YASKAWA i zrobotyzowany.pl przygotowały kolejne filmy szkoleniowe

W ramach akcji informacyjnej prowadzonej od kilku miesięcy wspólnie z portalem zrobotyzowany.pl YASKAWA co tydzień publikuje kolejne filmy szkoleniowe omawiające podstawowe zagadnienia z zakresu robotyki i sterowania ruchem.

Pierwszy pakiet filmów przygotowany przy wsparciu zrobotyzowany.pl poruszał kwestie programowania i serwisowania robotów, możliwości i sposobów wykorzystania systemów wizyjnych w aplikacjach robotycznych, serwonapędów oraz rozwiązań umożliwiających efektywne przetwarzanie danych w przedsiębiorstwie zgodnie z ideą Przemysłu 4.0. Po ponad miesiącu biblioteka materiałów edukacyjnych firmy YASKAWA wzbogaciła się o pięć kolejnych filmów, tym razem poświęconych tematyce przemienników częstotliwości, sterowników PLC i ich wykorzystania w sterowaniu pracą cel robotycznych, a także zalet zastosowania cobotów w aplikacjach z zakresu paletyzacji i spawania. Każdy film trwa od 2 do 4 minut i porusza najważniejsze zagadnienia związane z danym środkiem automatyki, klarownie wyjaśniając zasadę jego działania oraz sposób i zalety jego wykorzystania w aplikacjach przemysłowych.

Przemienniki częstotliwości: więcej niż sterowanie prędkością obrotową

Kolejną edycję cyklu otwiera film dotyczący przemienników częstotliwości, zwanych potocznie falownikami. Jak wyjaśnia Jakub Piotrowski, key account manager drives, motion and control w firmie YASKAWA, urządzenie to jest de facto rodzajem układu energoelektronicznego składającego się z trzech podstawowych elementów: prostownika, obwodu pośredniczącego i… falownika. Wbrew obiegowej opinii stosowanie zamiennie nazw „przemiennik częstotliwości” i „falownik” nie jest zatem poprawne.

Do czego służy taki układ? Jego podstawową funkcją jest utrzymanie stałej prędkości obrotowej lub momentu obrotowego na wale silnika. Ale nie tylko: przemiennik częstotliwości dostarcza też szeregu informacji o kondycji obsługiwanej maszyny, zaś najbardziej zaawansowane modele oferują dodatkowo możliwość zwrotu energii z hamowania obciążonego silnika.

O precyzji sterowania prędkością obrotową decyduje tu przede wszystkim układ sterowania. Oprócz regulacji prędkości realizuje on nierzadko cały szereg innych przydatnych funkcji, w tym zadania z zakresu bezpieczeństwa i sterowania różnymi typami silników, a także funkcje typowe dla PLC. Dzięki temu przemienniki częstotliwości znajdują zastosowanie w obsłudze całyego szeregu urządzeń elektrycznych wykonujących ruch obrotowy, m.in. pomp, sprężarek, wentylatorów, przenośników, nawijarek, obrabiarek do drewna i metalu czy suwnic.

Link do filmu: https://www.youtube.com/watch?v=5V83SkwqeVM&t=112s

Sterownik PLC: niezbędny element każdego systemu automatyki

O ile przemienniki częstotliwości odgrywają coraz istotniejszą rolę w nowoczesnych systemach napędowych, o tyle w systemach automatyki podobnie ważką funkcję pełnią sterowniki PLC. Nie powinno więc dziwić, że to właśnie im poświęcony został drugi z serii filmów instruktażowych YASKAWY. Jakie zadania realizuje sterownik PLC? Jego podstawową funkcją jest inicjowanie i wykonywanie różnorodnych operacji w oparciu o algorytmy zaprogramowane wcześniej w oprogramowaniu dostarczonym przez jego producenta. Innymi słowy: PLC steruje pracą maszyn i układów automatyki, realizując po kolei operacje zapisane w programie wykonawczym. Cykl jego pracy składa się z pięciu elementów: autodiagnostyki, odczytu wejść, realizacji programu, zadań komunikacyjnych i ustawiania wyjść.

O możliwości pracy cyklicznej sterownika decyduje jego budowa, na którą – poza mikroprocesorem i płytkami elektronicznymi stanowiącymi jego rdzeń – składają się układy wejść zbierające informacje z maszyny, układy odpowiedzialne za komunikację z innymi urządzeniami oraz układy wyjść sterujące elementami wykonawczymi.

Link do filmu: https://www.youtube.com/watch?v=iR42nHXSHOM&t=2s

Sterownik PLC w sterowaniu celami robotycznymi

Jedną z najważniejszych zalet nowoczesnych sterowników PLC jest możliwość niemal swobodnego programowania i dostosowania ich działania do potrzeb danej aplikacji. Właściwość tę coraz częściej wykorzystuje się także w celach robotycznych, integrując w PLC funkcje sterowania wszystkim elementami celi, a tym samym zapewniając pełną synchronizację pracy poszczególnych maszyn, w tym robotów przemysłowych.

