Print

Konektivita, kooperace a snadnější programování robotů

-- 14.03.17

Poslední vývoj na poli robotiky zahrnuje lepší konstrukci pro větší bezpečnost a specializovaná prostředí, kooperativní aplikace, lepší integraci s dalšími systémy a rozšířené monitorování pro snížení rizika odstávek a redukci nákladů na údržbu. 

K vylepšením v oblasti robotiky patří modifikace pro zvýšení bezpečnosti a pro specializovaná prostředí, kooperativní aplikace, vylepšená integrace s dalšími systémy a zdokonalené monitorovací systémy pro snížení rizika odstávek a redukci nákladů na údržbu Níže uvedené informace zahrnují oznámení z veletrhu International Manufacturing Technology Show (IMTS) 2016 a Pack Expo International 2016 v Chicagu, které se konaly v září a říjnu, a z veletrhu Automation Perspectives konaného v listopadu v Atlantě. 

Robotika pro bezpečnostní aplikace

Firmy hledají roboty, které by plnily úkoly v rizikových prostředích, jež mohou být pro lidi příliš nebezpečná nebo repetitivní anebo kladou na člověka nesplnitelné nároky na rychlost či přesnost. 

Na veletrhu Pack Expo pracoval robot Motoman společnosti Yaskawa (viz obrázek 2 a část obrázku na obálce) v robotické buňce vykládání z palet před modernizovaným paletizátorem Alvey 891i společnosti Intelligrated s integrovaným vertikálním recipročním dopravníkem a motorem poháněným válečkovým (MDR) dopravníkem. Společnost Denso Robotics na obou veletrzích Pack Expo předváděla robot určený pro aseptická farmaceutická prostředí pracující s peroxidem vodíku. Je určen pro automatizaci čistých prostředí a zabraňuje kontaminaci a chybám lidského faktoru. 

„Je vytvořen pro práci ve sterilním prostředí a pro kompletaci malých sestav produktů,“ uvedl Peter Cavallo, obchodní manažer společnosti Denso pro robotiku. Peter Cavallo zaznamenal zvýšenou poptávku po robotu, který by dokázal pracovat v takovém prostředí, již před dvěma lety, kdy projekt spouštěli. „Svůj zájem vyjádřili zákazníci hledající robot, jenž by takovou práci zvládl,“ dodal Cavallo. 

K dalším aplikacím patří regenerativní medicína a kultivace buněk. Tyto velice jemné a precizní aplikace ještě před několika lety nebylo možné zvládnout. Technologický pokrok dále odstraňuje potenciální překážky a nyní roboty vstupují do oblastí, kde by mohly mít významný dopad na lidskou bezpečnost. To platí zejména v případech, kdy jsou roboty navrženy pro kooperativní práci společně s lidmi. 

Kooperativní robotika: Přínosy

Kooperativní roboty poskytují přínosy a otevírají příležitosti v nejrůznějších průmyslových aplikacích. Jednou z nejdůležitějších koncepcí na veletrhu Pack Expo bylo zavádění kooperativních robotů a jejich zářivá budoucnost v rámci optimalizace a vytváření příležitostí v nejrůznějších průmyslových aplikacích. Přestože automatizace procesů není ničím novým, její implementace a realizace návratnosti investic s ní spojených patří k tématům vyzdvihovaným mnoha výrobci.

Jedním z charakteristických rysů kooperativních robotů je to, že pracují poblíž lidí, ale nenahrazují je, což přispívá k optimalizaci provozů. Kooperativní robotika znamená: 

  • Snižovat riziko. S kooperativní robotikou se riziko na základní výrobní úrovni výrazně snižuje díky tomu, že roboty pracují ve vysoce rizikových prostředích nebo v oblastech příliš nebezpečných pro člověka.
  • Zlepšovat kontrolu kvality a kvantity. Lidé chybují a roboty lze naprogramovat tak, aby prováděly stejný úkon a zrychlily procesy, aniž by tím byla ohrožena kvalita. I když je „zdraví“ robotu důležité a je nutno je pro zajištění optimálního výkonu udržovat, jejich chování je předvídatelnější než u člověka.
  • Vytvářet příležitosti k růstu pro pracovníky. Lidé sice mohou vyjadřovat obavy z toho, že roboty nahradí dělníky, nicméně klíčovým slovem je zde spolupráce. „Robotika sama o sobě nenahrazuje lidské pracovníky, ale dává jim příležitost rozšířit si pracovní dovednosti tím, že se naučí programovat roboty, stanou se mechaniky robotů a jejich údržbáři,“ připomněl John Weber, hlavní projektový manažer společnosti Kawasaki Robotics (USA).
  • Zvyšovat flexibilitu. Rostoucí oblastí, kde je využito kooperativní robotiky, jsou procesy s krátkými výrobními linkami, a to díky větší flexibilitě v porovnání s tradiční robotikou. Společnost Kawasaki předvedla kooperativní robot se dvěma rameny, který lze v případě potřeby umístit na kolový pojezd (viz obrázek 3 níže). Roboty Kawasaki duAro pracovaly na simulované lince a jeden podával zmrzlinu (viz video v internetové verzi článku).
  • Zvyšovat ekonomickou efektivitu. Integrace robotů pro výrobu do výrobního závodu se již stala ekonomicky efektivnější. Menší roboty lze udržovat a ovládat pomocí aplikace v mobilním zařízení. 

