Zes-assige cobots die dienen als automatiseringsambassadeurs

Kracht- en krachtbeperkte robots kunnen gemakkelijker worden ingezet, mede dankzij nieuwe controllers

Hebben samenwerkende, zesassige robots een omslagpunt bereikt bij het vestigen van hun niche in de productie? En zouden ze deuren kunnen openen voor fabrikanten om automatisering in het algemeen over te nemen?

"We zien absoluut een toenemende trend naar de toepassing van collaboratieve robots”, of cobots, zegt Claude Dinsmoor, algemeen directeur van Fanuc America's algemene industrie- en automobielsegment. “Kracht- en krachtbeperkte robots kunnen in sommige gevallen gemakkelijker in te zetten zijn, en plotseling moedigt het mensen aan om naar alle gebieden van automatisering te kijken. Voor sommige klanten is het een soort toegangspoort.”

Gateway of niet, collaboratieve robots zijn zeker de focus van innovatie.

Het Zwitserse bedrijf Stäubli Robotics heeft onlangs nieuwe samenwerkingen met zes assen geïntroduceerd. Bedrijven die al gevestigd zijn in de samenwerkingssector met zes assen, zoals Fanuc, ABB en Denso, verbeteren controllers en robotbewakingssoftware. En de klanten van Universal Robots vinden innovatieve manieren om de zesassige collaboratieve robots van het bedrijf te gebruiken.

Stäubli heeft onlangs nieuwe robotarmen aangeboden, met de TX2-lijn van zesassige robots die klaar zijn voor samenwerking. Het bedrijf monteerde ook een van zijn TX2-robots op een automatisch geleid voertuig en noemde het HelMo.

"De TX2 is onze nieuwere generatie, hij werkt met onze CS9 (veiligheids)controller", zegt Sebastien Schmitt, afdelingsmanager robotica voor Stäubli Noord-Amerika. "Het is ons antwoord op de samenwerkingsomgeving."

Hij wees op de flexibiliteit van de TX2-lijn, die kan worden ingezet in een bewaakte cel of veilig naast mensen kan werken door de snelheid aan te passen aan de werkomgeving.

“U hoeft geen keuze te maken en te zeggen:'Zal ik samenwerking gebruiken in mijn productie, of zal ik een robot gebruiken die is omheind? Ik weet het nog niet zo zeker.’ Zal ik op volle snelheid moeten produceren, wat het lastig maakt om samen te werken, of moet ik vaak met mijn robot communiceren?” zei Schmitt.

Veel van Stäubli's klanten zijn autoleveranciers, maar de robots van het bedrijf worden ook gebruikt in de life sciences-industrie, waar Lab 4.0, vergelijkbaar met Industrie 4.0, aanslaat. De TX2-lijn omvat robots met een laag en gemiddeld laadvermogen, variërend van 1,1 tot 75 lb (0,5-34 kg), en kan worden aangepast om te werken in gevoelige omgevingen, zoals vochtige ruimtes en cleanrooms.

HelMo is een TX2-90L met gemiddeld laadvermogen op een AGV en werkt via een intuïtief navigatiesysteem met laserscanner. Laserscanners geven akoestische en optische feedback en zorgen voor een stop bij een mens of obstakel in de buurt.

HelMo wordt ingezet voor het laden en lossen van machines, het verpakken en monteren, zei Schmitt.

Gebruik maken van een virtueel hek

Denso's nieuwe RC8A-controller maakt het veiliger voor mensen om rond zijn robots te werken door een virtueel hek te creëren. Een nieuwe functie—Safety Motion—is een aanvulling op de functies en functies die al beschikbaar zijn in de RC8.

Safety Motion gebruikt twee optische sensoren, één aan de bovenkant en één aan de onderkant van een cel, die de controller laten weten dat een mens de robot nadert. Wanneer dat gebeurt, verlaagt de controller de snelheid van de robot stapsgewijs tot een veilig niveau, afhankelijk van de afstand van de mens. Wanneer de persoon de dichtstbijzijnde zone bereikt, vermindert de robot het koppel van de motor om voldoende te stoppen of te vertragen om een ​​operator ermee te laten werken. Wanneer de machinist wegrijdt, hervat de robot automatisch zijn normale snelheid, waardoor de tijd dat hij stilstaat tot een minimum wordt beperkt.

Optionele accessoires zijn onder meer een educatieve hanger met een 7,5-inch kleurentouchscreen en een mini-hanger met een 128 x 64-pixel LCD-scherm.

