Specification and installation of a robotic system to improve the production efficiency of a cutting station

Mestrado de dupla diplomação com a UTFPR - Universidade Tecnológica Federal do ParanáOne of the main technologies in Industry 4.0 are collaborative robots (cobot), which allow humans to work alongside them while respecting the necessary safety standards. The use of robots in industry is generally done to improve production, quality, reduce repetitive efforts and heavy manual labor. In order to save time and, consequently, money. With this, the Catraport company presented the problem of automating a cutting station consisting of two machines. In the development of the automated solution, simulations were used to analyze which would be the most viable option for the company. The company chose the hybrid solution formed by a robot and a worker. With the requirements defined, they purchased the robot, which they required to be a cobot. The model is the UR-10e, from Universal Robots, and also, as accessories, the adaptive gripper and the wrist camera, both from Robotiq. After the purchase, the hardware part of the robot was installed and the software for the accessories was configured. With this, the visual recognition of the part was calibrated to identify its position, the gripper was adjusted to better fit the piece and possible solutions to position the parts in the exit box. For the last step it was necessary to develop an individual programming case for each piece, because they have shapes that do not allow a simple fit between them. It was also used a resource of the camera to identify tags, which was used for the system to recognize the position and orientation of each pallet.Uma das principais tecnologias da Indústria 4.0 são robôs colaborativos (cobot), que permitem o trabalho ao lado de humanos respeitando as normas de segurança necessárias. O uso de robôs na indústria é geralmente feito para melhorar produção, qualidade, reduzir esforços repetitivos e trabalhos manuais pesados. De forma a economizar tempo e, consequentemente, dinheiro. Com isso, a empresa Catraport apresentou o problema de automatizar uma estação de corte composta por duas máquinas. No desenvolvimento da solução automatizada, foram utilizadas simulações para a análise de qual seria a opção mais viável para a empresa. A empresa optou pela solução híbrida formada por um robô e um trabalhador. Com os requisitos definidos, fez a aquisição do robô, que eles tinham como exigência ser um cobot. O modelo é o UR-10e, da Universal Robots, e também, como acessórios, a garra adaptativa e a câmera de pulso, ambos da Robotiq. Após a compra, a parte de hardware do robô foi instalada e os softwares para os acessórios configurados. Com isso, o reconhecimento visual da peça foi calibrado para identificar sua posição, a garra foi ajustada para encaixar melhor na peça e possíveis soluções para posicionar as partes na caixa de saída. Para a última etapa foi necessário desenvolver um caso de programação individual para cada peça, pois elas possuem formatos que não permitem um encaixe simples entre elas. Também foi utilizado um recurso da câmera de identificar tags, que foi utilizado para que o sistema reconhecesse a posição e orientação de cada pallet