4 vragen over cobot-integratie

Troy Ojalehto, gecertificeerde systeemintegrator bij Universal Robots, integreert de UR5-cobot voor CNC-machineonderhoud bij Toolcraft Inc. Sommige machinewerkplaatsen kiezen ervoor om een ​​integrator te gebruiken, terwijl anderen de integratie zelf doen. Fotocredits:Universal Robots Inc.

De integratie van collaboratieve robots of "cobots" wordt steeds populairder voor machinewerkplaatsen die op zoek zijn naar manieren om machineonderhoud te automatiseren. Vooral tijdens de COVID-19-pandemie hebben veel bedrijven het belang van automatisering ingezien, terwijl ze te maken hadden met de uitdagingen van sociale afstand en het werken rond afwezige machinebedieners. Anderen waren al begonnen met het gebruik van cobots om hun bekwame machinisten in te zetten voor belangrijkere taken waarbij het menselijk brein niet kan worden vervangen.

Hoewel cobots verschillen in ontwerp, beschikken ze allemaal over een combinatie van technologieën waarmee ze veilig naast mensen kunnen functioneren in een gedeelde ruimte, in tegenstelling tot conventionele industriële robots die autonoom opereren in een beveiligde cel. Ze lijken meestal op en functioneren als een menselijke arm (met zes of zeven assen), en zijn gemakkelijk te programmeren. Veel cobotfabrikanten beweren dat operators weinig tot geen ervaring met robotprogrammering nodig hebben om ze succesvol in te stellen en te programmeren.

Bedrijven die weinig tot geen ervaring hebben met robotintegratie, kunnen echter bedenkingen hebben om direct in de cobot-machinebediening te springen, omdat er onbeantwoorde vragen kunnen blijven bestaan. Om deze vragen te beantwoorden, spraken we met Universal Robots (UR), een fabrikant van collaboratieve robots, om licht te werpen op de basisprincipes van het installeren van een cobot.

Hoe zorg ik ervoor dat de CNC en robot met elkaar communiceren?

Dit antwoord hangt af van de leeftijd van de werktuigmachine en CNC. Er zijn twee basisvormen van communicatie mogelijk. Voor oudere machines is dit waarschijnlijk via digitale I/O (input/output) en relaisbedrading. Deze functie voert een signaal uit van de CNC naar de cobot, die het op zijn beurt ontvangt als een invoercommando om voorwaarden zoals spindel aan/uit, kaken open/dicht, deur open/dicht en meer te communiceren.

Voor nieuwere machines is Ethernet-communicatie het meest effectief om heen en weer te communiceren tussen de CNC en de cobot, of om te verzenden

Voor nieuwere machines is Ethernet-communicatie het meest effectief voor heen en weer communiceren tussen de CNC en de robot. VersaBuilt biedt een Ethernet-communicatiekit die het aansluiten van de CNC en robot eenvoudiger maakt.

"handshake-signalen." Deze handshaking-signalen zijn de nieuwste communicatievorm in de branche en ze vereisen een plug-and-play-interface die een EDS- of GSD-bestand produceert om te communiceren.

VersaBuilt, een UR-partner, biedt Ethernet-communicatiekits genaamd Robot2CNC voor geselecteerde bedieningselementen (inclusief Haas), waardoor het installeren van deze verbindingen eenvoudiger wordt met goed geschreven stapsgewijze instructies.

Omdat de werktuigmachinetechnologie blijft evolueren, worden de nieuwste werktuigmachines gebouwd om collaboratieve automatisering beter te ondersteunen. "Fabrikanten van machinegereedschappen hebben ontdekt dat dit een belangrijk concurrentievoordeel is", zegt Joe Campbell, senior manager strategische marketing en applicatieontwikkeling bij UR. “Daarom zijn ze meer inschikkelijk dan ooit tevoren. Ze faciliteren de interface in plaats van hem te blokkeren.”

Als gevolg hiervan wordt integratie met de nieuwste werktuigmachines eenvoudiger en dat gemak zal alleen maar toenemen, voegt Karl Sheppard, regionaal hoofd klantenservice bij UR, toe.

Hij is van mening dat plug-and-play-communicatie het belangrijkste aspect is voor veel kleine tot middelgrote machinewerkplaatsen om deze cobots snel in hun faciliteiten te kunnen integreren. "Het overbruggen van de kloof voor de interface is uiteindelijk de sleutel", zegt hij.

Heb ik een integrator nodig?

Sommige winkels kiezen ervoor om gebruik te maken van een integrator (een bedrijf dat op locatie komt om de cobot op een machinewerkvloer te integreren), terwijl anderen ervoor kiezen om de integratie zelf te doen. Het hangt af van de robot/cobot-expertise van de winkel en het comfortniveau bij het zelf installeren van een cobot.

