Analýza trhu - Priemysel 4.0
Praktický sprievodca priemyselnou robotikou

Viac funkcií, viac opcií, viac robotiky.

Roboty sa stali neoddeliteľnou súčastou priemyslu. S potrebou zavedenia nových prístupov, nazývaných aj Priemysel 4.0, ich použitie narastá. Sú schopné pracovať 24/7 a vedia vyhovieť individuálnym potrebám zákazníka. Z pohľadu firiem ide o flexibilnú súčasť automatizácie s pomerne rýchlou možnosťou úpravy alebo zmeny výrobného programu. V dnešnej dobe roboty pracujú s vysokou opakovateľnosťou rýchlo, presne a bezpečne.

MappRobotics – robustná aplikácia pre rýchlu integráciu robota

MappRobotics ponúkajú intuitívny, prakticky orientovaný prístup k programovaniu robotických aplikácií, ktorý výrazne zjednodušuje a zrýchľuje vývoj samotnej aplikácie. V mappRobotics je zahrnuté redukovanie vibrácií samotnej mechaniky robota, použitím rýchlostných profilov s limitnými hodnotami zrýchlení a nábehových trhnutí. MappRobotics poskytujú konfigurovateľné dynamické modely, ktoré pomáhajú vy-lepšovať presnosť samotnej trajektórie. Dopredný regulátor v týchto modeloch počíta momenty pre jednot-livé pohony mechaniky. Systém vám poskytuje predpripravené parametrické sady na vybrané modely robo-tov.
B&R ponúka aj niekoľko možností jednoduchej konfigurácie samotných robotických aplikácií – trajektórií s predpripravenou vizualizáciou. V závislosti od typu úlohy, všestranné vývojové prostredie umožňuje pou-žívať vyššie programovacie jazyky (IEC 61131-3), G-kód (DIN 66025) alebo sa môžu použiť mappTeach, intuitívne tabuľkové teach-in funkcie na definovanie a spravovanie pohybových sekvencií robota. K dispozí-cii je plne otvorené rozhranie, v ktorom je možná integrácia špecifických zákazníckych nástrojov spolu s jazykovou mutáciou.

Bezpečné monitorovanie pracovného priestoru robota je konfigurovateľné cez niekoľko objektov. Povolený pracovný priestor nesmie robot nikdy opustiť. Tento priestor môže byť rozčlenený na ďalšie pracovné oblas-ti, do ktorých robot nesmie vstúpiť. Následne sa môžu implementovať funkcie na detekciu kolíznych stavov robota s vlastnou mechnikou, prípadne s inými robotmi v blízkosti. Každý pohyb, ktorý sa vymyká týmto podmienkam je automaticky prerušený.

B&R robotické riešenia tiež ponúkajú možnosť vykonávať úlohy s priamou interakciou medzi človekom a strojom-robotom. V ponuke je niekoľko desiatok TÜV certifikovaných funkčných blokov. Zaistenie maxi-málnej bezpečnosti počas celého výrobného cyklu, vrátane údržby, vyžaduje bezpečnostné funkcie a tie sú implementované priamo v meniči - Safely Limited Speed (SLS), Safe Direction (SDI), Safe Operating Stop (SOS), Safe Torque Off (STO), Safety Limited Torque (SLT), Safety Limited Acceleration (SLA), Safety Limi-ted Orientation (SLO) alebo Safety Limited Joint Position (SLPj) a mnohé ďalšie.

Integrácia robota do stroja alebo výrobnej linky

Prvým a najjednoduchším spôsobom je komunikácia pomocou DI/DO, ktorá je vhodná pre základné apliká-cie (tu väčšinou robot nie je integrovanou súčasťou stroja). Možnosti diagnostiky, zmeny výrobného plánu riadiacim systémom stroja alebo začlenenia do podnikového systému, sú obmedzené.

Druhým spôsobom je komunikácia s robotmi po zvolenej zbernici (POWERLINK, ProfiNet, Ethernet/IP,..). Táto alternatíva poskytuje pomerne jednoduchú možnosť programovania, začlenenia robota do linky. Týmto spôsobom sa dá pomerne jednoducho zosúladiť napr. viacero robotov do procesu výroby, ktoré majú spo-ločnú vizualizáciu s jednotlivými sadami parametrov výroby.

Ďalší spôsob, v praxi menej používaná metóda, je riadenie robota pomocou nadstavbových systémov ako Matlab alebo ROS systém. Tieto systémy poskytujú širokú škálu možností a hlavne pripojenia externých zariadení k robotom (kamerové systémy, 3D skenery, pohybové senzory a podobne). Spracovanie obrazu väčšinou prebieha v reálnom čase a na mechaniku robota sú preposielané optimalizované trajektórie.

Štvrtý spôsob je implementácia robota do samotného riadiaceho systému stroja - linky. Procesor (CPU) linky spracováva všetky vstupy do linky (I/O, senzory, kamery, komunikácie..) a tie transformuje na výstupy (pneumatické, hydraulické, elektrické,..) pričom dynamicky pomocou transformačných knižníc prepočítava jednotlivé polohy robotických ramien. Tento spôsob pracuje na úrovni premenných programu. Aj z energetického hľadiska je najefektívnejší, lebo všetky pohony stroja alebo linky môžu byť na spoločnej zbernici. Výrobcovia strojov a zariadení profitujú z rýchleho programovania, oživenia aj diagnostiky, zníže-ných reakčných časov, vyššej produktivity a flexibility. Pri integrácii robotického ramena alebo inej mecha-niky do samotného riadiaceho systému B&R odpadá nutná znalosť dvoch systémov, všetko je programova-teľné a diagnostikovateľné z jedného miesta. Celý systém má rýchlejšie reakčné doby a je kompaktnejší v jednom rozvádači. Túto možnosť ocenia hlavne výrobcovia komplexnejších liniek, ktorí chcú implementovať svoje vlastné technologické know-how a moderným riešením zároveň poskytnúť koncovému užívateľovi ďalšie benefity.

SuperTrak - nová generácia transportných technológii

V kombinácii s flexibilným dopravníkovým systémom SuperTrak špeciálne vyvinutým do náročných priemy-selných podmienok je pohyb výrobkov po výrobnej linke ešte efektívnejším a flexibilnejším. Systém je zalo-žený na lineárnych motoroch s dlhým statorom. Pozostáva zo segmentov a vozíkov, ktoré je možné syn-chronizovať v reálnom čase so všetkými typmi servoriadení, vrátane CNC a robotických systémov. Super-Trak je spoľahlivý, bezpečný a umožňuje technológom alebo údržbe rýchlu výmenu vozíkov bez potreby demontáže segmentov. S polohovou presnosťou až 10 µm a vozíkmi takmer bez trenia, sa ponúka možnosť implementácie v procesoch s požiadavkou veľmi vysokej presnosti. Synchronizácia robotov s novým do-pravníkovým systémom otvára nové možnosti pohľadu na automatizáciu budúcnosti.

Ing. Martin Majer