Do 15 ó 19 de novembro terán lugar as IV Xornadas sobre Tecnoloxías e solucións para a Automatización Industrial.  O día 17 de Novembro, ás 11:00 terá lugar a presentación do CIS-Galicia co tema «Control de Calidad de Soldadura de Puntos por Resistencia», que resume os resultados do proxecto levado a cabo en [...]]]>

Do 15 ó 19 de novembro terán lugar as IV Xornadas sobre Tecnoloxías e solucións para a Automatización Industrial.  O día 17 de Novembro, ás 11:00 terá lugar a presentación do CIS-Galicia co tema «Control de Calidad de Soldadura de Puntos por Resistencia», que resume os resultados do proxecto levado a cabo en colaboración co AIMEN.

Descarga de Información. Visita a Web do Evento.

Acceder á web de diapasom AQUI.

Hai algunha novedade, como o Alcance, que agora debe ser máis específico e que se centra nos [...]]]> O día 5 de Marzo de 2009 tivo lugar a auditoría de seguemento da certificación UNE 166002:2006 sobre o Sistema de Xestión da I+D+i que ten esta Unidade dende principio do 2008, respaldada por AENOR.

Hai algunha novedade, como o Alcance, que agora debe ser máis específico e que se centra nos proxectos desenvoltos e auditados, que quedou definido como «O Desenvolvemento e a Innovación en Sistemas Automatizados de Control de Calidade e de Producción Aplicados á Soldadura»… unha definición que se aproxima moito á nosa actividade.

O seguinte video foi realizado utilizando a simulación na posición do robot «colgado», ainda que non [...]]]> Unha das ferramentas desenvoltas no proxecto CETROS foi un simulador da cela robotizada. O obxectivo da simulación foi comprobar se diferentes configuracións na colocación do robot podían soldar a peza prototipo que se utilizou no proxecto.

O seguinte video foi realizado utilizando a simulación na posición do robot «colgado», ainda que non foi a que finalmente se implementou no prototipo por supoñer maiores complicacións no soporte e na sua mobilidade:

Os procesos [...]]]> O proxecto CIPSOA é un proxecto de cooperación entre CIS-Galicia e AIMEN, que se desenvolveu entre os anos 2004 e 2006 e está orientado á inspección de soldaduras ao arco, tanto mediante o rexistro e control automático de parámetros en tempo de soldadura como cun sistema de inspección visual automatizado.

Os procesos de soldeo ao arco están presentes de forma xeneralizada en diversos sectores industriais de Galicia. Isto inclúe á industria da construción naval e á industria da automoción, que teñen un gran peso na economía industrial galega.

Os procesos de soldeo ao arco que se empregan actualmente na industria da construción naval galega son:

• Soldeo semiautomático FCAW.
• Soldeo mecanizado MAG/FCAW, utilizando pórticos e tractores portátiles (utilizados para soldar baixo man e en posición)
• Soldeo con arco mergullado mecanizado, utilizando pórticos e tractores portátiles.

Do mesmo xeito que outros estaleiros europeos, o uso do proceso FCAW semiautomático substituíu amplamente ao soldeo con electrodo. A porcentaxe de utilización do FCAW en todos os estaleiros varía entre o 52 e o 85% do total dos consumibles de soldeo utilizados. Unha utilización do 80% é habitual nos estaleiros líderes en Europa. A utilización do arco mergullado varía entre un 6 e un 25%

Os obxectivos fundamentais desde o punto de vista da fabricación son unha soldadura eficaz e a redución da distorsión nas pezas soldadas. Polo tanto, prevese que nun futuro inmediato sexan de maior interese os procesos de soldeo que incrementen a taxa de deposición e unha maior utilización de equipos mecanizados e robotizados. Para iso, deberase investir en novos equipos e, aínda que os investimentos a realizar son altos, crese que os aforros en man de obra e calidade da soldadura, traerán un retorno do investimento adecuado. Con todo, unha aplicación exitosa de procesos automatizados require dun ensamblaxe de pezas preciso e de sistemas de xestión de datos de produción adecuados. A integración de tecnoloxía de seguimento e control para situar a xunta de unión e realimentar o proceso é un requisito necesario.

