A automação industrial é algo com que interagimos todos os dias, desde o recebimento de uma entrega até as compras no supermercado. As células de trabalho são uma parte importante da automação industrial e que você explorará ao longo deste curso. 

Nesta lição, você aprenderá: 

• O que é uma célula de trabalho e como ela é usada no contexto da automação industrial
• Como a Célula de Trabalho CTE se relaciona com esses conceitos
• O que é o EXP Robot Brain e como ele funciona como um controlador lógico programável dentro da CTE Workcell
• Como carregar a bateria para que esteja pronta para uso.

No final desta lição, você discutirá o que aprendeu ao responder a perguntas em seu caderno de engenharia. 

Introdução às Células de Trabalho

A automação industrial no nosso dia a dia

Automação de fábrica e robôs industriais são tecidos em nossas vidas cotidianas, muitas vezes sem que percebamos o seu impacto. Considere a entrega noturna de um pacote ou as prateleiras consistentemente abastecidas em um supermercado. Essas conveniências cotidianas são possibilitadas por processos avançados de fabricação, onde a automação e a robótica desempenham um papel importante.

A automação industrial é o uso de tecnologia e máquinas para agilizar e melhorar os processos de fabricação e produção nas fábricas. Nas fábricas industriais modernas, a automação é fundamental para uma variedade de tarefas destinadas a aumentar a eficiência, garantir a segurança e aumentar a precisão. Isso inclui operações de fabricação em que os robôs completam várias tarefas, como: 

• manuseio de materiais, como movimentação e triagem de produtos. 
• paletização de produtos para expedição.
• remover produtos defeituosos do sistema.

Quando um pedido online é feito, por exemplo, ele é processado por um sistema automatizado e atribuído a um armazém. Nesses armazéns, os robôs industriais desempenham um papel crucial, navegando pelos corredores e recuperando itens com precisão e velocidade. Esses robôs são capazes de se mover em várias direções e manusear produtos com cuidado. Eles trabalham ao lado de humanos para classificar, embalar e preparar seu pedido para envio, tudo em poucas horas.

O que é uma célula de trabalho?

Uma célula de trabalho é o agrupamento de máquinas, pessoas e outros equipamentos que as empresas usam em seu processo de produção. Essas células são frequentemente implementadas para reduzir os custos associados à produção e aumentar a produtividade. Muitas empresas também reduzem significativamente a taxa de erro ao colocar as células de trabalho no lugar.

Por exemplo, em uma instalação de fabricação, as máquinas envolvidas no processo (como braços robóticos e transportadores) seriam dispostas de modo que as mercadorias produzidas se movessem suavemente e sem problemas de um estágio para o outro. Isso só seria possível se as máquinas fossem agrupadas em células de trabalho que facilitassem a progressão lógica das mercadorias que estão sendo produzidas — desde as matérias-primas em uma extremidade até o produto acabado na outra.

O que é um Controlador Lógico Programável (CLP)?

Um Controlador Lógico Programável (CLP) é um sistema de controle de computador industrial que é programado para realizar operações automáticas em sistemas industriais. Um componente essencial das linhas de produção automatizadas, um PLC monitora continuamente o estado dos dispositivos de entrada (como sensores) e toma decisões com base em um programa personalizado para controlar o estado dos dispositivos de saída (como transportadores). Os PLCs são usados em uma variedade de indústrias do mundo real para automatizar linhas de montagem de fábrica, máquinas ou outros processos. O uso de um PLC pode aumentar a confiabilidade, a estabilidade e o desempenho do sistema e a segurança, minimizando a necessidade de intervenção humana e possíveis erros humanos. 

