Print

Aplikace kolaborativních robotů

-- 29.01.20

Výhody pro výrobce: aplikace kolaborativních robotů vytvoří tým s lidským operátorem pro flexibilní provádění rozmanitých úkonů.

V počátečních desetiletích robotických aplikací fungovala tato technologie bez interakce s lidmi. Bylo to ze dvou důvodů: flexibilita robotů byla omezená, takže lidé neměli důvod k interakci s nimi, a vysokorychlostní pohyby robotického ramena představovaly významné nebezpečí pro každého, kdo se dostal příliš blízko. Navzdory své nedostatečné flexibilitě pomohla tato robotika snížit provozní náklady, investiční náklady, fluktuaci pracovníků a zmetkovost a zároveň zlepšit kvalitu produktů, práci ve výrobě a bezpečnost zaměstnanců.

Technologie pokročila do bodu, kdy lidé a roboty mohou sdílet úkoly, a toto nové partnerství zvyšuje flexibilitu výrobců. Vzhledem k současným trendům v oblasti obchodu a technologií, jako jsou služby založené na datech, zkracování životnosti produktů, zavádění strojového učení a potřeba rozlišovat jednotlivé produkty a značky, jsou aplikace kolaborativních robotů, kde v tandemu pracují lidé a roboty, pro výrobce efektivním řešením.

Jak na kolaborativní roboty?

Roboty, které jsou dnes používány v kolaborativních aplikacích, dokážou minimalizovat svůj podíl na působení škod tím, že omezují vlastní výkon a sílu na úroveň vhodnou pro kontakt s lidmi. Často používají silovou zpětnou vazbu, servomotory s nízkou setrvačností, elastické akční členy a technologie detekce kolizí.

Kolaborativní roboty jsou kompaktnější než konvenční roboty a často mají odlehčené rámy s měkkými zaoblenými hranami a minimalizovaná místa s hrozbou přiskřípnutí. Jsou vybaveny senzory, které jsou schopny detekovat, když osoba vstoupí do kolaborativního pracovního prostoru a také když dojde ke kontaktu. Správně definované kolaborativní pracovní prostory umožňují robotu pracovat při vyšších rychlostech, když se v nebezpečné zóně nenacházejí lidé.

Senzory síly a krouticího momentu (Force-Torque – FT) jsou klíčovou součástí mechanismů ručního navádění pro učení nových úkolů. Ruční učení je jednou z nejvýznamnějších výhod současných aplikací kolaborativních robotů, protože umožňuje operátorovi připravit robot na nové aplikace, aniž by musel mít pokročilé znalosti programování robotů.

Aby byla aplikace kolaborativních robotů vhodná pro operátora, musejí být zásady pro bezpečný provoz aplikovány také na zbytek systému, včetně koncového efektoru a příslušenství. Mezi nebezpečné koncové efektory patří ty, které mají ostré hrany nebo vyzařují žár, například u svařovacích aplikací.

Aplikace kolaborativních robotů

Kolaborativní aplikace zahrnují robot navržený pro společné použití, který pracuje v těsné blízkosti operátora. Mnoho výrobců zavádí do svých závodů roboty určené pro kolaborativní aplikace, aby se postaraly o úkony typu vyjímání a vkládání, nicméně všestrannost těchto robotů sahá daleko nad tyto aplikace. Protože tyto roboty umožňují významnou míru kontroly a autority operátora nad stroji, mohou provádět mnoho repetitivních výrobních úkonů.

Balení a paletizace jsou fáze na výrobních linkách, které mohou být pro pracovníky repetitivní a únavné. Kolaborativní robotické aplikace, jež jsou vybaveny flexibilními chapači a systémy počítačového vidění, které dokážou rozpoznat různé typy produktů, se mohou postarat o redundantní úkoly a těžké zvedání, zatímco operátoři mohou pracovat na úkolech, které vyžadují lidský vstup.

Kolaborativní robotické aplikace jsou schopny provádět také úkoly zpracování, které vyžadují, aby obráběcí stroje působily na surový materiál a rozpracované díly. Mnoho z těchto úkolů vyžaduje nástroje, které opakovaně procházejí přesnou drahou. V závislosti na tom, jak složitá je dráha, může být obtížné vyškolit pro tyto úkoly potřebný počet pracovníků, zatímco učení robotů prostřednictvím programování nebo ručního učení poskytuje rychlé, přesné a konzistentní výsledky.

Obsluha strojů je další užitečnou aplikací kolaborativních robotů. Přestože je proces zakládání dílů a materiálu do strojů často nebezpečný a repetitivní, většinu obsluhy strojů v současnosti provádějí lidé. Protože je obtížné najít kvalifikované pracovníky, výrobci používají flexibilní robotická řešení pro zvýšení produktivity a minimalizaci rizik pro pracovníky. Roboty mohou zakládat materiál do CNC fréz, odebírat plastové výlisky ze vstřikovacích strojů, vkládat desky s plošnými spoji (PCB) do testovacích strojů a další.

