Najnovší prínos vývoja robotiky predstavuje kolaboratívne zváranie.

Myšlienka blízkosti a spolupráce robota s človekom už nie je v odbornom svete priemyselnej robotiky takou vzácnou novinkou. Aj prvotné nadšenie pre kolaboratívne roboty a tak trochu „diktát“ módneho trendu vystriedalo vo výrobných podnikoch triezvejšie zvažovanie ich nasadenia. Škála ich použitia tam, kde sú skutočne efektívnym prínosom, sa však postupne, a možno aj práve preto, rozširuje. Najnovší prínos vývoja v tomto smere predstavuje kolaboratívne zváranie.

Kolaboratívne zváranie je bezpečné už vo svojej podstate

Proces zvárania sa doteraz štandardne vnímal výsostne konzervatívnym spôsobom. Všetky doterajšie zváracie robotické aplikácie sú riešené štandardnými robotmi s plnou bezpečnosťou. To znamená, že bunky tvoria jeden celok, ktorý je od okolia oddelený zábranou, plotom i krytom. Úloha operátora tu, v štandardnom prípade, spočíva v príprave polotovaru na zváranie, uloženie dielov na zvárací stôl. Robot za fixnou zástenou vykoná potrebné zvary.

Väčší dôraz na návratnosť, flexibilitu a globálne nové technologické trendy však priviedol výrobcov kolaboratívnych robotov na myšlienku zaradiť k činnostiam vhodným pre blízku spoluprácu človeka s robotom – okrem tých už štandardných, ako je manipulácia, kamerová kontrola, paletizácia – aj zváranie. Priniesli riešenie, ktoré je výhodné po viacerých stránkach, nielen ekonomickej. Hoci obstarávacie náklady, ktoré sú v tomto prípade oveľa, oveľa nižšie oproti veľkým profi bunkám, sú dosť podstatným momentom rozhodovania pri výbere a nasadení tohto flexibilného robota. I vtedy, keby išlo o jeho verziu „laboratórneho“ využitia pri vývoji alebo prototypovaní a testovaní rôznych zvarov a dielov.

Benefity kolaboratívneho robota v kocke:

  • programovanie ručným navádzaním robota
  • kompatibilita so všetkými druhmi zváracích systémov
  • jednoduché grafické programovanie aj bez skúseností s programovaním
  • rýchla návratnosť investície
  • efektívnejšia výroba pri rovnakom počte zváračov

Kolaboratívny robot nevyžaduje žiadny kryt či ďalšie ochranné pásmo. Potrebnú bezpečnosť má zabudovanú priamo v sebe. Jeho výhodou je možnosť priameho osadenia na zvárací stôl a okamžité zahájenie činnosti. Ak je to čo len malá séria, prácu zvárača môže prevziať robot. Pokiaľ prebieha výroba hoci aj v malých sériách – povedzme aj po 10 kusov – kolaboratívne zváranie vie byť prospešným pomocníkom.

Robot sa učí od nás

Dôvodom a tou podstatnou pridanou hodnotou, ktorá šetrí čas a peniaze, je tu možnosť ručného učenia robota. Pri veľkých strojoch v štandardnej veľkosériovej výrobe v reálnej prevádzke potrebujete skúseného robotického programátora na to, aby s ovládacím panelom a joistikom naprogramoval pohyb robota. Na rozdiel od tohto scenára disponuje kolaboratívny robot funkciou „lead-through“. Tá pri jej zapnutí umožňuje, že rameno robota sa podvolí vedeniu vašej ruky, ktorou ho môžete priviesť do požadovanej pozície. Manipulujete ním ako so svojou vlastnou rukou. Pohyb si dokáže zapamätať stlačením ďalšieho tlačidla. Obe tlačidlá sú programovateľné, ale prednastavené práve na funkciu ručného navádzania a zapamätania konkrétnej pozície. Nachádzajú sa na poslednej časti kinematiky robota práve preto, aby užívateľ nemusel stále brať do ruky ovládaciu jednotku. Rýchlo a asertívne ho naučí jednotlivé pozície – naučí ho pohybovať sa, kde všade sa má zvar vykonať.

https://youtu.be/TE7cASV5J7s

Ďalším benefitom je jeho užívateľská jednoduchosť – grafické programovanie. Na jeho zvládnutie nie sú potrebné veľké programátorské vedomosti. Keď operátor pohybuje ramenom robota a stláča tlačidlo zapamätania bodov, automaticky tým vytvára program pohybu. V ovládacom paneli operátor nevidí ostrý kód, ale jeho grafické znázornenie s jednoduchou rečou. Keď nastaví pohyb, vyberie z knižnice prednastavených blokov blok „štart zvárania“ a po ukončení grafický blok „stop zvárania“. To je celé, čo na procese treba spraviť.

Kolaboratívne zváranie ako ideálne riešenie pre malé série

Všetko ide rýchlo a linka nestojí. Skrátka, ideálne riešenie pre výroby, kde sa kvôli malým sériám neoplatilo implementovať veľkú zváraciu linku a naďalej sa zváralo ručne. Teraz nie je problém ráno naučiť robota zvárať jeden diel, výrobok a na druhý deň ho naučiť činnosť potrebnú pre novú sériu. Bez kvanta času na programovanie.

Nespornou výhodou kolaboratívnych robotov je určite aj ich hnuteľnosť. Demontovať ich zo zváracieho stola a premiestniť na iné pracovisko je to najmenej. Stačí do rýchloupínača vložiť iný nástroj a môže pokojne vykonávať aj inú činnosť než zváranie. Môže napríklad depaletizovať alebo nakladať výrobky. Jednoducho je flexibilný. Pri štandardnej veľkej zváracej bunke by táto premena stála veľký obnos a z časového hľadiska ešte viac.

Už samotný fakt kolaborácie je veľkou novinkou pri zváraní. Ale to, že by mohol v blízkej budúcnosti aj vidieť, je takpovediac „horúca“ novinka a aktuálne uvažovanie vývojárov o ďalšom smerovaní kolaboratívneho zvárania. Cieľom je, aby priradený kamerový systém rozoznal polohu  ľubovoľne položeného dielu na páse. Tak nie je potrebné ho vkladať v presnej polohe do nejakého zariadenia, ako je tomu dnes pri robotickom zváraní. 3D vision system  naskenuje celú siluetu dielu a jeho polohu na stole. Robot bude podľa skenu vedieť prispôsobiť všetky trajektórie, ktoré má v svojej knižnici uložené na to, aby diel zvaril.

kolaboratívne zváranie

Proces tohto múdreho, adaptabilného kolaboratívneho zvárania by sa následne dal využiť aj pri rozlišovaní rôznych typov dielov a priraďovať im potrebné zvary. Systém vyhodnotí typ dielu, jeho polohu na páse a automaticky  k nemu priradí program bez toho, aby sa musel prestaviť celý program, ako to teraz býva zvykom. Jednotlivé diely vo výrobe by sa tak nemuseli triediť a prichádzali by tak, ako sa polotovary vyrobia a pritom nebude potrebné zriadiť pre každú výrobnú linku samostatnú zváraciu bunku.

V prípade záujmu si túto zváraciu aplikáciu môžete v ABB Slovensko aj zapožičať, odskúšať, prípadne otestovať s využitím AI a kamerovým systémom.

 

(Visited 36 times, 1 visits today)