Aplikacje współpracujące

Aplikacje współpracujące stały się obiektem wielu dyskusji w trakcie kilku minionych lat. Ideą tej nowej koncepcji jest stworzenie elastycznego miejsca pracy, aby móc nadążać za najnowszymi trendami rynkowymi i wymaganiami klientów dotyczącymi bardziej spersonalizowanych produktów, wytwarzanych w mniejszych partiach.

YASKAWA oferuje pełną gamę produktów spełniających wymagania klientów.

Czym jest współpracująca stacja robocza i w jaki sposób różni się od robota współpracującego

We współpracującej stacji roboczej brany jest pod uwagę nie tylko robot współpracujący z człowiekiem, ale cała koncepcja stanowiska pracy, wyposażenia i zastosowania, a także zakres i rodzaj interakcji człowiek-maszyna. Rezultatem jest złożona jednostka w zakładzie produkcyjnym, która musi być zgodna ze standardami określonymi dla danego terytorium. W Europie obowiązującą normą jest Dyrektywa Maszynowa MD2006 / 42 / WE i normy pochodne ISO 10218-2.

Z drugiej strony robot współpracujący jest urządzeniem, automatycznie wykonującym skomplikowane, często powtarzalne zadania; jest zaprojektowany z gładkimi krawędziami i powierzchniami, aby wyeliminować punkty zakleszczenia i często jest  wyposażony w dodatkowe czujniki do wykrywania ludzi lub innych przeszkód podczas kolizji. Roboty współpracujące są zgodne z ISO 10218-1 i TS 15066 i osiągają minimalny poziom wydajności PLd, Kat. 3 zgodnie z ISO 13849-1.

Możliwe tryby współpracy

Istnieją cztery tryby współpracy zdefiniowane w ISO TS 15066:

1. Monitorowane zatrzymanie bezpieczeństwa
2. Ręczne prowadzenie
3. Monitorowanie prędkości i separacji
4. Ograniczenie mocy i siły

1. Monitorowane zatrzymanie bezpieczeństwa

Typ aplikacji:

• Używana gdy robot pracuje głównie sam
• Interakcja człowieka z robotem jest okazjonalna

Procedura działania:

• Kiedy człowiek wkracza w zdefiniowany, ograniczony obszar, robot zaprzestaje ruchu (serwomechanizm jest włączony, ale aktywują się hamulce)
• Robot wznawia ruch, kiedy parametry bezpieczeństwa są zrestartowane (np. po naciśnięciu przez obsługę przycisku resetu, gdy człowiek opuszcza wyznaczoną strefę itp.)

Typ robota:

• Standardowy robot przemysłowy

Przykład:

• Człowiek wykonuje operacje na przedmiocie trzymanym przez robota

2. Ręczne prowadzenie robota

Typ aplikacji:

• Stosowana do uczenia ścieżki, po której poruszać ma się ramię robota lub jego ręcznego prowadzenia
• Aplikacje podnoszenia i przenoszenia

Procedura działania:

• Człowiek przełącza robota w tryb nauki
• Robot pracuje z osłonami bezpieczeństwa w trybie PLAY lub REMOTE

Typ robota:

• Standardowy robot przemysłowy z dodatkowym czujnikiem kinetycznym

Przykład:

• Szybkie i proste nauczanie ścieżki
• Prowadzenie robota podczas montażu siedzenia w nadwoziu samochodu

3. Monitorowanie prędkości i separacji

Typ aplikacji:

• Wykorzystuje skanery laserowe, kurtyny świetlne lub systemy wizyjne do śledzenia pracownika

Procedura działania:

• Robot pracuje w określonych strefach bezpieczeństwa i reaguje w zależności od strefy, w której zostanie wykryty człowiek (np. zwalnia do 50% zwykłej prędkości pracy, zwalnia do 20% zwykłej prędkości pracy, zatrzymuje się itp.)

Typ robota:

• Standardowy robot przemysłowy z dodatkowym urządzeniem wykrywającym do monitorowanie strefy bezpieczeństwa (np. safetyEYE firmy PILZ, skaner bezpieczeństwa lub kurtyna świetlna firmy SICK itp.)

Przykład:

• Ładowanie przyrządów, odkładanie gotowych produktów

4. Ograniczenie mocy i siły

Typ aplikacji:

• –Robot pracuje obok człowieka bez dodatkowych urządzeń bezpieczeństwa

Procedura działania:

• Robot monitoruje zewnętrzne siły przykładane do jego korpusu i reaguje, podejmując określone akcje (np. zatrzymanie się, wycofanie się)

Typ robota:

• Specjalizowany robot przemysłowy ze specjalnymi funkcjami ograniczającymi siłę
• Robot ma zaokrąglone kształty w celu rozpraszania siły w przypadku uderzenia
• W zależności od wyników analizy ryzyka może nie wymagać dodatkowych urządzeń zabezpieczających

Przykład:

• Obsługa maszyn, kompletowanie i pakowanie, montaż itp.Ładowanie przyrządów, odkładanie gotowych produktów

Korzyści z robotów o ograniczonej sile

Łatwość programowania:

• Ręczne prowadzenie
• Przyjazny interfejs użytkownika (np. przyciski, strzałki, animacje i wizualizacje itp.)

Łatwe operacje:

• Łatwe procedury rozruchu

Łatwa instalacja w środowisku:

• Lekkie ramię robota
• Jednostka bez wygrodzenia (w zależności od wyniku oceny ryzyka)

Tańsza jednostka:

• Bez wygrodzenia lub dodatkowych urządzeń bezpieczeństwa (w zależności od wyniku oceny ryzyka)

Tańsze działanie:

• Nie jest wymagane specjalne szkolenie operatorów lub pracowników

Formy kolaboracji

Funkcja PFL (Ograniczenie mocy i siły)

• Funkcja bezpieczeństwa oparta na informacjach z 6 wbudowanych czujników momentu obrotowego w ramieniu robota
• Gdy siła zewnętrzna działająca na robota przekroczy poziom dopuszczalny (na jednej z osi, TCP), robot zatrzymuje się
• Po naciśnięciu przycisku restartu robot wycofuje zabezpieczenie i ponownie wznawia ruch

Funkcja unikania ruchu robota

• Funkcja aplikacji oparta na wartości siły zewnętrznej przyłożonej do ramienia robota
• Robot może być odepchnięty od użytkownika proporcjonalnie do przyłożonej siły
• Kiedy siła zewnętrzna zanika, robot wraca do punktu odpychania i wznawia działanie

Funkcja prowadzenia

• Funkcja aplikacji umożliwiająca operatorowi ręczne prowadzenie robota
• Robot porusza się w wybranym układzie współrzędnych (prostokątnym, osiowym)

Funkcje FSU – Funkcje dostępne także dla HC10

• Funkcja aplikacji oparta o podejmowanie decyzji na podstawie wartości siły zewnętrznej przyłożonej do robota
• Robot może zostać odepchnięty od użytkownika na podstawie wektora przyłożonej siły zewnętrznej
• Kiedy siła zewnętrzna zanika, robot wraca do punktu odepchnięcia i kontynuuje wykonywaną operację