Automation of industrial robotic cells. Implementation of an industrial welding process using Industrial Shields equipments.

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4. T h e c o n t r o l p a n e l   w h e r e t h e o p e r a t o r w i l l h a v e a l l t h e b u t t o n s t o c o n t r o l w o r k m o d e , r e s e t e r r o r , s t o p e m e r g e n c y e t c . , w i l l g o d i r e c t l y t o t h e i n p u t s o f t h e P L C . A s m e n t i o n e d a b o v e , t h e P L C a n d t h e P C p a n e l a r e t h e b r a i n o f t h i s i n s t a l l a t i o n : C A S E S T U D Y F à b r i c a d e l P o n t 1 - 1 1 · ( R e c i n t e i n d u s t r i a l d e l P o n t V e l l ) · 0 8 2 7 2 , S a n t F r u i t ó s d e B a g e s ( B a r c e l o n a ) · S p a i n i n f o @ i n d u s t r i a l s h i e l d s . c o m • w w w . i n d u s t r i a l s h i e l d s . c o m O u r A r d u i n o b a s e d P L C w i l l c o n t r o l e v e r t h i n g i n s i d e t h e c e l l . O n t h e P C p a n e l , w e w i l l s e e t h e s y n o p t i c o f t h e w e l d i n g t o o l s w i t h e v e r y c y l i n d e r a n d s e n s o r a n d w e c a n n a v i g a t e a n d k n o w t h e s t a t e f r o m t h e r e . B a s i c a l l y , t h a n k s t o t h i s P a n e l w e c a n m o n i t o r a n d c o n t r o l e v e r y p a r a m e t e r o f t h i s p r o c e s s . I n t h e s c h e m a t i c   b e l o w y o u c a n s e e i n a c l e a r w a y t h e c o n n e c t i o n s y o u w i l l h a v e t o d o f o r y o u r p r o j e c t a n d a l s o u n d e r s t a n d b e t t e r t h e i d e a a n d d i s t r i b u t i o n o f t h e c o m p o n e n t s o f t h e c e l l . A s w e s a i d a t t h e b e g i n i n g o f t h i s c a s e s t u d y , t h i s e x a m p l e i s a p p l i e d t o w e l d i n g c e l l s . I n c a s e d i f f e r e n t c e l l s a r e n e e d e d - f o r e x a m p l e a p a i n t i n g o n e - , n o w e l d i n g t o o l s n o r a s p i n n i n g w i l l b e r e q u i r e d b u t t h e m a i n s t r u c t u r e w i l l b e t h e s a m e , a d d i n g o r r e m o v i n g t h e d e v i c e s n e c e s s a r y f o r y o u r a p p l i c a t i o n .

2. G O A L W e n e e d a m a c h i n e c a p a b l e t o p r o d u c e c o n s t a n t l y w i t h a c c u r a c y a n d c o m p l y i n g w i t h s a f e t y r e g u l a t i o n s . T o r e a c h t h i s g o a l , a l l t h e c o m p o n e n t s h a v e t o w o r k i n h a r m o n y c o n t r o l e d b y a P L C a n d a P C P a n e l . I n d u s t r i a l S h i e l d s e q u i p m e n t h a s t o c o n t r o l a n d m o n i t o r a l l t h e I / O s u c h a s t h e w e l d i n g t o o l , r o b o t s , l i g h t s a n d a l l t h e s a f e t y d e v i c e s . T o u n d e r s t a n d h o w t o i n t e r c o n n e c t t h e i n s t a l l a t i o n y o u c a n u s e t h e s c h e m a t i c b e l o w . F i r s t , w e w i l l t a l k a b o u t s a f e t y b e c a u s e w e b e l i e v e t h a t i s t h e m o s t i m p o r t a n t p a r t o f t h e m a c h i n e . T o   g e t t h e s a f e t y r e q u i r e d b y l a w , w e w i l l u s e t h e f o l l o w i n g d e v i c e s c o n n e c t e d d i r e c t l y t o t h e i n p u t s o f o u r P L C ; t h u s , w e c a n g u a r a n t e e i t s e f e c t i v i t y i n c a s e o f d a n g e r . C A S E S T U D Y C O N C L U S I O N ( H A R D W A R E ) F à b r i c a d e l P o n t 1 - 1 1 · ( R e c i n t e i n d u s t r i a l d e l P o n t V e l l ) · 0 8 2 7 2 , S a n t F r u i t ó s d e B a g e s ( B a r c e l o n a ) · S p a i n i n f o @ i n d u s t r i a l s h i e l d s . c o m • w w w . i n d u s t r i a l s h i e l d s . c o m P h o t o e l e c t r i c s a f e t y b a r r i e r s : u s e d t o c o n t r o l t h e p r e s e n c e i n s i d e t h e c e l l . I f , f o r e x a m p l e , t h e o p e r a t o r e n t e r s t o c h a r g e a t o o l , t h e b a r r i e r s w i l l d e t e c t h i m a n d s t o p t h e p o w e r s u p p l y , t h e a i r a n d t h e r o b o t s o t h e r e w i l l b e n o d a n g e r . S a f e t y l o c k : u s e d t o c o n t r o l t h e b a c k d o o r t h r o u g h w h i c h w e c a n a c c e s t o t h e r o b o t s . I f t h e d o o r i s o p e n e d , t h e P L C w i l l d o t h e s a m e a s w h e n y o u c r o s s t h e b a r r i e r s a n d i t a l s o w i l l s t o p t h e r o b o t s a n d t h e s p i n n i n g t a b l e . S a f e t y s c a n n e r : w e c a n p u t i t u n d e r t h e w e l d i n g t o o l t o m a k e s u r e t h a t n o p i e c e f a l l s i n t h e c e l l a s i t c o u l d b r e a k t h e r o b o t s o r t h e s p i n n i n g t a b l e .

