A Selmatron tem o prazer de apresentar uma das suas mais recentes máquinas especiais, desenvolvida propositadamente para a EMAF 2023, a mais importante feira para a indústria em Portugal.

Esta máquina foi criada para demonstrar todo o know-how que está envolvido na conceção de máquinas à medida, que permitem a automatização de processos industriais de forma eficiente e personalizada.

Neste artigo, iremos destacar as vantagens das tecnologias e software utilizados na máquina, além de explorar a aplicabilidade das tecnologias noutros contextos industriais.

Descrição do Funcionamento

A operação da máquina é simples e eficaz. O visitante foi convidado a aceder a uma página web dedicada onde podia preencher os seus dados pessoais, tais como nome, telefone, email e empresa, e inserir a mensagem que desejava ver gravada na caneta. Após a confirmação dos dados, era enviada uma mensagem e a máquina era acionada para separar uma caneta, realizar a gravação personalizada e, por fim, entregar a caneta ao visitante.

Detalhes Técnicos e Benefícios

A Selmatron incorporou diversas tecnologias nesta máquina especial, proporcionando as seguintes vantagens técnicas e operacionais:

Interatividade Multiplataforma: A utilização de uma página web multiplataforma permitiu que o visitante interagisse com a máquina através do seu próprio dispositivo pessoal. Esta abordagem descentralizada permite o uso de equipamentos comuns, tornando a experiência do utilizador mais acessível e conveniente.

Segurança e Alojamento: Para garantir a segurança de acesso e proteção dos dados, a página web foi alojada num VPS (Virtual Private Server), demonstrando a acessibilidade desta tecnologia para pequenas empresas que não possuam recursos informáticos que possam garantir a segurança de acessos externos à rede informática da empresa.

Protocolo MQTT e Encriptação: As mensagens trocadas entre a página web e a máquina foram implementadas através do protocolo MQTT, proporcionando uma camada adicional de segurança e evitando o acesso direto ao endereço da máquina. A implementação pode ser feita utilizando brokers públicos ou privados. Os brokers públicos são uma opção mais acessível, mas os brokers privados oferecem um nível de segurança e performance superior. No entanto, podemos dizer que é possível a implementação utilizando brokers públicos para reduzir custos ou utilizar um privado para aumentar a segurança e performance.

Edge Learning: Utilizando a tecnologia de Edge Learning da smart camera da Cognex, foi possível detetar o posicionamento das canetas para recolha do robot, com resultados comparáveis ao Deep Learning, mas com a vantagem de exigir um menor número de amostras e iterações. A tecnologia Edge Learning é ideal para situações em que o objeto a detetar se encontra numa posição relativamente constante, como é o caso. 

Sincronização e Flexibilidade: A sincronização do sistema de visão SVS-Vistek com o Sistema Motion XTS da Beckhoff possibilitou a realização de medições precisas nas canetas, não sendo necessário a paragem da peça para análise. O Sistema XTS permite ainda a execução assíncrona dos processos, proporcionando maior flexibilidade na construção de máquinas.

Execução de múltiplas tarefas: O Robot integrado executou múltiplas tarefas, sendo que algumas delas implicariam a integração de sistemas pneumáticos (por exemplo, abertura/fecho da porta).

Dados atualizados: A interface comunicou com o PLC através do protocolo ADS, permitindo a atualização de todas as variáveis em ciclos de 10ms. O protocolo ADS não teve custos de implementação.

Esquema de funcionamento da máquina

Visualização 3D 

Tecnologias e equipamentos utilizados

• IPC Beckhoff C6930

- Receção de pedidos da plataforma Web por MQTT
- Motion XTS

• Sistemas de visão Cognex (Smart Camera)

- Edge Learning
- Deteção de orientação

• Sistemas de visão SVS (PC Based Camera)

- Sincronismo com Motion XTS
- Leitura de datamatrix em movimento
- Medições em movimento correlacionadas com o jig

• Gravação laser Datalogic VLASE IR

- Controlo por comunicação TCP/IP
- Mensagem customizadas pelo utilizador

• Robot Denso VS068

- Abrir/Fechar portas da cabine laser
- Pick/Place da caneta com orientação, se necessário
- Entrega da caneta ao utilizador