Polo que respecta ao sector da automoción, as crecentes demandas de mellora no consumo de combustible, redución de emisións e melloras na capacidade de absorción de enerxía de choque, xunto cos requisitos do deseño personalizado do cliente levou á introdución de materiais e deseños estruturais lixeiros. Deste xeito, as especificaciones do produto e da fabricación resultan cada vez máis rigorosas.

Os procesos principais utilizados actualmente na industria do automóbil en Galicia para a fabricación de carrocerías de coche son o soldeo por resistencia eléctrica e MAG, xunto cun uso limitado de unións por adhesivos. Os principais procesos utilizados para a fabricación de compoñentes de automoción son o soldeo por resistencia eléctrica, o soldeo TIG, MAG e brazing.  Prevese que estes procesos continúen sendo utilizados de forma xeneralizada, aínda que outros procesos alternativos introduciranse en maior ou menor medida. O soldeo MAG é amplamente utilizado na fabricación de compoñentes (armaduras de asento, pedaleras, sistemas de escape, etc.). Normalmente trabállase con pezas tubulares e chapas de ata 6mm de espesor en aceiros ao carbono ou de baixa aliaxe. A unha escala moito menor, utilízase o soldeo MAG para ensamblaxes na carrocería do vehículo nos que o acceso está limitado a unha soa cara. Para estas aplicacións adóitanse utilizar fontes de potencia convencionais. Faise un uso extensivo de equipos mecanizados e robotizados, traballando de forma conxunta con sistemas e carga e montaxe automatizados para optimizar o tempo de ciclo. É previsible que o uso do soldeo MAG siga utilizándose amplamente e que se introduzan novas variantes do proceso. Estas variantes permitirán incrementar a taxa de deposición, a velocidade de soldeo ou salvar maiores ocos de unión. Por outra banda, os avances na electrónica de potencia permiten unha maior flexibilidade cun maior control do baño e da enerxía achegada á unión.

A tendencia das empresas do sector de automoción é a de buscar un maior aseguramiento da calidade e da fiabilidade. Isto implica que se incrementarán as demandas de controis mellorados de monitorización e control do arco e a soldadura. Na actualidade, xa está dispoñible instrumentación para monitorizar e gravar os parámetros de soldeo ao arco, pero segue sendo necesario o desenvolvemento de técnicas para ligar o proceso de soldeo coa calidade da soldadura. Prevese unha mellora neste área impulsada por unha lexislación cada vez máis restritiva en asuntos de seguridade e saúde e o incremento dos custos de man de obra e utillaxe. Con todo, o proceso de monitorización e control pode levar tempo e, por conseguinte, incrementar o tempo de ciclo total.

Os últimos avances dos fabricantes de equipos de soldeo, baseados en fontes de potencia controladas por microprocesadores, permitiron o desenvolvemento de equipos baseados na tecnoloxía inverter. Estes equipos proporcionan un gran control sobre o metal de achegue depositado, cunha gran estabilidade do arco. Con este tipo de equipos, a integración de sistemas de monitorización e control en tempo real do proceso de soldeo pode ser especialmente eficaz para lograr unha produción de calidade constante.

Así, a monitorización e control do soldeo ten o seu sentido desde distintas perspectivas. En primeiro lugar, alcanzar os requisitos dos clientes. Devanditos requisitos especifícanse de acordo a normativas xerais, por exemplo ISO 9000, ou especificas, planificacións de calidade produto avanzadas e estudos de capacidade de proceso (cp e cpk). Os clientes, e isto é moi evidente no sector da automoción, son cada vez máis esixentes en todo o relativo a aseguramiento da calidade, tanto de produto como de proceso.

En segundo lugar, está a necesidade de aumentar a produtividade, e unha forma eficaz de facelo é diminuíndo as interrupcións, como consecuencia de fallos no proceso, ou de inspeccións que interrompen o ciclo de produción. Relacionado coa diminución das interrupcións, está a necesidade de planificar as paradas por mantemento con anticipación e seguridade.

