A-Z ELEKTRO leden / únor 2016

leden/únor 2016 | A-Z ELEKTRO | 27 AUTOMATIZACE, PRŮMYSLOVÉ ROBOTY P ožadavky na průmyslovou výrobu jsou v dnešní době velmi vysoké a roboty jsou tak stále populár- nější. Lze říci, že už se staly standardní součástí výrobních linek. Vývoj však jde dál. Vzhledem k tomu, že každý chce vyrábět stále více a současně za méně peněz, předpokládá se, že i roboty a strojní zařízení budou chytřejší a in- teligentnější. Roboty představují velmi sofistikované řešení a chtěli bychom proto plně využívat jejich flexibilitu. Víme však, že schopnosti robotů nevyu- žíváme na 100 %, protože za roboty vždy následuje celý systém. Roboty by také měly nahradit práci člověka v těžkých a složitých podmín- kách, při opakovaných a monotónních činnostech a tam, kde se pracovníci notoricky dopouštějí chyb. To tedy znamená, že robotický systém by měl být inteligentní a pružný, zkrátka jako člověk. Níže v článku tuto otázku probereme a ukážeme, jak inteligentní mohou průmyslové roboty být. Začlenění do výrobní linky První důležitou věcí je mít centrální řídicí systém. Odpovídá to lidskému mozku. Výrobní linky mají často mnoho výrob- ních uzlů. Robot pracuje v jednom uzlu a v druhém pak víceosý stroj, jinde je CNC centrum a v jiném probíhají další výrobní operace. Když však všechny tyto činnosti rozdělíme, mohou nastat problémy. Konstruktéři, kteří se zabývají integrací robotů do výrobních linek, si často stěžují na problémy při návrhu, programování a spouštění linky způsobené používáním různých systémů od různých dodavatelů. Z toho vyplývá, že nejlepším řešením je mít jeden systém od jednoho dodavatele. Takové systémy vám může nabídnout Mitsubishi Electric. iQ platforma je flexibilní multi- funkční systém. Na jedné modulární sběrnici lze použít až čtyři kontroléry a více než 50 různých modulů. Mohou to být kontroléry typu PLC, robotický, CNC, pro řízení víceosých systémů, kontrolér programovaný jazykem C, průmyslové PC a procesní PLC. Každý z těchto kotnrolérů má svůj vlastní program a pracuje tedy ne- závisle. Všechny si vyměňují data po sběrnici s ostatními procesory, která zaručuje ultra rychlé paralelní spojení mezi nimi. Je tedy možné na jednu linku zapojit buňku se dvěma roboty pracujícími současně v jedné buňce i ví- ceosý stroj se servopohonem a ovládat je prostřednictvím jediné zobrazovací jednotky. A navíc – každý z těchto dvou robotů ví všechno o stavu toho druhého. Tím je vyloučena možnost kolize, pra- covní prostor může být optimalizován a dva roboty mohou pracovat v tan- demu. Velmi populárním řešením jsou také dva CNC stroje na bázi procesoru C80 a jeden robot, který obsluhuje oba tyto stroje – zakládání a vyjímání dílů. Další možnou aplikací je kombinace PLC, C-procesoru, výrobního informač- ního systému (MES-IT) a kontroléru po- hybu. Tato aplikace umožňuje synchro- nizovat až 32 os: technologický procesor řídí výrobu a systém MES-IT s dohlíže- cím IT systémem zasílá a shromažďuje data z celého závodu. A to všechno v jediném systému! Tato platforma obsahuje ještě jeden významný prvek – programovací balík iQ Works. S jedním softwarem napro- gramujete všechny kontroléry. Data a proměnné veličiny lze snadno měnit a všechny programy mohou pracovat se stejnými proměnnými i konstantami. Stejný parametr může mít na operač- ním panelu (GOT2000), PLC, pohybovém systému i na robotu stejný název. Software také umožňuje snadnou výměnu dat mezi PLC různých plat- forem. Využívají se ethernetové sítě typu CC-link IE Field, Profinet, Ether- net/IP a jiné, nebo pro méně náročné aplikace“běžný” Ethernet TCP/IP. Smysly robotu Další důležitou věcí jsou smysly stroje, na prvním místě vidění. Inteligentní stroj je vybaven systémy vidění, které jsou očima stroje. Dva hlavní výrobci tohoto systému, Mitsubishi Electric a Cognex, spojili své síly a vyvinuli společnou platformu pro strojové vidění (Machine Vision). Roboty a pohonné systémy Mitsubishi Electric mají vnitřní funkce pro snadnou komu- nikaci a spolupráci se systémy Cognex. Systémy vidění jsou schopny rozpoznat objekt na pracovní ploše, poskytnout souřadnice a zjistit orientaci objektu, takže robot nebo manipulátor mohou objekt snadno uchopit. Mitsubishi dodává také systém Melfa Vision, který je součástí iQ platformy a umožňuje programátorovi provozovat systém vidění za pomoci dobře známé softwarové filozofie Mitsubishi. Další schopností systému strojního vidění je kontrola jakosti. Automatické systémy mohou v této oblasti plně na- hradit člověka a provádět velmi efektivní a rychlé kontroly jakosti. Velké objemy dat ze zobrazeného výrobku mohou být velmi rychle zpracovány a uloženy v IT databázi. Ve spojení s vysokorychlost- ním data loggerem – modulem pro iQ platformu – může být zaznamenán celý proces výroby a všechny kontroly jakosti. Podnik tak může uplatnit koncepci bezvadných výrobků, tj. výrobků vykazují- cích nulové vady, protože všechny vadné výrobky budou vyřazeny nebo zachyceny ještě před dokončením výroby nebo před odesláním výrobku zákazníkovi. Chrání se tím dobré jméno podniku. Vysoko- rychlostní data logger může také zasílat sestavený formulář s údaji o výrobě vedoucím pracovníkům přímo e-mailem, bez komplikovaných IT systémů. U takto získaných výrobních údajů není žádný prostor pro jakékoli podvody ze strany pracovníků ve výrobě. Vyšším stupněm systémů strojového vidění je 3D vidění. Tato technologie vidí předměty nejen v dvojrozměrné ploše, ale prostorově v 3D, což může přinést velké úspory ve výrobě. Roboty vybavené 3D viděním jsou schopny identifikovat a odebírat neorientované objekty. To znamená, že není potřeba vytvářet další systém pro vyjímání objektů ze zásob- níku a jejich ustavování do správné polohy v rovině – s 3D viděním to robot zvládne sám, protože rozpozná polohu a například úhel sklonu předmětu. Velmi důležitou vlastností těchto systémů je, že Mitsubishi Electric může instalovat