Společnost Allied Technology, systémový integrátor zařízení společnosti Universal Robots, předváděla balicí a paletovací aplikaci naváděnou počítačovým viděním s využitím robotického ramena UR5, které vyjímalo čokolády z inteligentního podavače dílů, uspořádávalo je podle barvy, skládalo je do krabice a ukládalo na paletu. Flexibilita umožňuje integraci robotu do mnoha procesů. 

„Zákazníci mohou podle potřeby přidávat do systému nové produkty. Rameno se svými klouby dokáže přizpůsobit téměř jakémukoli požadavku na orientaci produktu,“ zdůraznil Greg McEntyre, CEO společnosti HNJ Solutions. „Kooperativní charakter robotického ramena nám umožňuje zasahovat mimo prostředí stroje a automaticky manipulovat se součástmi – v blízkosti výrobního personálu.“ 

Kooperativní roboty jsou spolehlivé, snadno se integrují do stávajících provozů a řeší rostoucí nedostatek průmyslových pracovníků. Využívání kooperativní robotiky může být snadnější s tím, jak se závody modifikují s ohledem na větší míru automatizace a na související provozní přínosy. Na veletrhu IMTS společnost Universal Robots představila Universal Robots+ pro Severní Ameriku. Jde o prodejnu aplikací pro koncové efektory, chapače, software, kamery pro počítačové vidění a další příslušenství společnosti Universal Robots; veškeré tyto aplikace jsou testovány a certifikovány na kompatibilitu s robotickými rameny UR. Na stánku Universal Robots byly prezentovány aplikace společností Robotiq, Sick, OnRobot a Airgate nabízené v prodejně UR+. 

Kooperativní roboty sestavují a plní krabice

Kooperativní roboty mohou v některých aplikacích pracovat společně s lidmi bez tradičních bezpečnostních klecí a mohou také vzájemně spolupracovat, jak ukázala prezentace společnosti Rethink Robotics na veletrhu Pack Expo (obrázek 4). Na fotografiích a videu on-line je možno vidět robot Sawyer společnosti Rethink Robotics, jak pomocí pneumatického akčního členu zdvíhá krabici, umisťuje ji do vodicího rámu, otevře ji a ustaví klopy pro slepení dna krabice. „Robot Baxter od Rethink Robotics pak vytvořenou krabici plní plastovými lahvemi,“ popsal proces Thomas Miller, prodejní specialista na aplikace společnosti Rethink Robotics. 

Prezentované roboty spolu nekomunikují přímo – využívá se zabudovaného počítačového vidění a vizuálních ukazatelů umístění. „Aktualizace softwaru pro roboty od společnosti Rethink Robotics jsou k dispozici zdarma a automaticky zvyšují funkčnost a rychlost hardwaru robotu, bez jakýchkoli změn hardwaru,“ dodal Thomas Miller. 

Kooperativní roboty nacházejí uplatnění v nejrůznějších aplikacích, včetně obsluhy strojů, kompletace a sestavování svítidel. Společnost Rethink Robotics nedávno uvedla, že robot Sawyer zkrátil dobu sestavování svítidel společnosti Deco Lighting o 1 200 %. Díky nasazení robotu Sawyer na každé montážní lince může společnost Deco Lighting pokračovat ve výrobě i mimo běžnou pracovní dobu, což dále zkracuje dodací dobu pro zákazníky. 

