hirdetés
hirdetés

Robotikai fejlesztések

Anyagmozgatás 4.0

Önmagát átkonfiguráló, mobil modulokból felépülő logisztikai rendszert, valamint a munkadarabok gyors és pontos felismerését segítő, nagy teljesítményű optikai érzékelőket díjazott a Motek 2016 kiállítás szakmai zsűrije. A fejlett szenzorokról gyűjtött, nagy adatmennyiség valós idejű elemzését az automatizálás szolgálatába állító megoldások az anyagmozgatás digitális jövőjét vetítik előre. 

hirdetés

Október 10–13. között harmincötödik alkalommal adott otthont a stuttgarti vásárterület a Moteknek, a gyártás- és összeszerelés-automatizálás nemzetközi szakvásárának. A nagy hagyományokra visszatekintő rendezvényt ma már egyértelműen a negyedik ipari forradalom, a digitális átalakulás trendjei határozzák meg. A közel 68 ezer négyzetméteres kiállítási terület standjain nehéz lett volna olyan komponenst, modult, különálló megoldást vagy összetett rendszert találni, amelyről hiányoztak a monitorozáshoz, az adatkommunikációhoz és az irányításhoz szükséges hardveres és szoftveres csatolófelületek.

Jól példázzák ezt a Motek 2016 díjazott robotikai fejlesztései is – a Karlsruhei Technológiai Intézet nevével fémjelzett technológiai munkacsoport projektjének eredménye, az első helyezett Karis Pro autonóm és redundáns, intralogisztikai rendszer, az ezüstérmes Westcam Technologies GmbH műfogrendszerező megoldása, valamint az EnShape GmbH Detect 3D-szenzora, amely a dobogó harmadik fokán végzett.

Okos robotraj

A kis méretű, autonóm és egymással helyettesíthető, redundáns modulokból felépülő Karis Pro intralogisztikai rendszer annak a több szervezet részvételével zajló, kutatási-fejlesztési projektnek az eredménye, amelynek a Karlsruhei Technológiai Intézet Anyagmozgatási és Logisztikai Intézete ad otthont.

Szemben az olyan hagyományos, merev anyagmozgató rendszerekkel, mint a szállítószalagok, a Karis Pro fejlesztői forradalmian új megközelítést alkalmaztak. Megoldásukat decentralizáltan irányított anyagmozgató modulokból építették fel, amelyek önállóan is működnek – előre kijelölt útvonalak nélkül, intelligens módon tájékozódnak a környezetükben, és elvégzik a rájuk osztott logisztikai feladatokat –, nagyobb munkadarabok két pont közötti szállításához viszont összekapcsolódnak, igény szerinti méretű fürtökbe vagy szállítószalag-szerű sorba rendezik magukat.

EnShape Detect: mindent látó 3D-szenzorok
EnShape Detect: mindent látó 3D-szenzorok

A Karis Pro rendkívül rugalmas felépítésének köszönhetően a vállalatok hatékonyabban szervezhetik meg a gyártás folyamatát, egyúttal a költségeket is csökkentve. További előny, hogy az intralogisztikai rendszer kialakításánál fogva segíti az anyagmozgatáshoz szükséges erőforrások optimalizálását, a gyártott termékportfólió változásával könnyen alkalmazkodik az új igényekhez, azonos felépítésű moduljai pedig redundanciából fakadó, magas rendelkezésre állást adnak a megoldásnak.

Miután a Karis Pro moduljai autonóm módon közlekednek és szerveződnek különböző formációkba a gyárcsarnok területén, nehéz lenne őket korlátokkal vagy más módon elkülöníteni az ott dolgozó emberektől. Az eredeti megközelítés ember és robot biztonságos együttműködése terén is újfajta megoldást követelt, amelyet a projektben részt vevő HIMA GmbH egy lapkára integrált rendszer (system-on-chip) formájában fejlesztett ki. A hardver- és szoftverelemeket integráló HICore 1 rendszer – amely a TÜV tanúsítványa szerint SIL 3-as biztonsági szintig alkalmazható – olyan funkciókat lát el, mint a védőzónák lézerszkenneres figyelése, a megbízhatóan azonosított akadályok kikerülése, valamint a biztonságos kommunikáció és az emberekkel történő együttműködés támogatása. A gyártóipar mellett a HICore 1 rendszer tanúsítványai alapján az egészségügy és az energetika területén is alkalmazható.