1. C A S E S T U D Y I N D U S T R I A L S H I E L D S S U M M A R Y R e p l y i n g   t o o u r c u s t o m e r s ' r e q u e s t s , w e h a v e b e e n d e v e l o p i n g a s o l u t i o n f o r t h e a u t o m o t i v e i n d u s t r y . S o m e o f t h e m o s t c o m m o n m a c h i n e s w i t h i n t h i s s e c t o r a r e r o b o t i c c e l l s , w h i c h c a n b e o f p a i n t i n g , h a n d l i n g , p a l l e t i z i n g o r , i n o u r c a s e , w e l d i n g .   U s i n g i n d u s t r i a l t e c h n i c s , w e w i l l b e a b l e t o c r e a t e a m o d e l o f c e l l t h a t c o u l d b e e a s i l y r e p l i c a t e d f o r a l l t h e p r o c e s s e s w h e r e a u t o m a t i o n , m o n i t o r i z a t i o n a n d a l s o i n t e r a c t i o n w i t h t h e m a c h i n e a r e n e d e e d . I t i s i m p o r t a n t t o s a y t h a t t h i s k i n d o f p r o j e c t c a n b e i m p l e m e n t e d n o t o n l y i n t h e a u t o m o t i v e s e c t o r b u t i n o t h e r s e c t o r s a s w e l l : m e t a l l u r g i c a l , p l a s t i c , e t c . B a s i c a l y , w h e r e s e r i a l p r o d u c t i o n i s r e q u e s t e d . A U T O M A T I O N O F I N D U S T R I A L R O B O T I C C E L L S I m p l e m e n t a t i o n o f a n i n d u s t r i a l w e l d i n g p r o c e s s u s i n g I n d u s t r i a l S h i e l d s e q u i p m e n t s . T h e c e l l o f w e l d i n g i s c o m p o s e d b y w e l d i n g t o o l s , r o b o t s , s a f e t y d e v i c e s a n d I n d u s t r i a l S h i e l d s P L C s . U s i n g o u r A r d u i n o b a s e d P L C s , y o u c a n g e t t h e o p e n s o u r c e a p p A r d u i n o I D E ; i t m e a n s t h a t y o u d o n o t h a v e t o p a y f o r i t a s n o l i c e n c e i s r e q u i r e d . M o r e o v e r , y o u c a n v i s i t I n d u s t r i a l S h i e l d s ' , A r d u i n o ' s o r o t h e r s ' w e b s i t e s a n d g e t a l o t o f e x a m p l e s t o p r o g r a m o u r o p e n s o u r c e b a s e d P L C s .

