Külön említést érdemel az adatátviteli vonalak és a tápellátó rendszer sínjeinek elvezetésére, valamint különféle közegek áramoltatására szolgáló belső vezetőcsatorna, amely kialakításánál fogva az összes tengely végtelenített forgatását is lehetővé teszi. Az ATRO-rendszer elemeiből szinte bármilyen felépítésű robot összeállítható, az egyszerű, egytengelyes forgóasztaloktól és párhuzamos (delta) kinematikai elrendezésektől egészen a többtengelyes csuklókaros robotokig.
A Beckhoff minden részletre kiterjedő megközelítése döntő jelentőségű a könnyű üzembe helyezés és az egyszerű kezelhetőség szempontjából, ugyanis egy gép vagy üzem esetében csak a robotrendszer és a PC-alapú vezérlés közvetlen összeépítésével alakíthatók ki teljes körű, ténylegesen optimalizált megoldások. Ezen alapokra építve mérsékelhető az egy ipari PC-re jutó vezérlések száma, még akár több robot kezelése esetén is.
Az ATRO kinematikai rendszere öt aktív csuklópontot tartalmaz. Ezek a motormodulok, amelyek ötféle kivitelben készülnek, egyenes vagy L alakú kialakítással, öt különböző teljesítményosztályban. Minden motormodul a robot egy tengelyének teljes hajtásrendszerét képezi. Kiegészítő elemként mindössze egy tápegységet és egy vezérlőt kell még csatlakoztatni, ami jelentős helymegtakarítást jelent a vezérlőszekrényen belül.
Az ATRO-robotrendszer elemei stabil kapcsolódást biztosító, ugyanakkor minden belső közegvezetőt átengedő mechanikai csatlakozási felülettel rendelkeznek. Az adatátviteli vonalak, a tápsínek és a különféle közegek – sűrített levegő, vákuum vagy folyadék – így az ATRO kinematikai modulok belsejében vezethetők el. A hagyományos robotikai rendszerekben ezeket külsőleg vezették el, ami a forgatási tartományt és a kihasználható munkaterületet is bekorlátozta.
Újabb összekötő egységekkel bővült a robotrendszer
A Beckhoff első ízben 2022-ben bemutatott ATRO elnevezésű moduláris ipari robotrendszere most további összekötő egységekkel bővült. Az új egységek fokozzák az ATRO rugalmasságát, és többkarú robotok építését is lehetővé teszik.
A beépített hajtásfunkciókkal rendelkező, sorozatgyártott ATRO motormodulokból és a különféle geometriájú összekötő egységekből rugalmasan alakíthatók ki különféle kinematikájú robotrendszerek, így olyan robotikai megoldások építhetők, amelyek pontosan egy adott alkalmazás igényeihez optimalizáltak.
A robotvezérlés teljeskörűen integrálva van a számos automatizálási funkcióval rendelkező TwinCAT vezérlőkörnyezetbe, ami megkönnyíti egy gép teljes körű megvalósításának folyamatát is.
Mechanikailag passzív modulokként az ATRO összekötő egységekkel a kinematikai szerkezet vagy a munkatér hozzáigazítható az adott követelményekhez. A Beckhoff ezúttal egy két leágazással rendelkező, T alakú összekötő egységet, valamint L és S formájú összekötő egységeket mutatott be. A Beckhoff az Automatica 2023 szakkiállításon példaként a T-modulon alapuló, kétkarú, karonként négy-négy motormodult (azaz csuklót) tartalmazó robotkinematikát mutatott be.
Az összeállításban a közös főtengely folyamatosan forgó tengelyként – és ezáltal mozgó robotalapként – szolgált, amit azért lehetett megvalósítani, mert az ATRO-rendszerben a belső közegvezetés következtében az alaptól a beavatkozó szervekig minden tengely végtelenszer forgatható. A két kart a robot egyidejűleg két munkaterületre képes mozgatni, ahol azok munkadarabokat fognak meg, tesznek le vagy munkálnak meg.
A teljes szerkezet nemcsak helytakarékos, hanem gyors és hatékony megoldást is jelent, mivel segítségével kiküszöbölhetők a tengely mozgáskorlátai miatt egyébként szükséges visszautak, amelyeken nem történik munkavégzés. A két megfogóhoz szükséges sűrített levegő vagy energia a modulok ATRO-interfészein keresztül a szerkezeten belül jut el az alaptengelytől a két beavatkozószervig.
Az L és S alakú új összekötő egységek négy szabadságfokú kinematikát tesznek lehetővé, ami például palettázásnál fontos lehet. Az új, L alakú összekötő egységek egy további, különleges tulajdonságát egy másik kiállított rendszer szemléltette: ebben az elrendezésben kizárt a tengelyek egymással való ütközése, így optimálisan kihasználható az összes tengely végtelenített elforgathatósága. Minden (más) robotelrendezésnél az önütközést szoftveres úton kell elkerülni.
A Beckhoff teljes rendszerének másik újdonsága a moduláris MX-rendszer robot- és gépvezérlőként történő alkalmazása. Egy tápegységből, ipari PC-ből, digitális be- és kimenetekből, valamint biztonsági modulokból álló MX-rendszer-összeállítás lehetővé teszi az ATRO vezérlőszekrény nélküli üzemeltetését.
Az MX-rendszer 40 A kimeneti áramú új tápegységétől egyetlen hibrid kábel juttatja el a robothoz a 48 V-os tápfeszültséget és az EtherCAT kommunikációs vonalat. A beavatkozó szervek pneumatikus vezérlését az MX-rendszer új pneumatikai moduljai végzik. A végeredmény egy teljes körű, kompakt, vezérlőszekrény nélküli robotvezérlő rendszer, amely a gépen vagy termelőcellán belüli további automatizálási feladattal könnyedén bővíthető.
Illusztrációk: Beckhoff Automation
Cikkünk eredetileg a GyártásTrend magazin június - júliusi lapszámában jelent meg, amely ezen a linken olvasható.
