Prindere sigură grație modulelor inteligente de prindere

Aproape nicio descriere a producției moderne nu se poate face fără cuvintele-cheie Industria 4.0, Smart Factory sau cooperarea om-robot. Dar nu doar robotul trebuie să îndeplinească cerințele. Pentru ca conceptul să funcționeze, toate componentele trebuie să corespundă cerințelor producției moderne, care în viitor va deveni din ce în ce mai colaborativă.

Sarcina roboticii colaborative este de a combina avantajele forței de muncă umane cu cele ale utilizării roboților, obținând astfel cel mai bun rezultat posibil în procesul de producție. Domeniul de colaborare om-robot îmbină avantajele ambelor lumi. Capacitatea de învățare, experiența și abilitatea omului de a improviza sunt combinate în mod optim cu punctele forte ale unui robot, precum acuratețea, precizia și reproductibilitatea la viteză mare. Evoluția către o colaborare strânsă și interconectată, în care domeniile de activitate ale omului și ale robotului se suprapun, determină estomparea treptată a separării dintre locul de muncă al robotului, prevăzut cu gard de protecție, și locurile de muncă manuale. Una dintre cele mai importante teme și condiții esențiale în implementarea cobotilor este siguranța „colegului robot”. De fapt, nu are niciun rost ca doar robotul să dispună de mecanisme de siguranță, dar nu și modul de prindere, ca efector final. Special pentru aceste cerințe, compania de înaltă tehnologie Weiss Robotics din Ludwigsburg, specializată în dezvoltarea și producția de componente mecatronice pentru sarcini exigente de manipulare, un modul de prindere proiectat să aibă marginile sale rotunjite și o forță de prindere limitată în mod sigur, care reprezintă un instrument flexibil pentru roboții colaborativi. CRG 30 îndeplinește în mod standard recomandările DGUV pentru sistemele de roboți colaborativi, precum și cerințele standardului ISO/TS 15066, simplificând astfel considerabil evaluarea obligatorie a riscurilor instalației în aplicațiile cu roboți colaborativi.

Colaborare și siguranță încă din faza de integrare cu robotul

Dar asta nu este tot. Inginerii de la Weiss Robotics merg cu un pas mai departe în punerea în practică a acestui concept. Pentru a realiza în cel mai bun mod posibil reconfigurarea mașinii la o simplă apăsare de buton și asigurarea calității integrată în procesul de fabricație în aplicațiile de tip Pick & Place”, aceștia au proiectat, împreună cu producătorul danez de roboți ușori Universal Robots, GRIPKIT. Aici începe colaborarea dintre om și robot încă din faza de montare extrem de simplă a modulului de prindere și din configurarea și programarea intuitivă a prinderilor și a robotului, chiar și fără cunoștințe de programare semnificative. Modulele de prindere ale specialistului din Ludwigsburg, consacrate în industria de profil, se integrează aproape perfect în brațele robotice ale Universal Robots. În total, există în prezent șase variante ale GRIPKIT, care acoperă o gamă largă de aplicații, inclusiv aplicații colaborative. GRIPKIT conține toate componentele necesare pentru realizarea simplă și rapidă a unei aplicații de prindere cu Universal Robots. Începând cu adaptorul de flanșă și convertorul de interfață corespunzător, pachetul de livrare include, de asemenea, cablurile necesare, materialele de fixare adecvate, precum și un stick USB cu documentația și pluginul URCaps corespunzător. Astfel, GRIPKIT devine o adevărată soluție „Plug-and-Work”.

