A robotika és az automatizáció kulcsfontosságú technológiák a tartós ipari sikerek biztosításában. Az egyre népszerűbbé váló kollaboratív robotok (cobotok) például azzal relaizálnak versenyelőnyt a gyártócégek számára, hogy közvetlen kapcsolatot létesítenek embertársaikkal. A 2019-es EMO-n a látogatók élőben is megtekinthetik a technológiában rejlő lehetőségeket.
Az automatizációs és digitalizációs megoldások megfelelő alkalmazásával növelhető a gyártófolyamatok hatékonysága. Ezen megoldásokon belül különösen nagy figyelem kerül mostanában a cobotokra. Ezek a kollaboratív ipari robotok mindenféle speciális óvintézkedés szüksége nélkül (kerítések, fénysorompók, elhatárolt területek) képesek együtt dolgozni embertársaikkal. És hogy milyen folyamatokban használják őket? Illetve hogyan kerülhetők el az ütközések és az abból adódó sérülések? Az idei vásáron több robotgyártó, a különböző automatizációs megoldások periféria eszközeinek beszállítói, valamint biztonsági szakértők adnak áttekintést a cobotok jelenlegi helyzetéről és előrejelzést a jövőben várható fejleményekről.
Minél közelebb tud egymás mellett dolgozni ember és robot, annál hatékonyabb robotos alkalmazások tudnak születni. (Fotó: BMW Group)
A dolgozók életének egyszerűbbé és ergonomikusabbá tétele
“Az emberek nélkülözhetetlenek az intelligens gyártáshoz” – mondja el Jochen Vetter, az ostfilderni Pilz GmbH & Co. KG robotbiztonsági igazgatója. “A robotok képesek a fizikailag megterhelő vagy repetitív munkafolyamatok ellátására, így az embereknek lehetőségük nyílik arra, hogy kifinomultabb feladatokkal foglalkozzanak. Az automatizálás tehát a demográfiai változásokra is választ adhat.” A biztonságos ember-robot együttműködésekhez (HRC) azonban különböző validálási módszereket kell alkalmazni. Elengedhetetlen például a megfelelő mérések elvégzése annak érdekében, hogy az ütközések elkerülhetők legyenek. A Pilz egy saját módszert fejlesztett erre: egy rendszer megméri az emberi testre ható erőket és összehasonlítja azokat a kollaboratív robotok ISO/TS 15066 határértékeivel.
“A kihívást az emberek és a gépek munkaterületei közötti határok eltörlése jelenti. A robotok jelentette veszélyek mellett az emberi mozgást is figyelembe kell venni” – magyarázza el a robotika szakértő. “Ezek sebessége nem mindig kiszámítható, mint, ahogy az emberi reflexek vagy más emberek hirtelen érkezése sem. Az ütközések ennek ellenére soha nem okozhatnak sérülést.” Ezek a problémák a megbízhatóbb vezérlőrendszerek, valamint a robotokba épített intelligens, dinamikus szenzorok révén kerülhetők el. Az is fontos továbbá, hogy normatív alapelvekre épülő, megbízható biztonsági előírások szülessenek a területen.
Az ember-robot kollaborációknak (HRC) ki kell zárniuk az esetleges ütközésk okozta sérülések lehetőségét.
Akár 8 kg-os munkadarabok megfogása biztonsági intelligenciával
“Az ISO/TS 15066 által meghatározott biomechanikai határok eddig a kis alkatrészek mozgatására korlátozták a cobotok használatát, így javarészt az elektronikai iparban történő összeszerelésekhez, vagy a különböző burkolatok és forgácsolt alkatrészek pick & place műveleteihez használták” – fejti ki Prof. Markus Glück, a Schunk GmbH & Co. KG kutatás-fejlesztési ügyvezető igazgatója és innovációs vezérigazgatója. “Az EGL-C hosszú löketű megfogónk azonban lehetővé teszi az alkatrészek egy teljesen új spektrumának kezelését is, használatával ugyanis most először vált lehetésgessé akár 8 kg-os munkadarabok biztonságos, alakzáró megfogása és mozgatása. Ez hatalmas lehetőséget rejt magában, a szerszámgépek és az összeszerelés területén egyaránt.” Az integrált biztonsági intelligenciának köszönhetően (függőben lévő szabadalom), a Co-act (kollaboratív indítószerkezet) EGL-C-nek sikerült elérnie a 450 N-os megfogó erőt, kollaboratív alkalmazásokban. Ez körülbelül háromszor nagyobb, mint ami eddig lehetésges volt. “A HRC radikálisan meg fogja változtatni a munka világát” – jósolja meg Prof. Glück. “A fókusz most az ergonómiai fejlesztéseken, a rugalmasabb munkafolyamatok kialakításán, a hatékonyság növelésén és a folyamatok optimalizálásán van. Az okos megfogó rendszerek a jövőben lehetővé teszik majd a nagyobb tömegű alkatrészek kezelését. Ezen felül, a 24 V-os technológiának köszönhetően elérhető lesz a mobil platformokra történő telepítés is, ami ennek következtében egyre népszerűbbé fog válni. De szintén nagy lehetőség rejlik a könnyű robotok összeszerelésekben történő használatában is.
