Sinergija inteligentnog robotskog softvera kompanije ArtiMinds i igus izdržljivog e-lanca za robote: ovako industrijski roboti pouzdano rešavaju kompleksne zadatke sklapanja

Roboti su postali odlučujući faktor konkurentnosti u toku Industrije 4.0. Međutim, postoje zadaci u kojima industrijski roboti dostižu svoje granice, gde ljudi moraju da uskoče. Isto se odnosi i na poslove sklapanja koji zahtevaju posebno visok stepen preciznosti.

Ali šta ako bi robot mogao da radi sa “osećajem” i tako preuzme mnogozahtevnije zadatke sklapanja? Ovo pitanje je sebi postavio i ArtiMinds Robotics iz Karlsruhe, Nemačka.

Rešenje: softver koji industrijski roboti mogu da koriste da bi “naučili” samooptimizirajuću kompenzaciju tolerancije. Kako biste osigurali da i oni rade pouzdano potreban vam je jednako moćan hardver, posebno kada je u pitanju vođenje kablova. Za ovo, ArtiMinds se oslanja na triflex R energetski lanac za trodimenzionalne aplikacije iz igus-a.

ArtiMinds

PHOTO: HENNLICH/ArtiMinds

ArtiMinds razvija softverska rešenja za aplikacije robota baziranih na senzorima od 2013. godine. Kompanija sa sedištem u Nemačkoj podržava klijente od planiranja do puštanja u rad, a takođe i do praćenja zahtevnih robotskih projekata sa kontrolom sile, obradom slike i PLC komunikaijom. Cilj je ekonomična integracija i intuitivno programiranje kao i rad industrijskih robota tako da se radni procesi mogu standardizovati i kontinuirano optimizovati sa lakoćom. Ovo se odndnosi na sve delove fabrike – čak i tamo gde to ranije nije bilo moguće ili je bilo moguće sa poteškoćama zbog složenosti zadataka. Jedan primer je linija za proizvodnju automobila. Tamo se svakodnevno transportuju brojne komponente na držačima delova duž transportne linije i obavljaju različiti poslovi montaže. Na kraju proizvodne linije obavlja se end-of-line test, odnosno kontrola kvaliteta proizvedenih proizvoda. Takav test može da uključuje povezivanje elektiričnih komponenti sa test kablovima. Zadatak koji zahteva veliku preciznost zbog potrebne tačnosti uklapanja komponenti, koji je ujedno i monoton. Da biste mogli da uposlite kvalifikovane radnike u obavljanje značajnijih zadataka, uz povećanje produktivnosti tokom montaže, vredi koristiti robota.

Problem je u tome što komponente i držači delova imaju različite tolerancije koje se moraju kompenzovati. Uz pomoć softverskih rešenja kompanije ArtiMinds, robot može samostalno naučiti kompenzaciju tolerancije koja se samooptimizuje za svaku specifičnu komponentu ili držač radnog komada. Na taj način, može automatski optimizovati položaj pristupa i vreme ciklusa, da bi kompenzovao razliku u toleranciji. Ovo otvara potpuno nove zadatke u montaži i šire, koje mogu da završe osećajne robotske ruke. “Umesto investiranja hiljade evra u pojedinačne periferne uređaje, kao što su složene hvataljke, mi mislimo da ima više smisla spojiti inteligentnu tehnologiju u jedno softversko rešenje koje se može povezati sa skoro svim industrijskim robotima i perifernim sistemima. To znači da implementacija kompleksnih robotskih aplikacija može biti isplativija,” objašnjava Christopher Brian Abel, menadžer poslovnog razvoja u kompaniji ArtiMinds.

ArtiMinds

PHOTO: HENNLICH/ArtiMinds

Fleksibilno i sigurno vođenje kabla sa 3D energetskim lancem

Međutim, korisnicima je takođe potreban hardver visokih performansi koji omogućava industrijskom robotu da pouzdano izvršava dinamičke zadatke u kontinuiranim operacijama. To je jedini način na koji se može izvući korist od inteligentnog softvera.

Ovde je jedna stvar posebno važna, a to je bezbedno vođenje robotskih kablova. Ukolikose na robotu koristi mnogo end-efektora, kablovi moraju biti posebno dobro zaštićeni da bi se izbegli nepotrebni kvarovi. “Kada je došlo do pronalaženja pravog nosača kablova za našu aplikaciju, brzo smo naišli na triflex R. Već smo bili upoznati sa kompanijom igus, kao dobavljačem dugotrajnih energetskih lanaca koji zahtevaju veoma malo održavanja. Nije bilo alternativnog proizvoda koji je ispunjavao stroge zahteve naše aplikacije,” objašnjava Stephan Foot, vođa tima za inženjering automatizacije u ArtiMinds-u. E-lanac triflex R je specijalno razvijen za zahtevne robotske aplikacije sa više osa i rad u teškim industrijskim uslovima.

Kombinovanjem fleksibilnosti creva sa stabilnošću energetskog lanca, okrugli triflex R osigurava sigurno vođenje kablova. “Suočeni sa kompleksnim pokretima i konstantnim optrećenjem od zatezanja i torzije, kablovi imaju tu tendenciju da se prekinu. Senzor sile-momenta koji koristimo posebno je podvrgnut velikim opterećenjima. Fleksibilno vođenje kablova i dobro rasterećenje zatezanja ovde pomaže, tako da je igus triflex R energetski lanac bio idealno rešenje,” dodaje Stephan Foot.