Denso is het enige roboticabedrijf dat simulatie aanbiedt in zijn onderwijshanger, zegt Dave Robers, regionaal verkoopmanager.

“Simulatie wordt heel, heel essentieel, want als je niet zeker weet hoe de robot naar een bepaald punt gaat of wat zijn uiteindelijke positie zal zijn als het zover is, op dat moment heb je het potentieel om je robot te laten crashen of je gereedschap of je uitrusting te beschadigen,” zei hij.

Met afmetingen van 31,75 x 35,56 x 9,37 cm blijft de RC8A 's werelds kleinste industriële robotcontroller met een output van 3 kW. Het compacte formaat bespaart waardevolle ruimte op de fabrieksvloer en vergemakkelijkt de integratie.

Denso's ORiN open-resource interface netwerksysteem stelt de RC8A in staat om te communiceren met meer dan 100 verschillende soorten apparaten.

Gemak, snelheid verbeteren

Fanuc's nieuwe R-30iB Plus-controller maakt zijn zes-assige robots gemakkelijker en sneller te gebruiken.

De R-30iB heeft een nieuwe iPendant met verbeterde schermresolutie en verwerkingscapaciteit. De gebruikersinterface, iHMI, heeft een op pictogrammen gebaseerd scherm, dat een vertrouwde ervaring biedt met intuïtieve handleidingen voor installatie en programmering. Het bevat ook tutorials van de hoofdstartpagina die zijn ontworpen zoals die voor Fanuc CNC's, waardoor een gemakkelijkere overgang naar het gebruik van robots mogelijk wordt.

Het bedrijf heeft de verwerkingsprestaties voor zowel hardware als software in de R-30iB Plus verbeterd en de signaalverwerkingscyclus is verkort. In vergelijking met eerdere controllers is de timing van de signaaluitvoer verbeterd, waardoor mogelijke toepassingen worden uitgebreid naar systemen die een hoge mate van positioneringsnauwkeurigheid vereisen, zoals lasertoepassingen.

"Met de hogere verwerkingssnelheden hebben we de programmeerinterface op de pendant sneller, vlotter en responsiever kunnen maken", aldus Dinsmoor van Fanuc America. "Met de toename van de verwerkingssnelheid kunnen we ook de logische verwerking van de robot versnellen, zodat deze snellere logische verwerking en tijd om uit te voeren kan verwerken."

De vision-functie van R-30iB Plus heeft een nieuwe camera-interface die vier keer sneller gaat voor het verzenden van beelden van de camera, samen met een vereenvoudigde kabelconfiguratie.

“Daarnaast, in onze architectuur, omdat we machine vision hebben geïntegreerd waar we u in staat kunnen stellen een eenvoudige camera en kabel aan te sluiten en deze te integreren met de functie van de robot, we vinden dat andere acties, zoals machine vision-beeldverwerking die met de robot is geïntegreerd, ook sneller is, "zei Dinsmoor. "Dus nogmaals, wat we heel erg proberen te doen, is verbeteren wat de robot doet en hoe snel hij het doet."

Medewerkers veilig houden

ABB heeft een nieuwe versie van zijn robotbewakingssoftware, SafeMove2.

Net als de eerste SafeMove, bevat SafeMove2 een aantal functies, waaronder veilige snelheidslimieten, veilige stilstandbewaking, veilige asbereiken en positie- en oriëntatiebewaking. Hierdoor kan het hekwerk veel dichter bij de robot worden geplaatst, waardoor een efficiënter gebruik van het vloeroppervlak mogelijk wordt.

"Je kunt meer robots in dezelfde ruimte krijgen", zegt Henrik Jerregard, global projectmanager voor robotcontrollers bij ABB in Västerås, Zweden.

"Beide versies hebben de basiskenmerken om ervoor te zorgen dat de robot binnen het typische gebied van het bereik van de robot blijft", zei hij. “Met de tweede iteratie is het veel flexibeler. We staan ​​meer functies toe, zoals extra zones, bereiken en tools, en we kunnen ze simuleren in RobotStudio", ABB's simulatie- en offline programmeersoftware.

Een ander aspect van SafeMove2 is dat het een op software gebaseerde veiligheidsoplossing biedt in plaats van een op hardware gebaseerde oplossing. Als gevolg hiervan kunnen gebruikers minder investeringen verwachten, evenals meer flexibiliteit en betrouwbaarheid.