3. C A S E S T U D Y S e c o n d l y , w e n e e d t o i n s t a l l t h e r o b o t s a n d t h e s p i n n i n g t a b l e .   T h i s i s w h e r e w e w i l l p u t t h e w e l d i n g t o o l s . N o r m a l l y , t h e r e a r e t w o t a b l e s s o w h i l e t h e r o b o t i s w e l d i n g i n o n e o f t h e m , t h e o t h e r c a n b e c h a r g e d ; t h i s l e t u s w i n a l o t o f t i m e c y c l e . T h e r o b o t s h a v e t h e i r o w n p r o g r a m i n s t a l l e d s o w e w i l l u s e t h e P L C j u s t t o c o n t r o l t h e m , t h a t i s t o s a y , g i v i n g t h e m o r d e r s a b o u t w h e n t h e y h a v e t o w e l d   a n d g e t i n f o r m a t i o n f r o m t h e m , l i k e w h i c h p i e c e i s b e i n g w e l d e d a n d o t h e r p a r a m e t e r s o f i n t e r e s t . T h e n e x t t h i n g w e n e e d i s a w e l d i n g m a c h i n e . I n t h i s c a s e , i t w i l l b e a r o b o t w h i c h w i l l c o n t r o l t h e c h a r a c t e r i s t i c s o f t h e w e l d i n g a n d t h e d i f f e r e n t p r o g r a m s t h a t i t h a s i n s i d e . F o u r t h l y , w e h a v e t o c o n s i d e r t h e w e l d i n g t o o l s . T h e y a r e m a d e t o f i x t h e p i e c e s t h a t w e w a n t t o w e l d . T h e s e f i x t u r e s c o n s i s t i n p n e u m a t i c c y l i n d e r s a n d c l a m p s t h a t a r e m o v e d b y a n e l e c t r o v a l v e s p a c k . W e a l s o f i n d s e n s o r s t o k n o w t h e s t a t e o f t h e c y l i n d e r s a n d p r e s e n c e s e n s o r s t o d e t e c t t h e p i e c e s w e w a n t t o w e l d . T h e s e c o m p o n e n t s a r e c o n t r o l l e d b y o u r P L C w h i c h g i v e s a n o p e n i n g a n d c l o s i n g s e q u e n c e . D u e t o t h e e l e v a t e n u m b e r o f s e n s o r s , w e n e e d a s i g n a l d i s t r i b u t o r t o c o n n e c t t h e m . H o w e v e r , w e d o n o t n e e d t o o m a n y I / O i n o u r P L C b e c a u s e w e c a n c o m m u n i c a t e t h e m u s i n g M o d b u s , s o e v e r y s e n s o r a n d e l e c t r o v a l v e w i l l h a v e i t s o w n a d d r e s s . T h e p n e u m a t i c a n d g a s s y s t e m c o n s i s t s o f a f l u i d p a n e l w h e r e w e c a n f i n d t h e g e n e r a l v a l v e s t h a t p r o v i d e c o m p r e s s e d a i r t o t h e w e l d i n g t o o l s a n d g a s t o t h e r o b o t s . S o , f i r s t l y , t h e a i r w i l l e n t e r i n t h e g e n e r a l v a l v e a n d t h e n i t w i l l b e d i s t r i b u t e d t o t h e o t h e r o n e s . W h e n o n e o f o u r s a f e t y d e v i c e s i s a c t i v a t e d , t h e g e n e r a l v a l v e w i l l c u t t h e a i r i n a l l t h e i n s t a l l a t i o n . T h e g a s w i l l e n t e r a l s o i n a g e n e r a l v a l v e o f g a s a n d w i l l s u p p l y t o t h e r o b o t s u s i n g o t h e r v a l v e s . T h e v a l v e s a r e c o n t r o l l e d b y t h e P L C , g i v i n g t h e m o r d e r s t o o p e n o r c l o s e d e p e n d i n g o n t h e s i t u a t i o n . F à b r i c a d e l P o n t 1 - 1 1 · ( R e c i n t e i n d u s t r i a l d e l P o n t V e l l ) · 0 8 2 7 2 , S a n t F r u i t ó s d e B a g e s ( B a r c e l o n a ) · S p a i n i n f o @ i n d u s t r i a l s h i e l d s . c o m • w w w . i n d u s t r i a l s h i e l d s . c o m W e l d i n g m a c h i n e W e l d i n g t o o l s F l u i d p a n e l

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