Tehnică de prindere adaptivă ca premisă pentru Industria 4.0

Industria 4.0, un alt termen cheie al producției actuale, se referă la integrarea din ce în ce mai strânsă a producției clasice cu tehnologia informației și comunicațiilor. Această integrare este necesară, deoarece produsele trebuie adaptate din ce în ce mai individual la cerințele clienților și, în același timp, trebuie fabricate cu cea mai mare rentabilitate posibilă, chiar și în cantități foarte mici. Pentru ca procesul de fabricație să poată fi reorganizat astfel încât trecerea de la varianta A la varianta B să fie posibilă la nivel de software, practic prin simpla apăsare a unui buton, trebuie asigurată conectivitatea datelor tuturor componentelor active implicate în proces, precum și posibilitatea de parametrizare a acestora în timpul funcționării. Doar o comunicare continuă până la nivelul de teren permite reconfigurarea simplă a procesului și, astfel, o producție automatizată a variantelor care să fie rentabilă. Modulele de prindere performante ale companiei de tehnologie din Ludwigsburg oferă în mod standard interfețele de date necesare și pot fi ușor reparametrizate chiar în teren. Astfel, modulele de prindere de la Weiss Robotics dispun, în funcție de aplicația țintă, de conectivitate Ethernet sau IO-Link. Cu ajutorul IO-Link, degetele de graifăr pot fi prepoziționate în mod flexibil, iar poziția de prindere și forța de prindere pot fi reglate liber. Astfel, se poate comuta fără întrerupere între până la opt moduri de prindere parametrizate, ceea ce permite manipularea cu ușurință a diferitelor piese, fără a fi necesară o reconfigurare costisitoare și consumatoare de timp.

Prindere inteligentă

Informațiile permanente privind procesul curent oferă siguranță și sporesc calitatea și reproductibilitatea rezultatului. Astfel, CRG dispune de un inel luminos care, prin diversele sale modele de iluminare și culori, oferă utilizatorului informații intuitive despre starea actuală a dispozitivului de prindere. Precizia este și mai mare datorită datelor de diagnosticare furnizate de sistem pentru fiecare modul de prindere. Astfel, sistemul de măsurare absolută de înaltă rezoluție înregistrează în mod fiabil poziția degetelor chiar și fără o cursă de referențiere. O funcție de detectare a piesei permite manipularea fiabilă a pieselor complexe, chiar și în situații dificile. Datorită reglării forței de prindere fără senzori, chiar și piesele fragile, casante sau flexibile pot fi prinse în orice moment în mod sigur și fiabil. Algoritmi de ultimă generație, bazați pe modele, determină forța de prindere curentă pe baza stării de acționare și o reglează cu precizie la valoarea specificată. Această tehnologie garantează un rezultat de prindere reproductibil chiar și în condiții de mediu variabile.

Disponibilitatea instalației maximă datorită sistemului integrat de senzori

În aplicațiile clasice de prindere, senzorii de proximitate de pe modulul de prindere cauzează de obicei probleme în producție. Aceștia sunt adesea amplasați în locuri expuse pe carcasa graifărului și, prin urmare, sunt deosebit de vulnerabili la murdărie, deplasare accidentală și deteriorare. În plus, acestea trebuie reglate manual, ceea ce necesită mult timp și este predispus la erori. De aceea, modulele de prindere de la Weiss Robotics dispun de senzori de poziție integrați. Acest lucru face ca senzorii de proximitate externi să fie inutili și îmbunătățește semnificativ stabilitatea procesului.

Prin intermediul sistemului de control al procesului încorporat în modulele de prindere, este posibilă, de asemenea, o monitorizare continuă a procesului de prindere, până la depistarea precisă a erorilor, pe baza datelor de diagnosticare furnizate de componente. Parametrii relevanți pentru proces, precum punctul de prindere și durata mișcării, pot fi consultați în orice moment din modulul de prindere. Analiza în timp a acestor valori la nivelul instalației oferă informații despre „starea de sănătate” a procesului de manipulare și permite intervenția timpurie a personalului de service. Astfel, se reduc la minimum perioadele de inactivitate neproductive ale instalației și se sporește rentabilitatea acesteia.

Acest lucru ilustrează modul în care modulele de prindere servoelectrice și graifărul pneumatic inteligent aduc o valoare adăugată operatorului instalației prin digitalizarea procesului de prindere. În activitatea de zi cu zi a unei instalații de producție controlate de software și întreținute în funcție de necesități, acestea reprezintă componentele esențiale și fac posibilă producția automatizată flexibilă, cerută adesea sub denumirile de Industria 4.0, colaborare om-robot și Smart Factory, chiar și pentru loturi de dimensiunea 1.