• Balizas WLS15 PRO SERIES da Banner 

- Cores customizadas às mensagens de operação da máquina

• Iluminação LED RGBW no interior da máquina

- Cores customizadas às mensagens de operação da máquina

• Sistemas de alimentação vibratórios Vibrosystems

- Alimentador com cuba, calha linear e upper tank

• Interface com o utilizador

- Labview
- Integração do sistema de visão (pc based)
- Integração do sistema de visão (smart camera)
- Controlos manuais de todos os equipamentos
- Supervisão de todas as funcionalidades da máquina

• Plataforma Web para pedidos do utilizador

- Website com certificação HTTPS
- Alojado num VPS (Virtual Private Server)
- Envio de pedidos ao PLC por MQTT
- Registo de atividade em base de dados SQL

Aplicabilidade em Diversos Contextos Industriais

A máquina especial da Selmatron apresenta aplicações versáteis que trazem vantagens em diversos contextos industriais, destacando-se:

• Automação Descentralizada: A plataforma web descentralizada permite a supervisão e interação com as máquinas através de plataformas informáticas existentes. Isto possibilita o acesso dentro de redes privadas ou de forma remota.

• Modularização e Integração: A utilização de VPS permite modularizar a solução e integrar diferentes servidores privados ou na cloud, tornando-a adaptável a necessidades específicas de cada cliente.

• Protocolo Flexível: O protocolo MQTT, de livre utilização, oferece flexibilidade na implementação, seja através de brokers públicos ou privados. Isto permite a adaptação às necessidades de segurança e encriptação de cada cliente.

• Eficiência e Qualidade: As tecnologias utilizadas, como Edge Learning e a sincronização do sistema de visão com o XTS, permitem medições precisas e deteção de padrões sem interrupção da produção, aumentando a eficiência e a qualidade dos processos. O sistema XTS permite ainda a execução assíncrona dos processos e flexibilidade de construção de máquinas, permitindo a organização de postos simples e múltiplos de forma híbrida.

• Troca eficiente de dados: A interface comunica com o PLC através do protocolo ADS, permitindo a sua implementação nas mais variadas linguagens a um ritmo de aquisição elevado, assim como dataloggers com uma resolução superior e uma interface mais fluída. O ADS é um protocolo de comunicação desenvolvido pela Beckhoff para permitir a troca eficiente de dados em tempo real entre diferentes componentes, algo essencial para aplicações onde a sincronização e a resposta rápida são fundamentais.

• Integração de robots: Atualmente, os robots integrados nas máquinas executam múltiplas tarefas, incluindo algumas que, por norma, necessitavam de sistemas pneumáticos (abertura e fecho de porta). Os sistemas pneumáticos são, regra geral, mais dispendiosos a nível energético.

Conclusão

A máquina especial desenvolvida pela Selmatron para a EMAF 2023 demonstra o alto nível de expertise da empresa em conceber máquinas especiais de automação industrial. A utilização de tecnologias avançadas e a integração inteligente resultam numa máquina versátil, segura e eficiente, que pode ser aplicada em diversos contextos industriais, trazendo benefícios significativos aos clientes da Selmatron.

Comprovando a sua dedicação à inovação e à excelência, a Selmatron continua a abrir novas possibilidades para a indústria moderna, oferecendo soluções personalizadas e competitivas.

Apresentamos alguns exemplos na indústria onde estas tecnologias podem ser aplicadas:

• Indústria de Brindes e Personalização (produção personalizada de brindes)
• Indústria Automóvel (gravação de componentes)
• Indústria Farmacêutica (códigos de lote e validade)
• Indústria Eletrónica (marcação de componentes eletrónicos)
• Indústria Alimentar e Bebidas (gravação personalizada de embalagens e rótulos)
• Indústria Metalúrgica (gravação de peças metálicas)
• Indústria de Logística e Transporte (marcação de embalagens e caixas)
• Indústria Médica (gravação personalizada em dispositivos médicos)
• Indústria de Cosméticos e Higiene (gravação em embalagens)
• Indústria Têxtil e de Moda (gravação de etiquetas e logótipos)

Em resumo, as tecnologias utilizadas nesta máquina especial podem ser adaptadas a diversas indústrias, trazendo vantagens específicas para cada setor, tais como o aumento da eficiência, rastreabilidade, capacidade de personalização, padronização e consistência na qualidade. A capacidade de a adaptarmos às necessidades de cada negócio torna-a uma solução versátil, segura e eficiente para a automação industrial em diferentes contextos.

Estas tecnologias são cruciais para impulsionar a eficiência e a competitividade do seu negócio! 

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