Sasszemű szenzorok

Második helyezést ért el az osztrák Westcam Technologies GmbH teljesen automatizált műfogválogató rendszerével. A természetes fogakhoz hasonlóan a pótlásukra készülő műfogak mérete és formája is teljesen egyedi, ami megnehezíti gyártásuk és kezelésük automatizálását. A Westcam ezt a problémát orvosolja megoldásával, melynek alapja a különleges formákat gyorsan és pontosan felismerő optikai szenzor. A rendszer – amely szabványos és testreszabható változatban is kapható – az érzékelőről érkező adatok alapján valós időben kiszámítja a fogak megmunkálása és tárolása, kezelése során alkalmazandó legjobb fogáspontokat, majd kiszűri közülük azokat, amelyek a robotkarok számára elérhetetlenek lennének. Mindezeket az adatokat a rendszer eltárolja, így azok a gyártási folyamat során, és később, a további megmunkálásra visszaküldött műfogak kezelésekor is növelik a munka hatékonyságát, valamint átadhatók a meglévő termeléstervező rendszernek is. 

A jénai EnShape GmbH olyan innovatív, a nagy teljesítményű 3D-szenzorokat az ipari minőség-ellenőrzés statisztikai módszereivel ötvöző megoldásokat fejleszt, amelyek teljes mezős, nagy felbontású és pontosságú mérések elvégzését teszik lehetővé, eddig nem látott gyorsasággal. A Motek 2016 kiállításon az EnShape Detect 3D-szenzora érdemelte ki a harmadik helyezést robotika kategóriában – ezt az érzékelőt a cég a munkadarabok gyors kiválasztását és a gyártási folyamat következő lépéséhez történő elhelyezését végző alkalmazásokhoz készítette.

Karis Pro: az intralogisztikai rendszer autonóm alapmodulja
Karis Pro: az intralogisztikai rendszer autonóm alapmodulja

Noha a tárolódobozokból alkatrészeket vagy termékeket kiválogató robotok már nem számítanak újdonságnak, eddig még nem kaptak olyan éles „szemet”, mint a Detect 3D-szenzor. Az EnShape érzékelőjével ugyanis a gépek mindössze 32 milliszekundum alatt 50 mikronos pontossággal felismerik a formákat, így már csupán a robotkarok fürgeségén múlik, hogy milyen gyorsan tudják megragadni és áthelyezni az azonosított munkadarabot. A mérés nagy pontosságának és a több mint 20 Hz-es felismerési rátának köszönhetően a tárolókban összezsúfolt, nagyon kis méretű tárgyak is gyorsan azonosíthatók, függetlenül attól, hogy milyen pozícióban helyezkednek el.

Mindezt a gyakorlatban, működés közben is láthatta a Motek 2016 közönsége a német Denso Robotics Europe standján. Az EnShape Detect szenzorát és PickMan szoftverét, valamint a Denso nagy teljesítményű robotját ötvöző Bin-Picking-rendszer 300 milliszekundum alatt nemcsak felismeri a fröccsöntött műanyag munkadarabokat, hanem azt is kiszámítja, hogy a robotkar hol foghatja meg őket a lehető legjobban, majd további 1,4 másodperc alatt a megfelelő pozícióba fordítva áthelyezi őket a munkafolyamat következő ciklusába – így percenként több mint 36 munkadarabot kezel megbízhatóan és pontosan, amivel kategóriájában jelenleg a leggyorsabbnak számít.

A munkadarabok válogatása és kezelése mellett a Detect 3D-re más alkalmazások is építhetők. A szenzorok érzékenysége hasznos lehet a minőség-ellenőrzésben, az anyaghibák és a deformálódások felismerésében, de a kutatást és a fejlesztést is segíthetik az érzékelők például a fluid felületek megfigyelésében, a mozgás és a helyzetváltozás folyamatos monitorozásában, valamint a begyűjtött adatok elemzésén keresztül a diagnosztizálásban. Nem utolsósorban a Detect 3D-hez foghatóan kifinomult, nagy teljesítményű érzékelők teszik majd lehetővé a robotok és az emberek minél szorosabb, mégis biztonságos együttműködését ipari környezetben és azon túl.

Kis Endre
a szerző cikkei

hirdetés
Ha hozzá kíván szólni, jelentkezzen be!
 
hirdetés
hirdetés
hirdetés

Kiadónk társoldalai

hirdetés