Meca500 – robot inny niż wszystkie

 

Fot. 1. Sześcioosiowy robot przemysłowy Meca500 firmy Mecademic

Na rynku dostępnych jest dużo różnych typów układów kinematycznych robotów, jednak najczęściej spotykamy się z modelami o sześciu stopniach swobody (fot. 1). Są one używane w wielu gałęziach przemysłu, do różnych, zazwyczaj powtarzalnych, zadań, takich jak np. paletyzacja, montaż, spawanie, zgrzewanie, klejenie, testowanie czy kontrola jakości. Większość robotów sześcioosiowych ma jednak cechy, które sprawiają, że zastosowanie tego rodzaju urządzeń w niektórych aplikacjach staje się nie tylko nieekonomiczne, ale również i niepraktyczne. Wśród tych cech możemy wymienić:

• duże gabaryty i masywne kontrolery,
• ciężkie ręczne programatory (Teach Pendant),
• skomplikowaną integrację,
• specjalizowane szkolenie wymagane do obsługi i programowania,
• konieczność regularnego serwisowania,
• wysoką cenę.

Na kłopoty – kolejne kłopoty…

Wyobraźmy sobie następującą hipotetyczną sytuację. Pewien zakład produkcyjny wytwarza podzespoły złożone z precyzyjnych części niewielkich rozmiarów i o niedużej masie. Części te pojawiają się na kolejnych stanowiskach linii produkcyjnej, gdzie pracownicy w pierwszej kolejności przeprowadzają kontrolę ich jakości, kwalifikują je jako OK lub NOK, a następnie montują w zespoły wyższego rzędu i na koniec przeprowadzają testy. Produkcja jest powtarzalna i załoga realizuje powtarzalne czynności.

W związku z sytuacją na rynku pracy – trudnościami ze znalezieniem pracowników oraz wzrostem kosztów ich zatrudnienia – właściciel zakładu rozważa automatyzację linii produkcyjnej i zakup kilku robotów. Analizując dostępną ofertę, dochodzi jednak do następujących wniosków:

• koszt zakupu i integracji kilku robotów jest bardzo wysoki;
• zakład produkuje precyzyjne elementy, a sprzedawane na rynku roboty nie spełniają wymagań, jeśli chodzi o dokładność pozycjonowania;
• oferowane maszyny są duże, ciężkie i razem z dodatkowymi elementami oraz systemami bezpieczeństwa zajmują dużo miejsca – być może po ich zakupie trzeba by powiększyć zakład, co wygeneruje dodatkowe koszty;
• roboty te mają własne środowisko programistyczne, więc racjonalnie byłoby zaopatrywać się u jednego producenta;
• wdrożenie i obsługa robotów wiąże się z przeszkoleniem kadry lub zatrudnieniem specjalistów, czyli z kolejnymi wydatkami;
• większość robotów przemysłowych wymaga serwisowania co roku – koszty dalej rosną;
• obecność w zakładzie nowych urządzeń, które zużywają energię elektryczną, to następne rachunki do zapłaty.

W wyniku przeprowadzonej analizy właścicielowi nasuwa się jeden wniosek: koszty są zbyt wysokie, jestem zmuszony pozostać przy obecnym rozwiązaniu i borykać się z dotychczasowymi problemami.

Ale czy na pewno? Może na rynku jest jednak alternatywa?

Szczęśliwa 500-TKA

Przypatrzmy się bliżej rozwiązaniu, jakie oferuje kanadyjska firma Mecademic. W jej ofercie znajduje się sześcioosiowy robot przemysłowy Meca500. Co takiego wyróżnia go na tle innych podobnych konstrukcji dostępnych na rynku?

