Porady zrobotyzowane

W dobie epidemii koronawirusa YASKAWA Polska nie spoczęła na laurach. Wspólnie z portalem zrobotyzowany.pl przygotowała cykl filmów edukacyjnych, w których w prosty sposób przedstawia kluczowe zagadnienia robotyki i Przemysłu 4.0.

W ramach akcji informacyjnej powstało pięć krótkometrażowych filmów, w których przedstawiciele YASKAWA Polska dzielą się z widzami wiedzą na temat 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. Każdy blok trwa około dwóch minut i dostarcza podstawowy zestaw informacji, które, pogłębione, mogą w istotny sposób przyczynić się do poprawy efektywności i konkurencyjności przedsiębiorstwa na rynku przemysłowym – wszystko po to, by wspomóc je w czasach braku kontaktów bezpośrednich i dostępu do konwencjonalnych źródeł wiedzy.

Dowiedz się, jak szybko zaprogramować robota

Dla tych, którzy zastanawiają się nad inwestycją w robota przemysłowego, ale obawiają się, że nie poradzą sobie z jego programowaniem, producent przygotował film dotyczący podstawowych zasad tworzenia programów (tzw. JOB-ów). Jak dowodzi ekspert YASKAWY, większość operacji z tym związanych można wykonać na programatorze, który coraz częściej przypomina smartfona lub tablet i – podobnie jak one – jest bardzo intuicyjny w obsłudze. Dzięki temu już po krótkim szkoleniu personel wyznaczony do obsługi robota jest w stanie napisać prosty program obejmujący szereg pozycji ramienia oraz sposobów i prędkości dojazdu do nich. Trudniejsze operacje to już zadanie dla programistów: tutaj przyda się znajomość środowisk wirtualnych i języka wysokiego poziomu.

Jeszcze łatwiejsze jest programowanie cobotów: oprócz tzw. Teach Pendanta można tu wykorzystać także uczenie manualne, w którym operator prowadzi kiść ramienia z punktu do punktu, a następnie zapisuje poszczególne pozycje przez wciśnięcie przycisku na podstawie.

Link do filmu: https://www.youtube.com/watch?v=JOaiokciX_4&t=1s

Systemy wizyjne: do nieprzewidywalnych, dynamicznych aplikacji

Konwencjonalne programowanie ścieżki robota nie zawsze się jednak sprawdza: w wysoce dynamicznych aplikacjach, w których pozycja produktu nie jest ściśle zdefiniowana, zamiast statycznego programu wykonawczego lepiej zastosować system wizyjny. Jak pokazano w kolejnym materiale filmowym, rozwiązania tego typu bazują na sieciach neuronowych, które same uczą się określonych reakcji i dzięki temu są w stanie nie tylko precyzyjnie podać koordynaty produktu, ale także określić jego jakość. A zintegrowane z przenośnikiem, umożliwiają pobieranie i selekcjonowanie detali w ruchu.

Systemy wizyjne w połączeniu z robotem są chętnie stosowane np. w branży spożywczej, która słynie z dynamiki produkcji i szerokiego przekroju zadań związanych z obsługą produktu w ruchu. Ale nie tylko: rozwiązania takie sprawdzą się wszędzie tam, gdzie trzeba przeprowadzić szybką selekcję i kontrolę jakości wyrobów, a także przenieść je i zapakować w krótkim czasie cyklu.

Argumentem przemawiającym na ich rzecz jest także łatwość programowania: obeznanemu z pracą w środowisku programistycznym operatorowi nauczenie systemu rozpoznawania detali i skomunikowanie go z robotem zajmie nie więcej niż jeden dzień. A może znacznie poprawić wydajność procesów wytwórczych i konkurencyjność całego przedsiębiorstwa.

Link do filmu: https://www.youtube.com/watch?v=HWifyxa7ppw

Serwonapędy: niedościgniona precyzja ruchu

Czemu roboty zawdzięczają swoją niezwykłą precyzję? Tego dowiemy się z filmu poświęconemu serwonapędom. Ekspert firmy YASKAWA w przystępny sposób opisuje budowę tych układów oraz zalety ich stosowania w przemyśle. Najważniejszą jest zmniejszenie gabarytów maszyn, a tym samym i powierzchni parku maszynowego. Zbudowane z dwóch komponentów: serwowzmacniacza i serwosilnika, serwonapędy cechują się bowiem bardzo wysokim stosunkiem momentu obrotowego do objętości oraz możliwością obciążenia nawet do 300%.