A baden-württembergi automatizáció specialista célja, hogy önállóan tesztelt co-act megfogókkal lássa el a robotokat gyártó és integráló vállalatokat. (Fotó: SCHUNK)
Új korszak a szerszámgépek kiszolgálásában
“A kollaboratív és mobil robotrendszerek új lehetőségeket kínálnak a szerszámgépek automatizálásában. Az automatizálás végre kitörhet merev korlátaiból és az innovatív robotmegoldásoknak köszönhetően eddig nem tapasztalt rugalmasságot és termelékenységet érhet el” – vélekedik Peter Pühringer, a bayreuthi Stäubli robotika osztályának vezetője. E rugalmasság elérése érdekében fejlesztette ki a Stäubli a 6-tengelyes TX2 robotcsaládjának egy új generációját, uzniverzális felhasználásra. Az új verziójú robotok közvetlenül együttműködhetnek az emberekkel és mobil, illetve kollaboratív rendszerként is elérhetők. “Ez új korszakot jelent a szerszámgépek kiszolgálásában” – állítja meggyőződéssel Pühringer. A robotok önállóan és közvetlenül a gépkezelőkkel is tudnak dolgozni, a mobil verziókkal pedig könnyedén lefedhető több különböző szerszámgép kiszolgálása is. Ezáltal egy komplett gyártófolyamat kialakítható, Ipar 4.0 környezetben. “Ez a hihetetlen rugalmasság ráadásul lehetővé teszi teljesen új, digitális hálózatba kapcsolt folyamatok kialakítását is” – teszi hozzá Pühringer. “Mindez jelentősen növelheti a termelékenységet és példátlan versenyelőnyt biztosíthat az innovatív vállalkozások számára. A megoldásokat, a hannoveri EMO-n élőben is be fogjuk mutatni a nagyközönségnek.”
Peter Pühringer, osztályvezető, a 6-tengelyes TX2 robotok új generációjának egyik modellje mellett. (Fotó: Stäubli)
A szenzorok segítenek az ütközések elkerülésében
“A cobotokat jelenleg is gyakran használják a szerszámgépek kiszolgálásában és, bár sokszor nincs biztonsági kerítés, illetve a robotok kiegészítő biztonsági funkciókkal is fel vannak szerelve, általában nem használják őket közvetlen ember-robot kollaborációra” – mondja el Prof. Gunther Reinhart, a Müncheni Műszaki Egyetem Ipari Menedzsment és Összeszerelési Technológia Tanszékének vezetője. “A munka jelentős része ezért most a HRC tervezés támogatására, a biztonságra, illetve a robotok utasítására összepontosul. A biztonsággal kapcsolatos fejlesztések célja az esetleges ütközések előzetes észlelése különböző szenzorok – például kapacitív vagy ultrahangos érzékelők és kamerák – révén.” Sok vállalat azonban továbbra sem biztos abban, hogyan kell megfelelni a jelenlegi szabályoknak. “Kiemelten fontos ezért tudni, hogyan kell értelmezni az ISO/TS 15066 szabványban megadott értékeket. A munkabiztonság jogi kérdéseinek tisztázása után a kollaboratív robotokat valószínűleg elsősorban az összeszerelésben használják majd” – mondja Reinhart a jövőbe tekintve. “Egyéb jelentős potenciális alkalmazások közé tartozik még az ergonómiai segítségnyújtás, ehhez azonban először több, nagyobb teherbírású HRC robotra van szükség. A témában további információt a Szerszámgép és Ipari Menedzsment Intézete fog szolgáltatni az érdeklődőknek, a 2019-es EMO-n.”
ForrásEMO