1. Wysoka precyzja i powtarzalność wynosząca +/–0,005 mm – co jest wartością 4 do 10 razy lepszą od większości popularnych robotów na rynku.
2. Meca500 jest znacznie lżejszy i bardziej kompaktowy niż większość robotów. Waży zaledwie 4,5 kg, dzięki czemu nie wymaga solidnych i drogich podestów czy napędów liniowych do rozbudowania o siódmą oś.
3. Jest nieduży i nie ma zewnętrznego kontrolera, więc nie potrzeba dodatkowego miejsca do instalacji.
4. Brak materiałów eksploatacyjnych – robot nie wymaga serwisowania, wymiany baterii, pasków czy oleju, jest całkowicie bezobsługowy.
5. Nie trzeba kupować dodatkowych licencji oprogramowania czy bibliotek, robot ma wbudowany interfejs sieciowy, wspiera różne środowiska programistyczne.
6. Można go zainstalować w dowolnej orientacji, w zależności od potrzeb w danej aplikacji – nie wymaga specjalnych ustawień, a kompensacja grawitacji jest automatyczna.
7. Integracja z nowo projektowanymi czy istniejącymi systemami automatyki pozostaje niezwykle łatwa i szybka – robot obsługuje standardowe protokoły komunikacyjne.
8. Urządzenie ma solidną konstrukcję – obudowę wykonano z precyzyjnych części aluminiowych, a całość zapewnia klasę ochrony IP40.
9. Obsługa sprzętu nie wymaga specjalizowanych szkoleń – instalacja i uruchomienie jest niezwykle proste i każdy może to wykonać samodzielnie.
10. W przypadku uszkodzenia robot bardzo łatwo i szybko może zostać wymieniony na nowy, co przekłada się na redukcję kosztów związanych z przestojem linii.
11. Okablowanie w razie uszkodzenia może być łatwo i szybko wymienione na nowe, ponieważ chodzi o standardowe przewody dostępne na rynku.
12. W przypadku koniecznej pomocy technicznej dostępne jest wsparcie telefoniczne, wideo i online bez dodatkowych kosztów.
13. Ze względu na gabaryty transport robota jest bardzo łatwy, szybki i niedrogi. Czas wysyłki od producenta do klienta zajmuje dwa dni.
14. Robot jest energooszczędny – zużycie energii elektrycznej wynosi jedyne 30 W, czyli zdecydowanie mniej niż w większości popularnych modeli na rynku.
15. W porównaniu z innymi robotami sześcioosiowymi, Meca500 wypada atrakcyjnie cenowo, biorąc pod uwagę nie tylko koszt samego urządzenia, ale również pozostałe wydatki związane z jego wdrożeniem.

Powyższe zestawienie pokazuje, że na rynku istnieje rozwiązanie, dzięki któremu wspomniany właściciel zakładu produkcyjnego upora się z trudną sytuacją na rynku pracy i z pewnością zyska dodatkowe korzyści.

Należy jednak pamiętać o istotnej kwestii. Jeżeli robot nie zostanie wyposażony w odpowiednie narzędzie, jakim jest efektor końcowy, to będzie pozbawiony możliwości interakcji z otoczeniem i tak naprawdę stanie się bezużyteczny. Dlatego też w ofercie firmy Mecademic znajdują się do wyboru dwa specjalne rozwiązania.

 

Fot. 2. Przeznaczony do robota Meca500 elektryczny chwytak równoległy

Efektor końcowy elektryczny MEGP 25E (fot. 2) – opracowany we współpracy z firmą SCHUNK elektryczny chwytak równoległy jest w pełni zintegrowany z robotem Meca500. Oprócz zaimplementowanych poleceń otwierania i zamykania szczęk, można również dostosować siłę i prędkość uchwytu.

Moduł pneumatyczny MPM500 (fot. 3) – zaprojektowany specjalnie dla robota Meca500 umożliwia połączenie go z różnymi narzędziami pneumatycznymi. Moduł składa się z dwóch 3-drogowych, 2-położeniowych zaworów elektromagnetycznych, normalnie zamkniętych, niezależnie sterowanych bezpośrednio z robota.

 

Fot. 3. Moduł pneumatyczny dla robota Meca500

Wiele dostępnych zastosowań

Przypadek zakładu opisanego wcześniej może być jednym z wielu, w których robot Meca500 staje się najlepszym rozwiązaniem. Ze względu na swoją cenę, precyzję i wymiary oraz łatwość obsługi i integracji model znajduje zastosowanie w różnych gałęziach przemysłu i ośrodkach naukowo-badawczych. Z powodzeniem sprawdza się m.in. w następujących aplikacjach:

• zadania pick & place w aplikacjach montażowych,
• testowanie wyświetlaczy informacyjno-rozrywkowych (Infotainment),
• testy funkcjonalne w komorach środowiskowych,
• kontrola części,
• montaż PCB i części elektronicznych,
• laserowe znakowanie przewodów i lutowanie,
• łączenie przewodów,
• obsługa maszyn AOI,
• dozowanie kleju lub uszczelniacza,
• wkręcanie elementów złącznych.

 

Fot. 4. Robot Meca500 pracujący w linii montażowej podzespołów elektronicznych

Rynek robotów sześcioosiowych oferuje więc już całkiem szeroki wachlarz rozwiązań o różnych parametrach. Jednak czasami, w niektórych aplikacjach, zostaje wdrożona opcja nie do końca najbardziej dopasowana, co wynika z dostępnej oferty. Bywa też, że projekt z zastosowaniem sześcioosiowego robota nie jest realizowany ze względu na specjalne wymagania (dokładność czy dostępność miejsca). W tej sytuacji robot Meca500 stanowi ciekawe uzupełnienie dotychczasowej oferty na rynku robotów sześcioosiowych.

 

Fot. 5. Robot Meca500 pracujący w linii montażowej opakowań medycznych

ITA
www.ita-polska.com.pl/meca500