Kolaborativní roboty a snižování rizika

I když roboty navržené pro kolaborativní aplikace mohou být lehčí a pohybovat se pomaleji než konvenční roboty, bezpečnostní opatření jsou stále důležitá. Funkce, jako je technologie detekce kolizí a servomotory s nízkou setrvačností, pomáhají minimalizovat riziko, ale neodstraňují je zcela. Nebezpečí musí být identifikováno posouzením rizik pro různé aplikace a je potřeba zavést vhodná školení a bezpečnostní opatření.

Mezi potenciální rizika, která je třeba identifikovat, patří stav operátora, jako je únava nebo stres, volný prostor okolo překážek, jako jsou konstrukce budovy, předvídatelný kontakt a důsledky takového kontaktu a další rizika spojená s pracovním prostorem, jakož i nesprávné použití nebo nedostatečné zaškolení operátora. Operátoři si musejí být vědomi dráhy a procesu robotu.

Existují určitá vodítka, která lze použít pro hodnocení bezpečnosti robotu při plnění daného úkolu ve spolupráci s operátorem v různých aplikacích. Níže uvádíme malou instruktáž:

  • Jak dlouho a jak často bude operátor uvnitř kolaborativního pracovního prostoru.
  • Jaká bude potenciální frekvence a jak dlouho potrvá kontakt mezi operátorem a robotem.
  • Zda existuje vysoký potenciál kontaktu s hlavou nebo krkem operátora (pokud ano, kolaborativní aplikace by se měla přehodnotit nebo přepracovat).
  • Co se stane, když pracovník vejde do kolaborativního pracovního prostoru nebo z něj vyjde.
  • Zda u robotu může dojít k neočekávanému spuštění, které by mohlo operátora překvapit.
  • Zda bude s kooperativním robotem pracovat více operátorů nebo budou mít do kolaborativního pracovního prostoru přístup (pokud ano, bude pravděpodobně nutné vyhodnotit schopnost snímacího zařízení sledovat další osoby).
  • Jakákoli potenciální místa s hrozbou přiskřípnutí v důsledku jiných konstrukcí v pracovním prostoru a okolo něj.
  • Jaké mimořádné události by vyžadovaly ruční restart.
  • Zda různé úrovně výkonu pohonu představují různé úrovně nebezpečí pro operátora.
  • Zda by operátor mohl nosit osobní ochranné prostředky (OOP), které by se mohly zachytit v upínacích přípravcích.
  • Jakákoli nebezpečí plynoucí z pohonu a napájení, která mohou existovat, i když se robot nepohybuje.

Přestože jsou kolaborativní roboty navrženy s ohledem na interakci s člověkem, posouzení rizik může stále vyžadovat doplnění dalších opatření pro snížení rizika. Takovéto posouzení rizik musí brát v úvahu všechny způsoby interakce robotu s operátorem, jaké aspekty okolí by mohly způsobit přiskřípnutí nebo zachycení a jaké vlastnosti nástroje na konci ramene (End of Arm Tooling – EOAT) by mohly představovat riziko v důsledku vysokého žáru, ostrých hran nebo jiná nebezpečí.

Tina Hullová je odbornice na funkční bezpečnost TUV a produktová technička společnosti Omron Automation Americas. Upravil Chris Vavra, redaktor časopisu Control Engineering, CFE Media, cvavra@cfemedia.com.


Sponzorované odkazy

 
Aktuální vydání
Reklama

Navštivte rovněž

  •   Události  
  •   Katalog  

Události

Digitální transformace - příběh firem
2020-03-12 - 2020-03-12
Místo: Malý svět techniky, U6, Ostrava
AMPER TOUR 2020
2020-03-17 - 2020-03-19
Místo: Brno
Amper 2020
2020-03-17 - 2020-03-20
Místo: Výstaviště Brno
Údržba a diagnostika 4.0
2020-03-18 - 2020-03-18
Místo: Brno
Energie pro budoucnost XXVII
2020-03-18 - 2020-03-18
Místo: Výstaviště Brno, sál P3

Katalog

BALLUFF CZ s.r.o.
BALLUFF CZ s.r.o.
Pelušková 1400
19800 Praha
tel. 724697790

EWWH, s. r. o.
EWWH, s. r. o.
Hornoměcholupská 68
102 00 Praha 10
tel. 734 823 339

B+R automatizace, spol. s r.o.
B+R automatizace, spol. s r.o.
Stránského 39
616 00 Brno
tel. +420 541 4203 -11

Schneider Electric CZ, s. r. o.
Schneider Electric CZ, s. r. o.
U Trezorky 921/2
158 00 Praha 5
tel. 00420737266673

COGNEX
COGNEX
Emmy-Noether-Str. 11
76131 Karlsruhe
tel. 720 981 181

všechny firmy
Reklama


Tematické newslettery




Anketa


Na internetu
V tištěných médiích
Na veletrzích a výstavách
Jinde

O nás   |   Reklama   |   Mapa stránek   |   Kontakt   |   Užitečné odkazy   |   Bezplatné zasílání   |   RSS   |   
Copyright © 2007-2020 Trade Media International s. r. o.
Navštivte naše další stránky
Trade Media International s. r. o. Trade Media International s. r. o. - Remote Marketing Továrna - vše o průmyslu Control Engineering Česko Řízení a údržba průmyslového podniku Inteligentní budovy Almanach produkce – katalog firem a produktů pro průmysl Konference TMI