Em fábricas automatizadas, as células de trabalho consistem em várias máquinas e robôs que trabalham juntos para executar tarefas específicas. O PLC desempenha um papel central na gestão e coordenação de atividades como: 

• Integração de dispositivos: os PLCs podem integrar e controlar vários dispositivos, como braços robóticos, transportadores, sensores e sistemas pneumáticos dentro de uma célula de trabalho. Essa integração garante que cada componente opere harmoniosamente com os demais, melhorando a eficiência e reduzindo os erros.
• Automação de Processos: CLPs automatizam tarefas repetitivas, reduzindo a necessidade de intervenção manual. Por exemplo, em uma célula de trabalho de embalagem, um PLC pode controlar um braço de robô para coletar itens de um transportador, colocá-los em caixas e vedar as caixas.
• Monitoramento e Diagnóstico: os CLPs monitoram continuamente o status de todos os dispositivos conectados, fornecendo dados e diagnósticos em tempo real. Isso ajuda a identificar e resolver problemas rapidamente, minimizando o tempo de inatividade.

Uma das principais vantagens de um CLP é a sua flexibilidade. Os PLCs não apenas oferecem essa capacidade de expandir a funcionalidade adicionando mais dispositivos de entrada ou saída, mas também podem ser reprogramados e reconfigurados facilmente para se adaptar às mudanças no processo de fabricação. 

A Célula de Trabalho CTE

Agora que você tem uma compreensão fundamental da codificação do Braço de 6 Eixos para realizar tarefas como transportar e paletizar objetos, você está pronto para aproveitar esse conhecimento para adicionar componentes para criar uma célula de trabalho. Ao longo deste curso, você aprenderá sobre os componentes da Célula de Trabalho CTE, como o Cérebro, sensores, transportadores, Alimentador de Disco e pneumáticos, e como codificá-los para criar uma célula de trabalho totalmente automatizada. Antes de poder construir uma célula de trabalho completa, você precisa aprender a usar o Cérebro com a Célula de Trabalho CTE, para que possa conectar e controlar dispositivos além do Braço de 6 Eixos.

O Cérebro como Controlador Lógico Programável (CLP)

Na Célula de Trabalho CTE, o Cérebro funciona como o controlador lógico programável, executando funções semelhantes aos PLCs em configurações de automação industrial: 

• Hub de Controle: O Cérebro atua como o hub de controle central, gerenciando o Braço de 6 Eixos e dispositivos adicionais, como transportadores, sensores e pneumáticos.
• Lógica Programável: O Cérebro é programado usando o VEXcode para definir como a célula de trabalho deve operar, espelhando o uso real de PLCs em fábricas automatizadas.
• Coordenação em Tempo Real: O Cérebro processa entradas de sensores e controla as saídas em tempo real, garantindo uma operação suave e eficiente da célula de trabalho.
• Capacidade de expansão: Assim como os CLPs industriais, o Cérebro pode ser expandido conectando dispositivos adicionais (como sensores, transportadores e pneumáticos), permitindo que você construa e controle sistemas automatizados cada vez mais complexos.

No curso anterior, você usou uma conexão direta para controlar o movimento do braço de 6 eixos com o VEXcode EXP. No entanto, uma ligação direta apenas permite controlar o Braço de 6 Eixos. O uso do Cérebro permite conectar dispositivos adicionais, como sensores, motores e pneumáticos, bem como o Braço de 6 Eixos. Para criar uma célula de trabalho totalmente automatizada, você precisará usar o Cérebro para controlar todos os dispositivos necessários para mover, classificar e distribuir objetos com sucesso de forma eficaz.

O Cérebro executa projetos de utilizador que são transferidos para ele, para controlar a célula de trabalho. Também pode visualizar informações sobre a célula de trabalho diretamente no ecrã Cérebro, como verá mais adiante nesta Unidade.

Neste curso, você controlará a Célula de Trabalho CTE usando o Cérebro como o PLC. Para alimentar o Cérebro e os componentes conectados, como o Braço de 6 Eixos, você precisará conectar uma Bateria carregada ao Cérebro. 

Verifique a sua compreensão

Antes de passar para a próxima lição, certifique-se de entender os conceitos abordados nesta lição, respondendo às perguntas no documento abaixo em seu caderno de engenharia. 

Verifique as suas perguntas de compreensão > (Google Doc / .docx / .pdf)

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