Otwarta platforma demonstracyjna dla cobota
Celem projektu było przygotowanie systemu demonstracyjnego pokazującego współpracę cobota z osią liniową, narzędziem roboczym oraz zewnętrznym źródłem zasilania. Taka konfiguracja jest przeznaczona do aplikacji, w których standardowy zasięg ramienia robota współpracującego jest niewystarczający do obsługi całego procesu, długiego stanowiska lub kilku oddzielnych stref pracy.
Realizacja nie ograniczała się do prezentacji pojedynczego komponentu. Założeniem było stworzenie spójnej koncepcji obejmującej oś liniową, cobota, narzędzie oraz układ zasilania i sterowania. System miał pracować w sposób płynny i przewidywalny, a jednocześnie umożliwiać dalszą rozbudowę oraz dostosowanie do różnych scenariuszy przemysłowych.
Stanowisko zostało przygotowane dla niemieckiego producenta maszyn i integratora automatyzacji, projektującego rozwiązania łączące mechanikę, robotykę i oprogramowanie. Firma rozwija systemy wykorzystywane m.in. w procesach przenoszenia, spawania, szlifowania, znakowania oraz w aplikacjach wykorzystujących systemy wizyjne.
Większy obszar pracy bez stosowania kolejnych robotów
Jednym z podstawowych ograniczeń robotów współpracujących jest zasięg ich ramienia. W praktyce może to wymagać stosowania kilku stanowisk, dodatkowego pozycjonowania detali albo dostosowania całego procesu do ograniczonego obszaru roboczego cobota.
W przygotowanym systemie robot może przemieszczać się wzdłuż osi liniowej, dzięki czemu obsługuje większą przestrzeń niż w przypadku montażu stacjonarnego. Pozwala to projektować stanowiska przeznaczone do pracy z dłuższymi elementami, większymi detalami lub kilkoma strefami procesu.
Wśród głównych wymagań znalazły się także prostota obsługi, sztywność i precyzja konstrukcji, możliwość integracji z różnymi robotami oraz źródłami zasilania, a także otwarta architektura systemu. Stanowisko nie miało być rozwiązaniem przeznaczonym wyłącznie do jednego procesu, lecz platformą, którą można dostosowywać do różnych narzędzi i zadań.
Movotrak CTU jako kompletna 7. oś
W projekcie zastosowano Thomson Movotrak Cobot Transfer Unit, pełniący funkcję 7. osi robota współpracującego. Moduł umożliwia poziome przemieszczanie cobota wzdłuż stanowiska, rozszerzając jego zakres roboczy poza obszar dostępny dla samego ramienia.
Movotrak CTU jest kompletnym systemem obejmującym dwie jednostki liniowe, układ napędowy, przekładnię precyzyjną, płytę montażową robota, elementy Freedrive, wyłączniki krańcowe, prowadzenie przewodów, szafę sterującą oraz oprogramowanie z funkcją detekcji kolizji dla 7. osi.
Integrator otrzymuje tym samym platformę przeznaczoną do budowy stanowiska zrobotyzowanego, a nie wyłącznie prowadnicę liniową. Takie podejście upraszcza uruchomienie systemu, ułatwia uzyskanie powtarzalnego ruchu i pozwala dostosować konfigurację do wymagań konkretnego procesu.
Konstrukcja oparta na dwóch jednostkach liniowych ma zwiększać sztywność układu także podczas pracy z wysuniętym ramieniem cobota. Tryb Freedrive umożliwia natomiast ręczne wyznaczanie punktów ruchu liniowego, co upraszcza programowanie osi.
Integracja z różnymi markami cobotów
System został opracowany z myślą o robotach współpracujących i może współpracować z urządzeniami wielu producentów. Rozwiązanie jest kompatybilne z cobotami marek ABB, Denso, Doosan, Fanuc, Kassow, Kawasaki, Techman, Universal Robots i Yamaha.
Dla robotów Universal Robots dostępne jest rozwiązanie URCap, umożliwiające programowanie osi bezpośrednio z poziomu panelu Teach Pendant. Movotrak CTU oferuje również regulowane ustawienia detekcji kolizji, pozwalające dostosować działanie systemu do konkretnej konfiguracji stanowiska.
Otwartość rozwiązania pozwala łączyć oś z różnymi narzędziami roboczymi i źródłami zasilania. Platforma może więc służyć zarówno do prezentowania możliwości technologii, jak i do rozwijania docelowych stanowisk produkcyjnych.
Korzyści z zastosowania osi liniowej
Zastosowanie modułu Movotrak CTU pozwoliło pokazać, że jeden robot współpracujący może wykonywać zadania na większej przestrzeni bez konieczności stosowania kilku jednostek robotycznych.
Rozwiązanie umożliwia obsługę dłuższych stanowisk, większych detali oraz kilku obszarów procesu. Zwiększa również swobodę projektowania systemu i ułatwia jego późniejsze dostosowanie do zmieniających się wymagań produkcyjnych.
Integrację upraszcza kompletna konstrukcja obejmująca napęd, prowadzenie przewodów, sterowanie oraz elementy związane z bezpieczeństwem ruchu. Stabilność układu zapewniają dwie jednostki liniowe, a funkcja Freedrive pozwala łatwiej definiować liniowe punkty robocze.
W systemie demonstracyjnym wykorzystano także duży stół montażowo-spawalniczy i suwnicę. Konfiguracja umożliwia testowanie ruchu, sprawdzanie współpracy poszczególnych elementów oraz dalsze rozwijanie stanowiska w kontrolowanych warunkach.
Zastosowania w procesach przemysłowych
Movotrak CTU może być stosowany wszędzie tam, gdzie wymagany zakres pracy przekracza możliwości samego ramienia cobota. Producent wskazuje m.in. obsługę maszyn, przenoszenie materiałów, pobieranie elementów z pojemników, paletyzację, pakowanie, spawanie, lutowanie, szlifowanie, dozowanie, testowanie oraz inspekcję dużych komponentów.
W przypadku opisywanej realizacji szczególne znaczenie mają zadania związane z przenoszeniem, obsługą stanowisk oraz synchronizacją pracy narzędzia z ruchem liniowym robota. System może stanowić podstawę zarówno do demonstracji technologii, jak i do opracowania rzeczywistych aplikacji produkcyjnych.
Dobór osi do całego procesu
BIBUS MENOS, jako dostawca rozwiązań mechatronicznych, wskazuje, że dobór modułu liniowego powinien uwzględniać nie tylko jego parametry katalogowe. Istotne są również geometria stanowiska, wymagana długość przejazdu, sposób montażu cobota, rodzaj wykorzystywanego narzędzia oraz warunki pracy.
Analiza całego procesu pozwala ocenić, czy zastosowana konfiguracja rzeczywiście zwiększy możliwości stanowiska i ułatwi integrację z pozostałymi elementami automatyzacji.
Przygotowany system demonstracyjny pokazuje, że rozszerzenie stanowiska o 7. oś umożliwia wykorzystanie cobota poza jednym, stałym punktem pracy. Połączenie osi liniowej, robota, narzędzia i sterowania w jeden układ zwiększa zakres roboczy oraz pozwala budować bardziej elastyczne konfiguracje dostosowane do konkretnych procesów przemysłowych.
Źródło: BIBUS MENOS
Więcej na www.bibusmenos.pl
