Off-line programování robotů ve světě covidu-19

Obrázek 1: Off-line programování (OLP) lze realizovat prostřednictvím softwarových platforem specifických pro výrobce OEM nebo prostřednictvím řešení třetích stran. Obrázky poskytla společnost Yaskawa Motoman Obrázek 1: Off-line programování (OLP) lze realizovat prostřednictvím softwarových platforem specifických pro výrobce OEM nebo prostřednictvím řešení třetích stran. Obrázky poskytla společnost Yaskawa Motoman

Během pandemie covidu-19 se stále častěji používají off-line platformy pro programování robotů. Podívejte se na čtyři scénáře a aspekty programování.

Robotická automatizace a další pokročilé technologie se v posledních měsících ukázaly pro podniky jako nezbytné, aby si udržely a zvýšily produktivitu na náročných, ale nejistých trzích zasažených pandemií. Roboty s technologiemi poskytujícími pestrou paletu funkcí, nasazované v aplikacích od svařování až po lakování, mohou podnikům pomoci dosáhnout vyšší přesnosti a kvality při vyšší efektivitě.

Robotická automatizace může urychlit výrobu, ale může také způsobit značné prostoje, pokud není zaveden důkladný plán programování robotů. K zajištění provozuschopnosti robotů – zejména u výrobních podniků, které si nemohou dovolit přerušit výrobu, zatímco se program robotu zapisuje bod po bodu z ručního programátoru učení – se stále častěji používají off-line platformy pro programování robotů, které umožňují přizpůsobit se složitému uspořádání systémů.

Čtyři scénáře off-line programování robotů

Pomocí 3D reprezentace robotické pracovní buňky, která vizuálně znázorňuje, jak se robot pohybuje po naprogramované dráze, lze off-line programování (OLP) provádět prostřednictvím softwarových platforem specifických pro výrobce OEM nebo prostřednictvím řešení třetích stran. OLP také poskytuje zkušeným i začínajícím programátorům robotů možnost vytvářet, testovat a upravovat program nebo úlohu robotu z pohodlí virtuálního programovacího prostředí na PC ještě předtím, než je implementován na provozní úrovni. V důsledku událostí spojených s pandemií covidu-19 se mnoho výrobců ocitlo v některé z následujících čtyř situací:

SCÉNÁŘ č. 1: Omezený přístup na provozní úroveň

Celá smršť nových zdravotních komplikací a předpisů přiměla podniky k zavádění sociálního distancování spolu se zásadami práce z domova. Tím došlo k omezení přístupu k robotům na provozní úrovni, což ztěžuje programování/přeprogramování úloh. 

SCÉNÁŘ č. 2: Přizpůsobování situace měnící se poptávce

Zvýšená poptávka po výrobcích pro všeobecné použití nutí pracovníky, aby rekordním tempem realizovali zakázky s vysokou variabilitou produktů v malých sériích. Aby bylo možné zvládnout potřebnou přestavbu na nový produkt, klade se větší důraz na inteligentní technologie, jako je software OLP, který zkracuje prostoje při programování a optimalizuje celkovou účinnost zařízení (OEE).

SCÉNÁŘ č. 3: Rychlé zavádění automatizace

Podobně jako v případě scénáře č. 2 nutí zvýšení poptávky po určitých výrobcích (zejména těch, které jsou důležité pro boj s pandemií) společnosti integrovat nové roboty nebo nově využívat stávající. Pro oba tyto případy a za účelem usnadnění hladšího přechodu na výrobu těchto potřebných produktů se doporučuje používat software OLP.

SCÉNÁŘ č. 4: Testování nového přístupu

Uvolnění vládních omezení vede k opětovnému otevření podniků, což vyvolává nový důraz na oživení výroby. Vedoucí představitelé společností se proto rozhodli řešit náročné výzvy prostřednictvím kreativního a kolaborativního přístupu k robotické automatizaci. Stávající roboty se buď nasazují na nové úkoly, nebo se pořizují roboty nové. Je možné, že se robotická automatizace v daném závodě objevuje poprvé. Bez ohledu na přístup jde o životaschopnou metodu zřízení nových, složitějších robotických úloh za využití off-line programování.

Čtyři klíčové aspekty off-line programování robotů

Ačkoli se použití softwaru OLP neomezuje na následující aspekty, většina uživatelů vyhledává off-line programovací platformy, které mají rozsáhlou knihovnu modelů a nabízejí tyto čtyři klíčové funkce: 

  1. Detekce kolize robotu

Pokud pracuje několik robotů v těsné blízkosti, je nezbytné, aby byly naprogramovány tak, aby pracovaly jako tým. Během procesu off-line programování signalizuje funkce detekce kolize potenciální nebezpečí narušení, což programátorovi umožňuje provést úpravy šetřící náklady před zavedením programu do provozní úrovně.