Bezdrátové řízení zvyšuje bezpečnost

Prezentace na stánku společnosti HMS na veletrhu Automation Fair ukázala, jak může průmyslová bezdrátová komunikace řídit roboty a snižovat tak riziko pro pracovníky. Přístupový bod HMS Anybus Wireless Bolt (o velikosti menší než hokejový puk) předával příkazy pro řezací stroj z řídicí skříně do ovládací jednotky robotu Fanuc (obrázek 5). Robot vyměňuje ostré nože řezacího stroje. Bezdrátové přenosy využívají technologii Bluetooth nebo WLAN a připojení může být sériové, a to po sběrnici CAN nebo po síti Ethernet. 

Více kooperativní robotiky

Společnost Fanuc America Corp., která nabízí kooperativní robotiku od počátku roku 2017, již svou potenciální nabídku prezentovala na veletrzích IMTS a Pack Expo. Návštěvníci veletrhu IMTS viděli prezentace stolních kooperativních robotů Fanuc CR-4iA, CR-7iA a kooperativní robot s vysokou únosností CR-35iA, jak je dále popsáno na základě údajů společnosti Fanuc. Kooperativní roboty CR-7iA, CR-7iA/L a CR-4iA byly představeny po uvedení většího kooperativního robotu CR-35iA. „Disponují vysoce citlivou detekcí kontaktu, což jim umožňuje sdílet pracovní stanice s lidmi a dovoluje robotu provádět namáhavější úkony nebo repetitivní operace bez nutnosti drahých průmyslových bezpečnostních bariér,“ popsal spolupráci Greg Buell, produktový manažer společnosti Fanuc America. Počítačové vidění pro robotiku navádělo při prezentaci uchopování a vkládání součástí do krabic pro sestavení a následnou demontáž tří sestav. 

Na veletrhu Pack Expo byly na systému Fanuc Intelligent Edge Link and Drive (FIELD) demonstrovány vyspělé schopnosti analytiky a hlubokého učení pro zařízení CNC a roboty Fanuc, periferní zařízení a senzory používané v automatizačních systémech. 

Systém FIELD je založen na „edge computingu“, kdy je velký objem dat zpracováván ve výrobním závodě, aby se minimalizoval objem a náklady na sdílení dat a aby se vhodným aplikacím zajistilo bezpečné připojení ke cloudu. Data lze využívat pro kooperaci zařízení, optimalizaci výkonu, zlepšení vysledovatelnosti a řízení kvality. 

Společnost Fanuc spolupracovala při vývoji systému s firmami Cisco, Rockwell Automation a se společností Preferred Networks, poskytovatelem softwaru pro umělou inteligenci (AI). Bylo předvedeno vzájemné propojení s roboty a programovatelnými automaty PAC společnosti Rockwell Automation. Joe Gazzarato, ředitel produktového vývoje společnosti Fanuc America, očekává, že systém FIELD přispěje k „výraznému zvýšení spolehlivosti, kvality, flexibility a rychlosti strojů, což se příznivě promítne do efektivity a ziskovosti výroby“. Jeho uvedení na trh proběhlo na konci roku 2016. 

Žádné prostoje robotů

Software Zero Down Time (ZDT) (obrázek 6) shromažďuje data z více než 6 000 robotů ve 26 závodech. ZDT monitoruje roboty a získává tak přehled o tom, zda aplikace způsobuje abnormální opotřebení, které by mohlo vést k selhání. V takovém případě společnost Fanuc zašle náhradní díly společně s podporou, aby se na tento problém připravila dříve, než dojde k výpadku. Společnost Fanuc pomocí softwaru ZDT sleduje využívání robotu a ve vhodných intervalech odesílá upozornění, aby zajistila, že se včas provedou důležité údržbové činnosti. Společnost Fanuc očekává, že software těmito inteligentními upozorněními na údržbu na bázi stavu pomůže zákazníkům optimalizovat výkon a životnost robotu. 

Sběrač dat softwaru ZDT, běžící na veletrhu na serveru Cisco UCS, monitoroval roboty na stánku a data zasílal do cloudu. Na obrazovce byla zobrazena data o technickém zdraví robotu, jako je motor, nouzová zastavení, spotřeba energie a připomínky údržby, což v komplexu představuje přidanou hodnotu. 

Rockwell Automation a soutěž FIRST Robotics

Společnost Rockwell Automation na veletrhu Automation Fair oznámila svůj záměr poskytnout na dobu 4 let 12 milionů dolarů organizaci For Inspiration and Recognition of Science and Technology (FIRST), jejímž účelem je inspirovat mládež, aby se podílela na aktivitách v oblasti vědy a technologie, vzdělání a matematiky (Science and Technology, Education and Math – STEM). Společnost Rockwell posledních 10 let uděluje granty a poskytuje podporu při řešení kritické potřeby zaplnit pracovní místa v oblasti STEM. Mnoho takových míst zůstává neobsazených z důvodu neinformovanosti o dostupnosti míst ve špičkových technických odvětvích a kvůli nedostatku dovedností a kvalifikace pro dnešní potřeby. 