Visoka torziona otpornost i apsorpcija zatezne sile sprečavaju preopterećenje skupih robotskih kablova, što povećava njihov radni vek i operativnu pouzdanost aplikacije. Visoka zatezna čvrstoća triflex R e-lanca postiže se pomoću takozvanog “principa prikolice”. To znači da pojedinačni elementi nisu povezani čeličim kablovima ili slično, već po principu podloge za kućišta, isto kao i kod kuke za prikolicu. Ovo takođe olakšava i montažu. Tu je i okrugli e-lanac sa bez-silikonskom čičak trakom, što pruža dodatnu vrednost, posebno za aplikacije u automobilskoj industriji. Razlog je taj što rad na visokim temperaturama ili tokom procesa farbanja treba izvoditi bez silikona.

Za izuzetno dugotrajno rešenje, igus takođe ima robotske kablove u svom asortimanu proizvoda. Energetski lanci i kablovi se pažljivo unapred ispituju u igus-u. Na bazi brojnih ispitivanja u internoj laboratoriji, površine od 3.800 kvadratnih metara, prikupljaju se podaci koji omogućavaju da se odredi radni vek ovih proizvoda. To znači da igus može dati garanciju do 36 meseci za njihove e-lance i chainflex kablove. Sa „e-chain robot equipment“ konfiguratorom, korisnici mogu čak i da sastave odgovarajuću, kompletnu opremu za svog robota u samo nekoliko koraka.

ArtiMinds

PHOTO: HENNLICH/ArtiMinds

Intuitivno programiranje na bazi drag-drop principa

Odgovarajući hardver je osnovni preduslov da industrijski robot bude spreman za trajnu i pouzdanu upotrebu. Međutim, potreban mu je program da bi robot znao šta treba da radi, odnosno kojim tačkama treba da se približi, kojom brzinom i sa kojim stepenom preciznosti. Uopšteno govoreći, veliki napor uključen u programiranje i puštanje u rad procesa sklapanja podržanih robotima predstavljaju najveći izazov za mnoge kompanije.

Većina sistema upravljanja robotima sadrži složeno programsko okruženje zasnovano naprogramskom jeziku specifičnom za proizvođača. Zahvaljujući inteligentnom softveru kompanije ArtiMinds, ovo je takođe mnogo lakše.

Sa ArtiMinds paketom za programiranje robota – RPS (Robot Programming Suite), složeni programi robota mogu se kreirati u nekoliko jenostavnih koraka, nezavisno od proizvođača, u grafičkom korisničkom interfejsu sa gotovim šablonima i 3D simulacijom okruženja. Vrhunac: korisnici ne moraju da napišu ni jednu liniju koda. Njega automatski generiše softver u odgovarajućem programskom jeziku proizvođača robota. Tako da ovaj softver služi kao univerzalni “prevodilac” za svaki programski jezik.

Zahvaljujući već integrisanom interfejsu i pristupa programiranju bez kodiranja, takođe je lako integrisati softver u širok spektar perifernih sistema. Na primer, ukoliko se koristi senzor za merenje sile i obrtnog momenta za izuzetno osetljive zadatke, to uključuje proces za koji bi trebalo napraviti mnogo hiljada linija koda. Zahvaljujući inteligentnim algoritmima u softveru ArtiMids, procesi osetljivi na silu kao što su sečenje, zavrtanje i priključivanje mogu se takođe izvesti brzo i lako, prevlačenjem (drag-drop princip) unapred definisanih modula programa.

Potpuno automatizovana optimizacija procesa: kada roboti “uče” autonomno

Jednom kada se robotska aplikacija pusti u rad, generiše se mnogo procesnih podataka koji se, zahvaljujući komplementarnom softverskom rešenju Learning & Analytics for Robots (LAR) kompanije ArtiMinds mogu snimiti, sačuvati i koristiti za praćenje i analizu bez dodatnog programiranja. Da bi se procesi optimizovali u smislu vremena ciklusa i preciznosti, obično se rad robota mora zaustaviti i tačke učenja moraju ručno da se podese dok se ceo radni ciklus jednom ne završi.

“Sa našim LAR softverom i prikupljenim podacima, kao što su merenja sile i obrtnog momenta, rezultati obrade slike ili kodovi grešaka, omogućavamo potpono automatsku optimizaciju procesa. Robot prepoznaje tolerancije proizvoda pomoću senzora sile i obrtnog momenta i može da “zapamti” sve informacije uz pomoć softvera. Kao rezultat, automatski pronalazi tačne pozicije, odnosno optimalnu tačku učenja, kako bi kompenzovao tolerancije uzrokovane različitim dužinama delova ili komponentama”, objašnjava Christopher Brian Abel. “Zahvaljujući dobroj saradnji sa kompanijom igus, sada smo takođe našli idealan hardverski dodatak za naš softver. Dakle, korisnicima nudimo rešenje koje omogućava industrijskim robotima da ”uče” autonomno, optimizuju svoje pozicioniranje i izvršavaju čak i najosetljivije zadatke sa “osećajem” – bez brige o programiranju ili bezbednom vođenju kablova.”

 


Više informacija: Hennlich d.o.o., Senajska 1, 11433 Beograd – Senaja, Srbija; tel: +381 11 63 098 17, web: www.hennlich.rs

 

Aleksandar D.
Follow me