Print

SCARA a DELTA roboty OMRON

-- 20.11.15

Společnost OMRON Electronics během posledních několika let významně rozšířila své aktivity v oblasti robotických aplikací, a to zejména v aplikacích jednoúčelových strojů a také v oblasti balící a manipulační techniky s využitím zejména SCARA a DELTA robotů.

Roboty SCARA

Roboty SCARA (Selective Compliance Assembly Robot Arm) vznikly roku 1978 na univerzitě Yamanashi v Japonsku. Vyznačují se vynikajícím poměrem rychlosti manipulace, přesnosti a hmotnosti zátěže. Uplatnění nalézají jak v úlohách typu pick and place, tak i jako součást jednoúčelových strojů a linek pro manipulaci s díly v elektrotechnickém a automobilovém průmyslu.

Velmi časté je jejich použití pro aplikace šroubování ve spojení s automatickým šroubovákem, dále pro aplikace nanášení lepidel, tmelů, maziva apod. dle zadané trajektorie a v neposlední řadě i pro pozicování kamery v aplikacích kamerové inspekce.

Robot SCARA se skládá ze dvou ramen pohybujících se v rovině XY a osy Z kolmé k rovině ramen (obr. 1). Rotaci předmětu zajišťuje osa R. Roboty SCARA od firmy OMRON se vyznačují kompaktní konstrukcí, malou hmotností a vynikajícím poměrem nosnosti a hmotnosti robota. Kompaktní konstrukce, velká dynamika a přesnost jsou dány zejména použitím harmonických převodovek bez řemenových převodů (pro osy X, Y a R). Pro osu Z je použit kuličkový šroub s přímým náhonem servomotorem.

Použité servomotory jsou osazeny absolutními enkodéry, není potřeba vyhledávat referenční polohu po zapnutí napájení robota.

Kontrolér robota je kompaktní, má velmi malé rozměry a obsahuje vše potřebné – řídicí systém včetně vstupně výstupních karet, čtyři servozesilovače pro jednotlivé osy a volné sloty pro doplňkové moduly. Do slotů mohou být nainstalovány moduly pro rozšíření vstupů a výstupů, moduly pro průmyslové sběrnice (DeviceNet, EtherNet/IP, Profibus-DP, Ethernet a další), pro aplikace sbírání výrobků z dopravníku pak modul pro připojení synchronizačních enkodérů a modul kamerového systému.

V nabídce je několik typových řad robotů s dosahem od 120 do 1 200 mm, zdvihem od 50 do 400 mm a nosností od 1 do 50 kg. Montáž dle provedení je pak možná na základnu, na stěnu nebo na strop konstrukce stroje.

Dle prostředí použití jsou nabízeny SCARA roboty pro běžné prostředí, prašné prostředí (rameno robota je tlakováno stlačeným vzduchem, aby se zabránilo vniknutí prachu dovnitř ramene) nebo čisté prostředí (rameno robota je vakuováno, aby se zabránilo úniku případných nečistot a maziva ven z ramene).

SCARA roboty OMRON jsou schopny dosáhnout dle dané aplikace přibližně 30 až 60 manipulačních cyklů za minutu, opakovatelnost najetí do pozice je velmi vysoká a dle typu robota je +/-0,005 mm nebo +/-0,01 mm, maximální rychlost může dosáhnout až 10 m/s (u provedení s dosahem 1 000 mm).

Velkou výhodou SCARA robotů OMRON je velmi jednoduché a rychlé použití díky kompaktnosti ramene i kontroléru, jednoduché programování (modifikovaný jazyk BASIC se speciálními motion příkazy) a tudíž také velmi snadné opakovatelné využití v případě změny výrobního programu.

Roboty DELTA

Roboty DELTA patří mezi roboty s paralelní kinematickou strukturou. Jejich první konstrukci představil koncem 80. let minulého století profesor Reymond Clavel ze Švýcarského národního technického institutu. Robot DELTA převádí otáčení nejčastěji tří (někdy i čtyř nebo pouze dvou) poháněných kloubů do jediného pohybu robotického nástroje v třírozměrném prostoru.

Pohyb je obvykle popisován v kartézských souřadnicích. Poháněné klouby jsou umístěny souměrně v kruhu, každý pár pod úhlem 120°. Noha robota se skládá ze dvou článků a tří kloubů. Poslední dva klouby jsou pasivní.

Pracovní prostor robota je dán jeho mechanickou konstrukcí a je tvořen válcem a komolým kuželem o malé výšce. Roboty DELTA se ve srovnání s ostatními typy robotů vyznačují bezkonkurenční rychlostí manipulace. Díky lehké konstrukci je robot určen zejména k velmi rychlé manipulaci s lehkými předměty v úlohách typu pick and place. Typicky dosahují 150 až 200 manipulačních cyklů za minutu. Opakovatelnost najetí do pozice se pohybuje dle provedení mechaniky od +/-0,1 mm do +/-0,3 mm.

Společnost OMRON má v nabídce několik provedení mechanik pro DELTA roboty s pracovním prostorem o průměru 450, 500, 650, 1 100, 1 300 a 1 600 mm, zdvihem od 135 do 550 mm a nosností do 1 do 8 kg.