Společnost Rockwell sponzorovala i další programy organizace FIRST (viz obrázek 7), včetně soutěže v robotice FIRST Robotics Competition (FRC). Těmto programům věnovalo čas téměř 200 zaměstnanců a více než 300 zaměstnanců dobrovolnicky podporovalo tuto organizaci jinými způsoby. Společnost poskytla darem rovněž své produkty pro hřiště a skórovací systémy soutěže FIRST Robotics Competition a sady dílů k sestavení vlastních robotů. 

Integrovaná robotika a polohování

Paletizační software IntelliGen společnosti Intelligrated, určený pro robotické provozy, nabízí snadné přizpůsobení vzorců vrstev a konfigurací nákladu pro zvýšení flexibility, rychlosti a integrity nákladu, jak firma uvedla na veletrhu Pack Expo. Nový software umožňuje provozům snadno upravovat konfiguraci nákladu na paletě bez nutnosti programování navíc a bez komplikované integrace. Je určen pro provozy s robotizovanou paletizací pracující s různými typy a rozměry produktů a dovoluje operátorům upravovat vzorce ukládání nákladu a parametry stohování na základě změny rozměrů produktu a dalších proměnných. 

Software je dodáván jako integrovaný se standardním řídicím systémem robotické buňky a umožňuje provoznímu personálu závodu volit uživatelsky definované konfigurace nákladu, což výrazně zjednodušuje přechody na jiný typ produktů. Konfigurace nákladů, vzory ukládání a rozměry produktů lze měnit bez nutnosti volání servisu a bez používání složitých externích softwarových programů. Společnost Intelligrated, nyní součást společnosti Honeywell, nabízí řešení inteligentní automatizované manipulace s materiálem určená pro maloobchodníky, výrobce a poskytovatele logistických služeb. 

Bezpečnostní zóna, CNC a integrace robotiky

Společnost Mitsubishi Electric Automation prezentovala na veletrhu IMTS celou řadu robotů a bezpečnostních řešení pro automatizaci, včetně technologie bezpečnostní zóny Mitsubishi Melfa SafePlus a senzorů, jejichž instalací lze vytvořit bezklecovou bezpečnostní zónu okolo tradičního robotu. V případě vstupu člověka do bezpečnostní zóny se robot zpomalí a při vstupu do červené zóny nejblíže robotu se pohyb zastaví, aniž by došlo k plnému vypnutí. „Tuto bezpečnostní technologii lze použít u jakéhokoli robotu o hmotnosti do 20 kg; taková technologie pak představuje budoucnost využívání robotů v otevřeném prostoru,“ konstatoval Scott Zeller, manažer FESG pro region Midwest společnosti Mitsubishi. „Letos jsme na trh uvedli i 3 větší roboty sdílející stejný rozměr rámu, ale s různou únosností (30 kg, 45 kg nebo 70 kg),“ vypočetl Zeller. K technologiím, na něž byla upřena pozornost, patřily i systémy CNC řady M800s společnosti Mitsubishi Electric Automation s ovládacími prvky integrovanými do panelové jednotky. 

Na veletrhu IMTS byl rovněž představen software Kuka Connect určený pro americký trh. Tato softwarová platforma na bázi předplatného připojuje roboty Kuka ke cloudu. Pomocí softwaru Kuka Connect mohou zákazníci z jakéhokoli zařízení, odkudkoli a kdykoli přistupovat k datům ze svého robotu a analyzovat je. Platforma Kuka Connect je postavena na otevřených globálních standardech a zabezpečeným způsobem využívá technologie cloud computingu a analytiku velkých dat. Zákazníkům tak poskytuje maximální přehled o připojených robotech Kuka. Platforma nabízí klientům okamžitý přístup k novým prvkům a funkcím. 

Společnost Yaskawa Motoman na veletrhu IMTS prezentovala kooperativní roboty, mobilní robotiku a technologie interakce počítačového vidění s robotikou určené pro aplikace spolupráce lidí a robotů, pro manipulaci s materiálem, pro mobilní manipulaci a logistiku, aplikace počítačového vidění a svařování. 