Finalmente, monitorizar e controlar debe servir para diminuír a taxa de rexeitamento dunha forma proactiva en lugar de reactiva. É dicir, tratando de anticiparse á ocorrencia dos problemas e corrixilos no mesmo momento en que estes xorden. De forma xeral, e en particular para soldadura MIG/MAG, os parámetros e circunstancias coas que se realiza unha soldadura (tipo de materiais a unir, tipo de electrodo, dimensións de chapas ou tubos, parámetros do arco: voltaxe, intensidade, frecuencia do caudal de gas, etc.) son claves nas prestacións da unión e xa que logo son o obxecto dos Procedementos de Soldadura.

Se a elección dos parámetros de soldadura, en función dos materiais, os equipos e a aplicación non é a adecuada, entón a calidade da unión non será a desexada. Unha vez realizada a soldadura, para a súa inspección pódese recorrer a ensaios destrutivos e non destrutivos, o que inclúe a inspección visual, pero isto non garante a calidade da unión, senón tan só o seu control. É dicir, a preocupación está máis centrada no control da calidade en lugar de asegurar a calidade durante o proceso.

Como norma xeral, a operación de soldeo debe ser planificada adecuadamente con anterioridade á produción, durante a planificación deberíanse facilitar procedementos de soldeo para todas as unións soldadas. Os procedementos de soldeo definen os valores do proceso de soldeo a utilizar polo soldador, sexa este humano ou non, para todas aquelas variables esenciais que estean baixo o control directo do mesmo. Con todo, isto non garante a comprobación durante a execución da unión. O procedemento queda como un documento guía, a pesar de que moitos dos parámetros poderían medirse, ata en tempo real. Os controis establecidos no procedemento de soldeo realízanse a posteriori, e non sempre son obxectivos, por exemplo, as tarefas de inspección visual limítanse á procura de defectos que, en ocasións, están suxeitos a valoracións subxectivas, ou implican a destrución da unión realizada.

Neste proxecto proponse un método de axuda para a elección dos parámetros de soldadura e de inspección de calidade da mesma, que complementa e mellora en determinados aspectos os xa existentes. Aínda que o método proponse para a súa aplicación en procesos manuais e automáticos, se debe destacar que os tipos máis comúns de sensores son aplicados en instalacións mecanizadas ou robotizadas.

As instalacións robotizadas son adaptativas en si mesmas, posto que utilizan sensores e bucles de control para asegurar unha posición e traxectoria repetitivas. Cos sensores apropiados, os robots, e as instalacións mecanizadas en xeral, poden monitorizar e controlar a posición da pistola de soldeo e a dirección relativa ao percorrido de soldeo. O control adaptativo das condicións de soldeo é tamén posible. Crese que os sensores continuarán desenvolvéndose de forma que se poida utilizar unha metodoloxía de fabricación cada vez máis flexible.

CIPSOA é un proxecto para o control de soldadura ao arco (Control Integral de Procesos de Soldadura ao Arco). Consiste na realización e monitorización de soldadura MIG robotizada, ademais dunha posterior análise visual do cordón de soldadura. O proxecto está dividido en dous partes por unha banda o MSMIG (Monitor de Soldadura MIG) que monitoriza a realización do cordón de soldadura e o CIPSOA-Visión que realiza a inspección visual do cordón de soldadura (buscando dimensións e defectos na mesma).

Deste xeito consiguese unha inspección automática da soldadura coa que se poderá establecer unha correspondencia entre os parámetros utilizados para a realización da soldadura e a calidade da mesma.

Desde o punto de vista de desenvolvemento de sistemas o proxecto conta con control de parámetros e inspección visual automatizada.

Os sistemas desenvolvidos para control de parámetros permitiron desenvolver dous tipos de sistemas de captura e análise de parámetros de soldadura, un baseado nun datalogger comercial, complementado con software de desenvolvemento propio e outro desenvolvido para conexión a PC convencional.

O primeiro sistema é de baixo custo e permite unha rápida instalación, os datos envíanse de fábrica a oficina, o inconveniente é que a súa velocidade non permite inspeccionar todos os cordóns dunha peza, pero resulta interesante como ferramenta de análise para a optimización de procesos. Para o centro AIMEN é unha ferramenta de traballo moi útil para os servizos aos seus asociados.

O segundo sistema é máis completo, instálase en taller e permite tanto a toma de datos como o control, con avisos se o proceso desvíase e estatísticas de evolución dos parámetros. Constitúe un desenvolvemento precompetitivo que derivará nun produto para control de calidade.