Een veelgebruikte applicatie die SafeMove2 mogelijk maakt, is met collaboratieve applicaties zoals het laden van machines of inspectie, zei Jerregard. Met de veiligheidssoftware in combinatie met veiligheidssensoren kan een operator naar de robot lopen en kijken naar het werkstuk waarmee de robot momenteel werkt, omdat de app zal vertragen en de robot vervolgens stopt.

SafeMove2 integreert ook veiligheidsveldbusconnectiviteit in ABB's IRC5-robotcontrollerfamilie, evenals de IRC5 Single, Compact en Paint-controllers.

Partnermateriaal worden

Universal Robots, een Deens bedrijf, maakt drie samenwerkende zes-assige robots, de UR3, UR5 en UR10. Ze variëren in laadvermogen van 6,6 tot 22 lb (3-10 kg) en een bereik van 19,7 tot 51,2″ (500-1300 mm).

Task Force Tips, een in Indiana gevestigde fabrikant van brandbestrijdingsapparatuur, installeerde een UR10-robot en twee UR5-robots om CNC-machines te onderhouden. Een vierde robot, een UR5, is gemonteerd op een verrijdbare tafel en verplaatst tussen taken.

"Lichtgewicht, eenvoudig in te stellen, te programmeren en te implementeren, Universal Robots stelt klanten vandaag in staat om te voldoen aan hoge mix/low-volume productie-eisen door dezelfde robot te delen in meerdere applicaties en fabrieken locaties zonder de kosten van extra robots”, zegt Brian Dillman, Area Sales Manager bij Universal Robots.

Task Force Tips CEO Stewart McMillan zei:"We kunnen de tafel met de robot tot aan de machine rollen en de robot binnen een paar minuten leren onderdelen te laden. Ze worden een soort partner van iemand die rondloopt en hen helpt met het sleur.”

De twee vision-geleide UR5-robots werken samen, waarbij de ene blanks voor brandslangmondstukken oppakt en in een freesmachine plaatst, vervolgens het halfbewerkte onderdeel pakt en overhandigt naar de tweede UR5 voor aanvullende verwerking.

Zowel de robotoverdracht als de vision-begeleiding gebruiken de MODBUS-communicatieprotocolregisters in de UR-robotcontroller.

Als de krachtdetectie van een robot een misvormd onderdeel of bewerkingsspanen in de kaken van een boorkop identificeert, probeert hij het vuil weg te blazen met perslucht en spoelt vervolgens de boorkop uit als dat niet werkt. Als dat allemaal niet lukt en het onderdeel nog steeds niet kan laden, stelt de robot de operator op de hoogte.

De elleboog van de robot buigt in plaats van te draaien

Fabrikanten die een robotarm in een krappe ruimte willen plaatsen en de cyclustijden willen versnellen, zijn wellicht geïnteresseerd in de nieuwe Flexion-serie van Epson Robotics.

De "elleboog" op de robotarmen in de serie vouwt zichzelf in in plaats van te draaien. Hierdoor kan de Flexion N2, de eerste beschikbare robot in de serie, werken in een ruimte die tot 40% kleiner is dan vergelijkbare robots met zes assen en wordt de bewegingsefficiëntie gemaximaliseerd om cyclustijden te versnellen, aldus Epson. De N2 heeft een bereik van 450 mm, heeft 460 mm ruimte nodig en een laadvermogen van 2,5 kg.

“Op de elektronicamarkt, waar we tonnen robots verkopen, spraken we met een paar van onze klanten en ze waren erg enthousiast over de mogelijkheid dat we de grootte van deze robot zouden verkleinen, zodat ze hun totale fabrieksruimte konden verkleinen, ', zegt Rick Brookshire, groepsproductmanager. "Het begon in de elektronica-industrie, maar toen we het product eenmaal introduceerden, kregen we veel vragen van de medische en automobielindustrie."

Hoewel de C4 zes-assige robots van Epson compact zijn in vergelijking met het aanbod van concurrenten, is de C4 zes-assige robot van Epson geen partij, zelfs niet met de N2 van het bedrijf als het gaat om krappe ruimtes, zei hij. De C4 heeft een bereik van 23,6" (600 mm), maar vereist 26" (660 mm) om in te werken.

De N2 kan zowel aan het plafond als aan een tafelblad worden gemonteerd. Het heeft opties, waaronder zichtbegeleiding en krachtdetectie.