Do této oblasti patří zejména:

  • nová mobilní manipulační technologie pro více manipulačních operací nebo logistických úkonů;
  • nový manipulační robot se stupněm krytí IP67 se snadno čistitelným povrchem pro použití v nepříznivém prostředí (viz fotografie na obrázku 9);
  • nový hardware/software využívající jednu hlavici s trojrozměrným počítačovým viděním pro náhodné vyjímání z přepravky;
  • buňka pro obloukové svařování vhodná pro vysoce komplexní / nízkoobjemovou výrobu;
  • vysoce přesná montáž s integrovaným snímáním síly naváděným počítačovým viděním a jednotkou FSU (Functional Safety Unit) pro kooperativní interakci s operátorem;
  • roboty pro aplikace obloukového a bodového svařování;
  • zeštíhlený robotický polohovač dílů s šířkou o 17 % menší, než mají standardní polohovače;
  • kooperativní robot navržený pro bezpečnou práci s lidmi nebo v jejich blízkosti. 

Vyjímání, vkládání, údržba

K řešením společnosti ABB Robotics prezentovaným na veletrhu Pack Expo patřily zejména:

  • vysokorychlostní vyjímání nabízené roboty ABB FlexPicker a SCARA (Selective Compliance Articulated Robot Arm);
  • nové měkké robotické chapače (viz obrázek 10), které mohou s jedním zařízením manipulovat s díly různých rozměrů, tvarů a hmotností; lze je použít v prostředích, kde nejistota a různorodost produktů, s nimiž se manipuluje, dříve bránila zavedení automatizace.
  • kooperativní robot ABB YuMi ve většině aplikací nepotřebuje žádné bariéry, klece ani zóny; dvouramenný průmyslový robot umí kompletovat mnoho součástí do balíčků, provádět sestavování komponent a balit křehké materiály;
  • vysokorychlostní paletizace: ABB FlexGrippers umí provádět 2 190 cyklů za hodinu; čtyřosový robot IRB 460 má dosah 2,4 metru, zabírá o 20 % méně podlahové plochy a běží o 15 % rychleji než jeho nejbližší konkurent, jak uvádí společnost ABB;
  • systém ABB Customer Service – Connected Services je nepřetržitý propojený ekosystém pro internet věcí, služby a pracovníky; roboty ABB jsou připraveny k připojení – ať už bezdrátově, či kabelem – a nabízejí prediktivní i proaktivní údržbu a podporu.

Viz související článek na straně 36 s názvem „Snadnější a bezpečnější programování robotiky je jedním z výsledků rostoucí skupiny otevřeného softwaru pro robotiku“. ce 

Na přípravě tohoto přehledu se podíleli: Emily Guentherová, zástupkyně obsahového ředitele, eguenther@cfemedia.com, Chris Vavra, redaktor, cvavra@cfemedia.com, a Mark T. Hoske, obsahový ředitel, mhoske@cfemedia.com, Control Engineering, CFE Media; v textu byly použity též zdrojové materiály některých zmíněných společností.

 


Sponzorované odkazy

 
Aktuální vydání
Reklama

Navštivte rovněž

  •   Události  
  •   Katalog  

Události

Moderní technologie pro potravinářský průmysl IV
2017-09-20 - 2017-09-20
Místo: Kongresové centrum Praha
Moderní technologie pro farmaceutický průmysl IV
2017-09-21 - 2017-09-21
Místo: Kongresové centrum Praha
MSV 2017 - Mezinárodní strojírenský veletrh
2017-10-09 - 2017-10-13
Místo: Výstaviště Brno
DeburringEXPO
2017-10-10 - 2017-10-12
Místo: Exhibition Centre Karlsruhe, Rheinstetten, Germany
Údržba 2017
2017-10-11 - 2017-10-12
Místo: Konferenční centrum Akademie věd ČR – zámek Liblice

Katalog

COGNEX
COGNEX
Emmy-Noether-Str. 11
76131 Karlsruhe
tel. 737 489 292

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

Mitsubishi Electric Europe B.V.
Mitsubishi Electric Europe B.V.
Pekařská 621/7
155 00 Praha 5
tel. +420 251 551 470

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

všechny firmy
Reklama


Tematické newslettery




Anketa


Ano, proto se je snažíme minimalizovat
Ne, jsou na odpovídající úrovni
Nejsou vysoké, ale rychle rostou

O nás   |   Reklama   |   Mapa stránek   |   Kontakt   |   Užitečné odkazy   |   Bezplatné zasílání   |   RSS   |   Partneři   |   Blogy   |   
Copyright © 2007-2017 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