  1. Plánování dráhy robotu

Robot je naprogramován tak, aby se pohyboval z bodu do bodu, nicméně je nutné dráhu plánovat podle konkrétních položek, jako jsou přípravky pro držení dílů. S plánováním dráhy je programování robotu pro manévrování kolem pevných bodů snazší, protože aktivuje detekci kolize, aby se zabránilo narušení pohybu.

  1. Sledování dopravníku robotem

Pokud se díly nacházejí v různých polohách, sledování dopravníku může robotu pomoci tyto díly podle potřeby zarovnat.

  1. Dráha robotu podle systému CAM

Pokud provádíte svařování, vydávání nebo jinou složitou úlohu, může vám funkce dráhy podle systému CAM pomoci proces automatizovat. Namísto ručního učení bodů robotu poskytuje dráha podle systému CAM tyto body automaticky. Tyto a další funkce společně pomáhají koncipovat možné scénáře robotů, jako například: „Jak rychle se může robot pohybovat v určité aplikaci?“ nebo „Může se robot pohybovat určitým způsobem, aby svařil určitý díl?“ a další úvahy.

CTL2012 MAG2 IM Yaskawa Motoman Fig2Obrázek 2: OLP může výrobcům pomoci s rychlejší integrací, rychlou přestavbou na výrobu jiného produktu a v dalších otázkách

Čtyři výhody off-line programování robotů pro výrobce

Kromě řešení výše uvedených scénářů může správné a efektivní používání softwaru OLP pomoci výrobcům dosáhnout různých výrobních cílů, k nimž patří: 

  1. Rychlá integrace robotiky

Off-line programování umožňuje vytvořit robotickou úlohu ještě ve fázi výstavby pracovní buňky. Tento proces urychluje dobu integrace, protože datové soubory lze přenést, jakmile je pracovní buňka dokončena a instalována na provozní úrovni. I když může být zapotřebí ještě určité minimální doladění, mít připravenou úlohu pro robot předem je velkou úsporou času. 

  1. Rychlá přestavba robotů na výrobu jiného produktu

Pokud se robot používá ke zpracování více dílů, off-line programování umožňuje programovat robot pro „díl B“, zatímco se vyrábí „díl A“. Jakmile je výroba „dílu A“ dokončena, lze naprogramované soubory stáhnout do řídicí jednotky robotu a spustit výrobu „dílu B“.

  1. Nastavení funkční bezpečnosti robotů

OLP umožňuje zohlednit aspekty, jako je kolize ramena, omezení rychlosti a bezpečnostní zóny. To zahrnuje možnost grafického překrytí bezpečnostních zón (mezí dosahu robotu) během simulace, což umožňuje vizuální ověření a testování pohybem v simulaci.

  1. Dosažení rychlých časů cyklů pro roboty

V případě potřeby extrémně rychlých cyklů mohou platformy OLP pomoci uživatelům sledovat pracovní cyklus robotu, což umožňuje monitorovat životnost motoru.

Flexibilita softwaru OLP nabízí mnoho výhod a umožňuje větší kombinaci úloh s jednoduchým přechodem z jedné úlohy na druhou. Podobně mohou větší společnosti s více lokalitami anebo pracovními buňkami zkrátit dobu programování a snížit nekonzistentnost tím, že programovanou úlohu distribuují z centrálního, řízeného zdroje. Kromě toho se v poslední době značně zdokonalila technologie senzorů pro úlohy, jako je robotické svařování, což přináší značné výhody koncovým uživatelům v různých průmyslových odvětvích.

Po zavedení a správném použití může společné používání softwaru – spolu s funkčně bohatými senzory – pomoci výrobcům řešit současné výzvy trhu a rostoucí potřeby prostředí výroby s vysokou variabilitou produktů v malých sériích.

Michael Castor je produktový manažer pro manipulaci s materiálem společnosti Yaskawa America – divize Motoman Robotics. Upravil Chris Vavra, zástupce šéfredaktora časopisu Control Engineering, CFE Media and Technology, Tato e-mailová adresa je chráněna před spamboty. Pro její zobrazení musíte mít povolen Javascript..

Control Engineering Česko

Control Engineering Česko je přední časopis o průmyslové automatizaci. Je vydáván v licenci amerického Control Engineering, které poskytuje novinky z této oblasti více než 60 let.

www.controlengcesko.com