorar la inspección automatizada, generar diseños de productos más rentables y analizar grandes cantidades de datos de procesos para evitar defectos. Ahora pueden utilizar la IA para mejorar la guía de los robots.

La startup alemana Micropsi Industries GmbH ha presentado MIRAI, un nuevo sistema de control que permite a los robots manejar variaciones de forma, posición, color y condiciones de luz en el espacio de trabajo. Utilizando IA, MIRAI genera movimientos del robot en tiempo real y puede responder automáticamente a los movimientos del objeto objetivo. MIRAI toma el control de los primeros y últimos centímetros del recorrido del robot, eliminando la necesidad de fijación rígida de piezas.

El sistema consta de un controlador MIRAI, un robot de seis ejes, un sensor de fuerza-par, un efector final, una cámara y un anillo de luz. Foto cortesía de Industrias Micropsi

MIRAI también simplifica la tarea de programación de robots. Los robots equipados con MIRAI pueden aprender muchas tareas mediante la observación, por lo que pueden entrenarse y reentrenarse fácilmente para diversos pasos del proceso. No se requieren conocimientos de programación o IA.

El sistema consta de un controlador MIRAI; un robot de seis ejes (suministrado por FANUC o Universal Robots); un sensor de fuerza-par; un efector final; una cámara (suministrada por Micropsi Industries); y un anillo de luz.

MIRAI aumenta el controlador nativo del robot, permitiendo que la máquina perciba su entorno de trabajo. A través de la IA, los robots habilitados para MIRAI observan las acciones realizadas por una persona y luego las imitan. Las observaciones se registran mediante una cámara acoplada a la muñeca del robot o situada en una posición fija próxima al espacio de trabajo. Para entrenar al robot, una persona realiza y registra demostraciones repetidas de una tarea guiando manualmente el robot por la muñeca. Luego, las grabaciones se transforman en un esquema de control de robot en tiempo real basado en visión.

En mayo, Micropsi Industries y el especialista en fijación DEPRAG anunciaron que están cooperando para proporcionar un sistema de atornillado robótico que pueda compensar las variaciones en la posición de la pieza, el ángulo de fijación o las tolerancias de fabricación. Sin guía, atornillar con un robot de seis ejes puede resultar difícil, si no imposible.

"Estamos encantados de colaborar con un fabricante tan tradicional como DEPRAG y poder aprovechar su enorme experiencia en el campo de la tecnología de atornillado", afirma Dominik Bösl, director de tecnología de Micropsi Industries. "La cooperación proporciona a nuestros clientes una solución de automatización sólida y rentable, avanzando en nuestro objetivo de simplificar el acceso a la automatización".

El sistema de DEPRAG y Micropsi también puede permitir que un robot instale tornillos en conjuntos a medida que pasan por un transportador.

El sistema es adecuado para el ensamblaje de una amplia gama de productos, incluidos electrodomésticos, electrónica, piezas de automóviles y máquinas agrícolas.

Para ver un vídeo del sistema de atornillado, haga clic aquí.

Micropsi y DEPRAG están cooperando para proporcionar un sistema de atornillado robótico que pueda compensar las variaciones en la posición de la pieza, el ángulo de fijación o las tolerancias de fabricación. Foto cortesía de DEPRAG

Siemens Energy está utilizando la tecnología de Micropsi para automatizar el proceso de renovación de álabes de turbinas de gas.

Después de cuatro años de uso, las paletas deben remodelarse y repavimentarse. A lo largo de la superficie de las paletas hay cientos de pequeños agujeros, cada uno de aproximadamente 2 milímetros de ancho. Estos orificios se utilizaron para enfriar el aire durante el uso anterior de las paletas, cuando las temperaturas en la turbina se elevan tanto que las paletas se derretirían sin medidas como refrigeración por aire y revestimientos protectores.

En el proceso de renovación, estos agujeros deben rellenarse antes del tratamiento de la superficie. Esto implica dispensar pasta de soldar en cada orificio con una aguja fina.

La tarea de dispensación plantea tres desafíos. En primer lugar, las posiciones de los orificios en la paleta varían debido a la deformación por temperatura en la paleta durante el uso. En segundo lugar, dispensar la soldadura en pasta lleva mucho tiempo. Con cientos de huecos que llenar, una persona tarda horas en llenarlos todos. Por último, las paletas se presentan en diferentes versiones y presentan distintos niveles de desgaste.

Utilizando el sistema de control MIRAI, un robot de seis ejes dispensa la pasta de soldadura sobre las paletas en una fracción del tiempo de una persona. Foto cortesía de Industrias Micropsi

Utilizando el sistema de control MIRAI, un robot de seis ejes dispensa la pasta de soldadura sobre las paletas en una fracción del tiempo de una persona. Gracias a la IA, el robot compensa las variaciones en la posición del orificio, la forma y el estado de las paletas.

El sistema MIRAI se encarga de mover el robot de un agujero a otro e introducir la aguja en cada agujero. El controlador nativo del robot se encarga de dispensar la pasta de soldar y otras partes de la tarea. El entrenamiento del robot impulsado por MIRAI tomó sólo unos días y fue realizado por ingenieros de Siemens.

El proveedor de repuestos para automóviles ZF en Friedrichshafen, Alemania, quería automatizar el cuidado de las máquinas en una estación de fresado de gran volumen donde se fabrican engranajes. En este caso, los anillos metálicos se recogen de una caja y se colocan en un transportador. El anillo es la parte bruta de lo que se convertirá en un engranaje durante los siguientes pasos de fabricación.

Esta tarea planteó múltiples desafíos para la automatización:

ZF utiliza un robot guiado por visión para transferir anillos metálicos de una caja a un transportador. Foto cortesía de Industrias Micropsi

Un robot convencional, con o sin sistema de visión, tendría dificultades con tal variación. E incluso entonces podría hacerlo, la configuración tendría que adaptarse para esa tarea específica y no para otras.

Micropsi desarrolló un sistema más rápido y confiable. El sistema consta de un kit MIRAI, que incluye la caja de control y la cámara; un cobot Universal Robots UR10e; un sensor de fuerza-par OnRobot y una pinza Schunk.

Para permitir que el sistema de visión vea las piezas desde un ángulo perpendicular, Micropsi diseñó extensiones de mordaza de agarre. Los dedos de plástico tienen ranuras que proporcionan un mejor agarre de las gomitas. Foto cortesía de Industrias Micropsi

Los anillos de metal de la caja llegan en capas. Las piezas se colocan muy juntas sobre sus lados planos. A través de su controlador nativo, el robot UR fue programado para moverse por encima de los anillos individuales de la caja. Una vez que el robot está encima de un anillo, el sistema MIRAI toma el control. Mueve el robot al anillo más cercano y coloca la pinza en su posición. A continuación, el sistema nativo del robot retoma el control. El robot recoge el anillo, lo lleva al transportador y lo coloca sobre la cinta.

Entrenar al cobot para que llevara a cabo su parte del proceso tomó solo cuatro días.

Para permitir que el sistema de visión vea las piezas desde un ángulo perpendicular, Micropsi diseñó tres extensiones de mordaza de agarre. Después de montar las extensiones de mandíbula, se fijaron dedos de plástico impresos en 3D al extremo de las extensiones. Estos dedos tienen ranuras que aseguran un mejor agarre de las gomitas.

Fundada en 2014, Micropsi tiene su sede en Berlín y una oficina estadounidense en San Francisco. Para obtener más información sobre los sistemas de control de IA para robots, visite www.micropsi-industries.com. Para más información sobre sistemas de atornillado automático visite www.depragusa.com.

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