Robotintegrators hebben veel ervaring met het werken met verschillende cobotmerken en zijn bekend met de verschillende interfaces en installatie, legt Sheppard uit. Voor beginnende cobotgebruikers kan een winkel meer vertrouwen hebben in het gebruik van een integrator.

Hij is echter van mening dat machinewerkplaatsen en hun technici kritischer kunnen zijn voor het integratieproces dan een integrator, omdat zij hun machines en automatiseringsbehoeften het beste kennen.

Maak ik mijn eigen end-of-arm tooling?

Veel winkels kiezen ervoor om hun eigen end-of-arm tooling voor hun cobots te bouwen omdat ze die mogelijkheid in huis hebben. Het bespaart geld om ze zelf te maken, en ze merken dat ze controle hebben over de kwaliteit en het ontwerp dat precies aan hun behoeften voldoet.

Als een winkel ervoor kiest om geen eigen end-of-arm tooling, er zijn andere opties. Zo zijn OnRobot-grijpers UR+-gecertificeerd, wat betekent dat ze naadloos integreren met UR-cobots, zowel hardware als software. Alle besturingssoftware voor de grijper is geïntegreerd op de teach-hanger van de UR cobot.

Er zijn echter nog andere zorgen die moeten worden aangepakt voordat wordt besloten of een dergelijk project intern wordt uitgevoerd. "Je moet rekening houden met veiligheid, bedrading en communicatie met de CNC", legt Sheppard uit. Weten hoe de handshake-commando's moeten worden geprogrammeerd of gecommuniceerd, is van cruciaal belang, zegt hij.

Als een winkel zich niet op zijn gemak voelt bij het omgaan met de details die gepaard gaan met het maken van zijn eigen end-of-arm-tooling, is de aanschaf van UR+-componenten een optie. Het UR+ Partnerprogramma biedt handling-grijpers die zijn ontwikkeld door verschillende UR-partnerbedrijven en die zijn aangepast en gecertificeerd voor UR-robots.

Moet ik een risicobeoordeling uitvoeren?

Ja. Cobots hebben een risicobeoordeling nodig, net als hun traditionele robottegenhangers. In feite hebben de UR-cobots 17 niveaus van veiligheidsprotocollen, die zijn aangepast aan de unieke veiligheidseisen van elke individuele winkel.

Installatieaanpassingen volgens deze risicobeoordeling zijn bij cobots veel eenvoudiger dan bij robots. "In het verleden had je een risicobeoordeling en moest je binnenkomen en mogelijk je omheining groter maken, deze een halve meter naar achteren verplaatsen, enzovoort", zegt Sheppard over het installeren van traditionele robots. “Nu heb je een cobot waar je naar binnen kunt gaan en de kracht of snelheid of andere verschillende variabelen binnen enkele seconden kunt aanpassen aan je risicobeoordeling. Dus vanuit het oogpunt van integratiegemak kun je letterlijk wijzigingen aanbrengen, softwarematig, die hardware worden, en je bent binnen enkele uren klaar voor gebruik.”

Cobots staan ​​bekend om hun programmeergemak en gebruiken. Deze cobot teach hanger is niet alleen gebruiksvriendelijk maar ook stof- en waterbestendig.

Voor een onervaren winkel die geen risicobeoordeling voor automatisering heeft uitgevoerd, raadt Campbell aan om de Robotics Industry Association (RIA)-website, robotics.org, te bezoeken om de fundamentele training over robotveiligheid en risicobeoordeling te volgen voordat het risicobeoordelingsproces begint .

"De RIA heeft kosteneffectieve trainingspakketten", zegt Campbell. “Maar als je niemand in je team hebt die tijd heeft om dit te doen, dan moet je misschien buiten het bedrijf gaan. De RIA heeft een verzameling bekwame consultants die een bedrijf zullen bezoeken om te helpen.” Hij raadt aan om eventueel een consultant in te huren voor de eerste cobotintegratie, en na de eerste ervaring zal een winkel waarschijnlijk het proces begrijpen en de volgende keer geen consultant hoeven in te huren.

Technische specificatie ISO/TS 15066:2016 is een ander goed startpunt dat de integratie van cobots helpt vergemakkelijken. De specificatie biedt richtlijnen voor het uitvoeren van meer geavanceerde voorlopige risicobeoordelingen van zowel het cobotsysteem als de omgeving die het met mensen zal delen.

Universal Robots USA Inc. | 844-462-6268 | universal-robots.com