Programación de robots ABB para una estación de trabajo de pintura de carrocerías de automóvil

Abstract

En el presente trabajo se realizará el diseño y programación de una estación robótica de pintado en seguimiento para la aplicación de la capa base del recubrimiento de la carrocería de un modelo de automóvil seleccionado. En el diseño de la estación se buscará dotar a la misma de una gran versatilidad de modo que en otro escenario de aplicación, es decir, con otra programación de los robots de la estación, se pudiera variar el modelo de vehículo al que se aplica la capa base. La capa base, como se expondrá en detalle dentro de trabajo, es la capa del recubrimiento de la carrocería que le proporciona, entre otras cosas, el color a la misma, por lo tanto se puede decir que se realizará el diseño y programación de una estación robótica que confiere el color a la carrocería del modelo de vehículo seleccionado. Para realizar esta tarea se empleará el software de ingeniería RobotStudio, desarrollado por la empresa ABB para la programación y control de sus sistemas robóticos. La programación de la estación estará limitada por su complejidad real y por el hecho de no llevarse a cabo en el marco de una empresa de programación real, lo cual implica que no se dispone de todos los elementos, datos, señales, etc. que intervendrían en una estación de pintado real. Esta estación robótica estará formada por seis robots de pintura del fabricante ABB, cuatro de aplicación y dos de asistencia, todos ellos montados sobre tracks para aumentar su espacio de trabajo, que trabajando al unísono realizarán la aplicación completa de la capa base sobre el exterior y el interior de la carrocería del modelo de vehículo seleccionado sin detener el avance del mismo a lo largo de estación de recubrimiento. Para dotar a la estación de una mayor flexibilidad y mantener la limpieza del ambiente de la misma, aspecto muy importante en la aplicación robotizada de pintura, además de programar la aplicación de la capa base, se programará la estación para que sea posible realizar tareas de mantenimiento y limpieza de los aplicadores sin necesidad de acceder al interior de la estación, evitando así la contaminación de su ambiente. También se programarán ciertas medidas de seguridad para evitar daños en el equipo y el personal. Para llevar a cabo de forma correcta el presente proyecto, en primer lugar se realizó un estudio del estado del arte de las estaciones robóticas de recubrimiento de carrocerías de vehículos, de forma que se adquieran los conocimientos necesarios para el correcto diseño de la estación del presente proyecto. A continuación se realizó un estudio del software RobotStudio, con el fin de comprenderlo y así obtener los conocimientos y habilidades necesarias para crear, diseñar y programar lo más fielmente posible a la realidad la estación de pintado. Para ello se han empleado una gran variedad de manuales, recursos web, video tutoriales, etc. Una vez adquiridos estos conocimientos, se realizó el diseño y programación paso a paso de la estación. Finalmente se comprobó el correcto funcionamiento de todas las características de la estación, mediante la ejecución y simulación de los programas de robot, analizando y evaluando los resultados obtenidos.

In this project, the design and programming of a robotic painting in tracking station for the application of the base coat of the bodywork coating of a selected car model will be carried out. The design of the station will seek to provide it with great versatility so that in another application scenario, that is, with another programming of the station robots, the vehicle model to which the base coat is applied could be varied. The base coat, as will be explained in detail in this project, is the coating layer of the bodywork that provides, among other things, the color to it, therefore it can be said that the design and programming of a robotic station that confers the color to the bodywork of the selected vehicle model will be carried out. The engineering software RobotStudio, developed by ABB for the programming and control of their robotic systems, will be used for this project. The programming of the station will be limited by its real complexity and by the fact that it will not be carried out in the framework of a real programming company, which means that not all the elements, data, signals, etc. that would be involved in a real painting station are available. This robotic station will consist of six ABB painting robots, four application robots and two assistance robots, all of them mounted on tracks to increase their work area, which, working in unison, will perform the complete application of the base coat on the exterior and interior of the body of the selected vehicle model without stopping its progress along the coating station. In order to provide the station with greater flexibility and maintain the cleanliness of its environment, a very important aspect in the robotic application of paint, in addition to programming the application of the base coat, the station will be programmed to allow maintenance and cleaning of the applicators without the need to access the interior of the station, thus avoiding contamination of its environment. Certain safety measures will also be programmed to avoid damage to equipment and personnel. In order to correctly carry out the present project, first of all, a study of the state of the art of robotic stations for the coating of vehicle bodyworks was carried out, in order to acquire the necessary knowledge for the correct design of the station of this project. Next, a study of the RobotStudio software was carried out in order to understand it and thus obtain the necessary knowledge and skills to create, design and program the painting station as closely as possible to reality. For this purpose, a wide variety of manuals, web resources, video tutorials, etc. were used. Once this knowledge was acquired, the station was designed and programmed step by step. Finally, the correct operation of all the features of the station was checked by executing and simulating the robot programs, analyzing and evaluating the results obtained.