Os sistemas desenvolvidos para a inspección visual automática permitiron a obtención de parámetros numéricos obxetivos a partires do aspecto externo dun cordón. Conseguiuse desenvolver un sistema que obtén a información tridimensional dun cordón nunha célula de soldadura automatizada. Este é un gran paso para conseguir a inspección visual automatizada, aínda que aínda non se alcanzaron totalmente por ser necesarios algúns axustes iniciais en función do tipo de peza e de xunta de soldadura.

A necesidade está motivada pola comprobación [...]]]> Expoñiase a necesidade de controlar o desgaste dun perfil dun material férrico ao longo de varios centos de metros nunha liña de montaxe circular. O devandito perfil utilízase para o transporte de vehículos, mediante uns carros que soportan unha carga total entre unha e dúas toneladas.

A necesidade está motivada pola comprobación realizada en planta do rápido desgaste sufrido, co consecuente gasto de reparación e paradas.

Os desgastes prodúcense en puntos críticos, como curvas e ramplas de subida ou baixada, e tamén resulta interesante controlar o desgaste xeral da instalación.

O método que se utiliza actualmente é a medición periódica (meses) nalgúns puntos marcados a tal fin na aerovía. A medición realízase mediante ultrasonidos nunha parada programada da instalación. Os inconvenientes do método actual son o espaciado no tempo dos controis, que os controis realízanse en só algúns puntos da vía e o alto custo de cada operación.

Expúxose a idea dun elemento que de desprazase sobre a vía, ben un elemento de novo deseño ou unha modificación dun carro existente. Un sistema deste tipo permite analizar o desgaste de toda a vía dunha forma automática, ben obtendo medidas absolutas de desgaste ou medidas comparativas respecto de pasadas anteriores. Desta forma pódense obter avisos de desgaste nunha determinada zona que permitan tomar accións preventivas nas paradas programadas de mantemento.

A solución implementada consistiu na sensorización dun elemento existente cun sensor de posición e un medidor de distancias colocado no propio carro que mide a posición relativa entre leste e o rail que o soporta, de tal forma que o desgaste provoca unha maior separación.

O sistema é un power&free, polo que se producen variacións na velocidade dos elementos, que tamén poden ser recollidos polo sistema, detectándose golpes e outras variacións.

Desenvolvéronse tanto o sensor de posición do carro na via como o sistema de captura de datos que, colocado sobre unha bandexa, recolle datos durante un ou varios ciclos. Posteriormente extráese o rexistrador de datos e estes pásanse a un computador onde, co software desenvolvido por CIS-Galicia, pódense analizar os datos recollidos e comparalos con outras medidas que se realicen de forma regular sobre a instalación.

A realización dunha filmación stop-motion consiste na toma de fotografías dun escenario [...]]]> IBCinema é unha empresa creada en 1998 para A exhibición e distribución cinematográfica que dende o ano 2001 tamén se dedica á produción audiovisual.  O contacto xurdiu en 2005 por mor dos problemas detectados na produción de películas de stop-motion.

A realización dunha filmación stop-motion consiste na toma de fotografías dun escenario estático en miniatura no que se incorporan figuras modeladas con métodos artesanais que se modifican entre fotografía e fotografía para conformar finalmente a secuencia animada.Os problemas tiñan a súa orixe no sistema de posicionamento da cámara,  que en filmacións previas consistía en métodos artesanais que impedían o uso de técnicas de apoio á filmación como a mestura de imaxes xeradas por computador. O método artesanal leva ademais un enorme custo en tempo e diñeiro para a rodaxe dun produto de curta duración.

O desenvolvemento do novo sistema permitiu aumentar o tempo de rodaxe da animación de 10 minutos ao ano aos 40 minutos. Ademais facilita a integración dos efectos dixitais na animación tradicional, co consecuente aumento de calidade. Este aumento da produtividade é condición imprescindible para poder fixar os tempos de produción nuns parámetros economicamente asumibles e competitivos.