Jak połączyć robota ze sterownikiem PLC? Generalnie można to zrobić na dwa sposoby: „po żyłach”, tj. z wykorzystaniem standardowych wejść i wyjść, lub za pomocą jednego z protokołów komunikacyjnych, takich jak Ethernet IP, Profinet, Profibus czy CC-Link. Druga metoda ma tę zaletę, że umożliwia przesył dużych ilości danych z wykorzystaniem jednego przewodu.

Połączenie robota ze sterownikiem umożliwia pełną obsługę jednostki robotycznej z poziomu PLC, w tym jej uruchamianie, zatrzymywanie, załączanie serwonapędów czy wywoływanie głównego programu wykonawczego zapisanego w kontrolerze robota. Co więcej, tego typu synchronizacja pozwala także na tworzenie programów wykonawczych robota bezpośrednio w sterowniku PLC – bez konieczności zagłębiania się w niuanse programowania jednostek robotycznych. Jedynym warunkiem jest połączenie go ze sterownikiem za pomocą protokołu komunikacyjnego, nie zaś układu I/O.

Link do filmu: https://www.youtube.com/watch?v=viUmSQCqSgo&t=8s

Cobot na stacji paletyzacji

Cykl kończą dwa filmy przedstawiające zalety wykorzystania robotów współpracujących (cobotów) w aplikacjach zarezerwowanych dotąd dla ich konwencjonalnych kolegów. Pierwszy z nich omawia zastosowanie cobotów w stacjach paletyzujących – jednej z aplikacji, w których YASKAWA odniosła ostatnio spore sukcesy na rynku międzynarodowym. Jak wyjaśnia Jarosław Mazur, tech support engineer robotics w firmie YASKAWA, przed popularyzacją robotów współpracujących wdrażanie tego typu stacji trwało nawet kilka miesięcy. Dziś czas ten udało się skrócić do kilku tygodni – wszystko dzięki intuicyjnemu programowaniu cobotów, które sprawia, że zadanie to mogą wykonywać nawet osoby niedysponujące specjalistyczną wiedzą z zakresu kodu źródłowego. Całość operacji programowania może być bowiem realizowana albo za pomocą smart pendanta – konsoli programistycznej wyposażonej w nowoczesny interfejs przypominający nieco pod względem obsługi konwencjonalny smartfon lub tablet, albo ręcznie – przez prowadzenie ramienia robota z punktu do punktu. Co więcej, efekt programowania w niczym nie ustępuje temu uzyskiwanemu konwencjonalnymi metodami.

Poza intuicyjnym programowaniem i obsługą coboty mają jednak jeszcze jedną istotną zaletę: mogą pracować ramię w ramię z człowiekiem bez stosowania wygrodzeń, co znacznie obniża koszty wdrożenia i eksploatacji, przyspiesza uruchomienie stanowiska, a dodatkowo zwiększa ergonomię pracy operatora.

Link do filmu: https://www.youtube.com/watch?v=whCU9GyrBHk&t=3s

Cobot-spawacz nie ma sobie równych

Te same zalety sprawiają, że roboty współpracujące coraz częściej zastępują konwencjonalne jednostki robotyczne na stanowiskach spawania. Mogą bowiem realizować wszystkie operacje z taką samą dokładnością i powtarzalnością jak ich więksi koledzy, ale są znacznie łatwiejsze w programowaniu. Dzięki temu pozwalają wyeliminować największą słabość tradycyjnych robotów przemysłowych, która do tej pory skutecznie ograniczała zakres zastosowań tych jednostek w aplikacjach spawalniczych, tj. żmudne, długotrwałe tworzenie programów wykonawczych.

Jak podkreśla Mateusz Troczyński, TCS manager w Dziale Robotyki firmy YASKAWA, szybkie programowanie nie jest jednak jedynym czynnikiem przyspieszającym wdrożenie aplikacji z zakresu spawania zrobotyzowanego. Równie ważny jest fakt, że roboty współpracujące nie muszą pracować w izolowanych celach – wyposażone fabrycznie w zaawansowane systemy bezpieczeństwa mogą pełnić funkcję pomocnika operatora, elastycznie wspierając go w realizacji różnych czynności. Temu ostatniemu przypada zaś rola nadzorcy, kontrolującego poprawność pracy aplikacji. A jeśli dodatkowo zdecydujemy się na gotowy system składający się z robota, źródła spawalniczego i stołu spawalniczego zyskamy pewność, że każdy komponent będzie idealnie dostrojony do pozostałych – i to bez konieczności żmudnego parametryzowania każdego z nich.

Link do filmu: https://www.youtube.com/watch?v=5SH46JB-htk&t=5s