Standardní provedení je v krytí IP65 a zejména pro potravinářský průmysl jsou pak určena provedení v krytí IP 67 (obr. 2) a nerezové provedení v krytí IP69K (obr. 3). Dle velikosti jsou mechaniky osazeny střídavými servomotory o výkonu od 400 W do 3 kW s brzdou a absolutními enkodéry (není tedy nutné po zapnutí vyhledávat výchozí pozici).

Rozvoj robotů DELTA byl umožněn vývojem jak v oblasti materiálů a jejich zpracování, tak i v oblasti řídicích systémů a průmyslových komunikačních sběrnic. Řízení DELTA robotů společnosti OMRON zajišťuje řídicí systém Sysmac NJ501, založený na jednotné platformě Sysmac, a rychlá deterministická komunikační sběrnice EtherCAT. Řídicí systém Sysmac NJ501 umožňuje řízení až osmi robotů DELTA v komunikačním cyklu 2 ms nebo čtyř robotů DELTA v cyklu 1 ms. Systém obsahuje několik funkčních bloků pro řízení robotů DELTA, definici mechanické konstrukce robota, definici uživatelských souřadnic, funkci pro synchronizaci robota s dopravníkem apod. K transformaci kartézských souřadnic na souřadnice ramen robota DELTA je využíván Sysmac NJ501 na systémové úrovni bez nutnosti zásahu programátora.

Řídicí systém Sysmac NJ501 podporuje integraci kamerových systémů pro navádění robota, jež je nutné zejména v úlohách pick and place (obr. 4).

Nejčastější využití nacházejí DELTA roboty zejména v potravinářském a farmaceutické průmyslu při manipulaci a balení výrobků.

Kamerové systémy pro robotické aplikace

Čím dál častěji se robotické aplikace využívají v kombinaci s kamerovým systémem. Jednak pro detekci výrobků na pohybujícím se dopravníku a jejich sběr (pick and place) a také pro aplikace, při kterých nelze zaručit přesnou odebírací nebo vkládací pozici. Společnost OMRON je rovněž přímým výrobcem kamerových systémů, takže integrace aplikace kamera-robot je velmi jednoduchá.

Pro jednodušší aplikace, kde je požadována pouze detekce pozice výrobku, lze využít jednoduchý kompaktní kamerový systém FQ-M. Pro náročnější aplikace pak komplexní kamerový systém FH (obr. 5), který umožňuje připojit až 8 kamerových hlavic s rozlišením až 12 MPx; kromě detekce pozice má k dispozici rozsáhlou knihovnu dalších algoritmů pro zpracování obrazu (kontrola rozměrů, detekce defektů, kontrola barvy aj.). Velký výkon kamerového systému FH zajišťuje čtyřjádrový procesor o taktu 2,1 GHz.

Oba systémy FQ-M a FH jsou vybaveny rozhraním Ethernet a EtherCAT pro snadnou integraci se SCARA i DELTA roboty a také vstupem pro externí odměřovací enkodéry pro zajištění synchronizace robota s pohybujícím se dopravníkem.

Závěr

Robotická pracoviště pro manipulaci s výrobky a pro sběr výrobků z dopravníků se stávají běžnou součástí linek. Pro tyto úlohy jsou v nabídce společnosti OMRON zejména roboty SCARA a DELTA. Použití těchto robotů umožňuje zákazníkovi získat značnou úsporu konstrukční práce i času potřebného na oživení stroje nebo linky a také možnost snadné adaptace robotů při změnách ve výrobním procesu. Integrace robotických úloh v platformě Sysmac navíc v rámci jednoho řídicího systému umožňuje vytvářet komplexní automatizovaná pracoviště kombinující řízení běžné a robotické části. Nespornou výhodou je možnost řídit několik robotů z jednoho systému.

Společnost OMRON Europe otevřela v roce 2012 ve španělské Barceloně centrum aplikované mechatroniky ATC, kde je mj. vyvíjen software a aplikační knihovny pro řízení pohybu na platformě Sysmac. ATC nabízí zákazníkům z celé Evropy jedinečnou možnost prohlédnout, otestovat a naživo vyzkoušet nejpokročilejší techniku.

www.omron.eu

Autor: Ing. Petr Váňa, Ing. Zdeněk Havlíček - OMRON Electronics spol. s r. o.


Sponzorované odkazy

 
Aktuální vydání
Reklama

Navštivte rovněž

  •   Události  
  •   Katalog  

Události

Technical Computing Camp 2019
2019-09-05 - 2019-09-06
Místo: Hotel Fontána, Brněnská přehrada
Moderní technologie ve farmacii
2019-09-24 - 2019-09-24
Místo: Brno
Moderní technologie v potravinářství
2019-09-25 - 2019-09-25
Místo: Brno
Mezinárodní strojírenský veletrh 2019
2019-10-07 - 2019-10-11
Místo: Výstaviště Brno
MSV TOUR 2019
2019-10-07 - 2019-10-10
Místo: MSV, Brno

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 © 2007-2019 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