A necesidade de desenvolver técnicas de captación de imaxes en movemento a través dun sistema robotizado, para a xeración de imaxes mixtas, era para IB Cinema unha prioridade para avanzar nos proxectos de animación e imaxe real que quixesen abordar. O alto custo dos sistemas implantados no mercado,  sobre todo en Francia e Reino Unido, facía inviable unha adquisición de ningún material industrial de movemento de cámara robotizado.

IB Cinema analizou en por si o problema e buscoulle unha solución técnica, consistente nun sistema automático de posicionamento. A continuación comezou a procura de provedores dese sistema, atopándose que debía realizarse un desenvolvemento para o que necesitaba asistencia externa. Nesa procura contactou con CIS-Galicia para que os asesorase na resolución do seu problema.

O obxectivo deste proxecto é fundamentalmente o desenvolvemento dun sistema compacto e completo de control de posicionamento de cámara e iluminación para StopMotion ou animación intervalométrica que permita diminuír os custos de produción permitindo o acceso a esta modalidade de animación ás pequenas e medianas produtoras.

O primeiro que se realizou foi a elección dun programa de modelado e animación tridimensional por computadora, neste caso elixiuse Lightwave.  O CIS levou a cabo a formación do persoal de IBCinema no manexo deste programa para poder asimilar o entorno informático no que se ía a crear un espazo virtual que se correspondería co modelo físico con robot das instalacións de IBCinema.

En segundo lugar realizouse o asesoramento na compra do robot máis  axeitado ás necesidades de IB Cinema, polo que parte do persoal de IB Cinema recibe formación na programación do robot. Nesta liña e por indicación do CIS a empresa IB Cinema contactou cunha empresa fincada en Vigo para comprar un modelo de robot industrial que o CIS adaptaría ás súas especiais necesidades.

Finalmente leva a cabo a parte grosa do proxecto, o desenvolvemento da aplicación ponte entre o programa de modelado Lightwave e o robot, isto é, a conversión de traxectorias de cámara virtual do escenario Lightwave a traxectorias reais en forma dun programa do robot que porta a cámara.

A ferramenta de conversión de traxectorias de cámara dun entorno virtual a un entorno físico enfróntase aos seguintes retos técnicos:

• Fiabilidade da conversión: a traxectoria debe ser a mesma no modelo virtual e no modelo físico.

• Viabilidade e seguridade: no modelo virtual poden exporse traxectorias de calquera dimensión, con todo o alcance e capacidade de orientación dun robot están limitados. O mecanismo destino (robot) debe ser capaz de executar todas as posicións dunha forma continua, suave, e sen chocar con outros elementos da instalación.

Na entorno virtual a cámara sitúase no espazo sen ningún tipo de suxeción, con todo na instalación a cámara suxéitase ao robot mediante unha utillaxe e este adopta posturas e realiza movementos que non son facilmente predicibles en comparación con mecanismos cartesians.

Para cumprir con estes obxectivos o conversor debía de contar cun modelo exacto do mecanismo do robot e a suxeción e un modelo aproximado dos elementos do entorno. Ademais debían proporcionarse ao usuario elementos visuais que permitisen comprobar que vai suceder na instalación cando se execute o programa que se xerou automaticamente.

Para solucionar estes dous retos decidiuse elaborar un método de calibración e acompañar o software de conversión cun módulo de simulación de robot en 3D. Dado que o escenario obxectivo dos programas de robot é cambiante, posto que para rodar unha ou outra escena colócanse diferentes obxectos, proporcionouse ao usuario un método para engadir obxectos simples ao modelo que lle permitise ver ao robot co seu entorno e comprobar se o programa é viable ou se se producirían colisións.

O modelo da cadea cinemática exacta do robot era necesario tanto para a conversión, onde se realizan cálculos de alcance, como para a simulación.

Os medios que se utilizaron para o desenvolvemento do proxecto foron un programador experto en aplicacións robotizadas e unh entorno de desenvolvemento de aplicacións baseado en linguaxe C e que utiliza visualización OpenGL. O reto máis importante foi a comprobación do modelo do robot, o cálculo das transformadas inversas e o índice de mobilidade.

Toda esta actuación realizouse no ano 2005, probando o mecanismo e software preparado polo CIS durante o ano 2006. O éxito das probas permitiu no ano 2007 afrontar dous proxectos de rodaxe de animación moi importantes para IB Cinema con plenas garantías de éxito técnico.