Czempionem pod tym względem są układy regulacji składające się z serwosilnika prądu przemiennego z magnesami stałymi i enkoderami wysokiej rozdzielczości. Te ostatnie mogą rejestrować nawet do 17 mln impulsów na jeden obrót wału, co przekłada się na bardzo szybkie wykrywanie i korektę uchybu od wartości zadanej. Dzięki temu serwonapędy bardzo dynamicznie reagują na wszelkie zmiany parametrów pracy, co zapewnia im dużą popularność w aplikacjach wymagających szybkich, powtarzalnych ruchów, wysokiej precyzji i dynamiki oraz synchronizacji kilku osi. Jakie to aplikacje? Poza robotami ekspert YASKAWY wymienia jeszcze wycinanie w locie i stoły pozycjonujące, ale – jak dodaje – serwonapędy szybko podbijają kolejne rynki, co dowodzi rosnącemu znaczeniu dokładności pozycjonowania w całym przemyśle.

Link do filmu: https://www.youtube.com/watch?v=DzCZA5zo8gQ

Przemysł 4.0: a gdyby tak robot programował się sam?

To jednak nie jedyny trend obserwowany ostatnio na rynku przemysłowym: na ustach wszystkich od wielu lat jest także Przemysł 4.0, który implikuje wzrost znaczenia danych w zarządzaniu całością procesów produkcyjnych i biznesowych. Dane te, zbierane z czujników i urządzeń wykonawczych, pozwalają produkować szybciej, taniej i w sposób dostosowany do potrzeb klienta – pod warunkiem jednak, że są odpowiednio przetwarzane. A to zdaniem eksperta firmy YASKAWA nadal stanowi spore wyzwanie dla wielu firm.

Jak opracować system, który zapewni dostępność do odpowiednich informacji zarówno pracownikom poszczególnych działów, jak i kadrze kierowniczej? Jednym ze sposobów jest zastosowanie OPC UA, czyli otwartej architektury wymiany danych umożliwiającej komunikowanie się poszczególnych urządzeń zarówno między sobą, jak i bezpośrednio z systemem nadrzędnym – bez udziału sterowników PLC. A stąd już niedaleka droga do robotów autonomicznych, których kontrolery będą wymieniały informacje ze sterownikami PLC, przemiennikami częstotliwości i serwonapędami, aby na tej podstawie samodzielnie sterować zarówno robotem, jak i połączonymi z nim urządzeniami.

Link do filmu: https://www.youtube.com/watch?v=2YBw5ab7MW8&t=2s

Serwisowanie robota: nie zapominajmy o podstawach

Cykl zamyka materiał informujący, jak i po co serwisować roboty. Temat ten pojawia się nieprzypadkowo: proste programowanie i obsługa jednostek robotycznych nie powinny bowiem przesłaniać nam faktu, że robot – podobnie jak samochód – wymaga regularnych przeglądów. Jak podkreśla ekspert z firmy YASKAWA, obejmują one nie tylko bieżące naprawy, ale także wymianę materiałów eksploatacyjnych: smarów przegubów, baterii podtrzymujących pracę enkodera i pasków napędowych oraz kontrolę luzów i stanu napędów.

Przeglądy tego typu powinno się wykonywać co 6-12 tys. godzin pracy, ale wiele w tym względzie zależy od typu robota, jego producenta oraz warunków pracy. Co kilkanaście lat warto też przeprowadzić tzw. gruntowny przegląd obejmujący – poza standardowymi czynnościami – także analizę wszystkich zespołów napędowych i stanu technicznego urządzenia.

Najlepiej już na etapie zakupu sprawdzić, jaki zakres usług serwisowych oferuje producent i jaki jest deklarowany czas reakcji na zgłoszenie serwisowe. Regularne zabiegi konserwacyjno-serwisowe mają bowiem w przypadku robotów fundamentalne znaczenie: odpowiednio serwisowana jednostka robotyczna może z powodzeniem przepracować kilkanaście, a nawet kilkadziesiąt lat.

Link do filmu: https://www.youtube.com/watch?v=1S2teLAPw9o