Czułość ludzkiej ręki w robotach

Czułość ludzkiej ręki w złożonych pracach montażowych i transferowych stanowi wzorzec dla innowacyjnego modułu kompensacyjnego, który upraszcza istniejące procesy montażu i łączenia oraz udostępnia szeroką gamę nowych możliwości w automatyzacji. W dłuższej perspektywie efektor końcowy ma stać się podstawą dla samouczących się komórek produkcyjnych.
Roboty w znacznym stopniu przyczyniają się do automatyzacji fabryk. Byłoby jednak jeszcze lepiej, gdyby maszyny potrafiły działać równie inteligentnie jak ludzie. W przypadku istniejących systemów zrobotyzowanych rozwiązanie wielu problemów wymaga niewspółmiernie dużego wysiłku. Każda próba kontroli niestabilnych procesów prowadzi zwykle do wysokich kosztów uruchomienia, uczenia lub konserwacji. Odchylenia od prawidłowego położenia, które nie są korygowane na bieżąco, mogą spowodować nieprawidłowości, a nawet uszkodzenie produktu.
Kolejnym wyzwaniem są niezwykle złożone procesy produkcyjne, które dawniej były niemożliwe do zaimplementowania z technicznego lub ekonomicznego punktu widzenia. Dotychczasowe ograniczenia w zakresie jakości, wydajności i produktywności można teraz wyeliminować za pomocą niewielkiego i łatwo instalowanego komponentu.

Smart end effector rewolucjonizuje robotykę
Tak jak inteligentne gniazdko, które wkłada się do zwykłego gniazdka, aby podłączać domowe urządzenia do sieci elektrycznej i zapewniać przejrzystość ich obsługi, podobnie element kompensacyjny pomaga dużym robotom przemysłowym produkować towary w bardziej ekonomiczny sposób i z większą precyzją. Bazując na tej koncepcji, pracujący w firmie Bosch Rexroth eksperci ds. techniki przemieszczeń liniowych opracowali moduł Smart Flex Effector, który pozwala zarówno podsystemom kartezjańskim, jak i robotom przegubowym „wyczuwać” sytuację w ich otoczeniu. Oprócz niezbędnych czujników ten innowacyjny element kompensacyjny jest wyposażony w układ kinematyczny, który działa niezależnie w sześciu stopniach swobody.
Połączenie funkcji sensorycznych i mechanicznych jest podstawą inteligentnej współrzędnościowej jednostki pomiarowej, dzięki której niestabilne i bardzo złożone procesy stają się przejrzyste i możliwe do kontrolowania. Smart Flex Effector może na przykład wyczuć położenie obrabianych lub przenoszonych przedmiotów w neutralny czasowo sposób w trakcie chwytania i przekazywać informacje o położeniu bezpośrednio do odpowiedniego sterownika robota, aby aktywnie kompensować bieżące różnice w położeniu. W przeciwieństwie do sond pomiarowych pozwala to na dokładne łączenie i przenoszenie obiektów bez wykonania dodatkowych operacji.

Jednostka kompensacyjna wspomagana za pomocą czujników opracowana z myślą o robotach przegubowych i liniowych: Smart Flex Effector zwiększa precyzję, produktywność i stopień automatyzacji procesów, a ponadto pozwala uniknąć błędów.

Przełom w automatyzacji procesów
Efektor końcowy, który spełnia wymagania stopnia ochrony IP54, nadaje się do przenoszenia przedmiotów o masie sięgającej 6 kg. Udostępnia szereg nowych możliwości zarówno producentom, jak i użytkownikom maszyn. Pozwala na realizację zadań, które wcześniej były niemożliwe – albo możliwe tylko częściowo – do zaimplementowania lub były kosztowne i wymagały pasywnych jednostek kompensacyjnych, czujników momentu siły i systemów wizyjnych. Szeroki zakres zastosowań sięga od automatyzacji procesów przez procesy łączenia o bardzo małej tolerancji po monitorowanie jakości, automatyczne uczenie lub kontrolowane przenoszenie przedmiotów.
Jednym z przykładów czynności wykonywanych ręcznie, których dotychczas nie można było zautomatyzować ze względów ekonomicznych, jest wkładanie płytek drukowanych do jednostek sterujących silników. W przeszłości problemem był tu fakt, że położenia płytki nie można było określić w zadowalający sposób. Tymczasem nawet najmniejsze niedopasowanie w trakcie wkładania płytki powodowało wygięcie lutowanych złączy. Jeśli jednak robot jest wyposażony w moduł Smart Flex Effector, system może wprowadzić niezbędne drobne korekty i prawidłowo umieścić płytkę w jednostce.

Inteligentne przenoszenie, uczenie i monitorowanie
W typowych zadaniach przenoszenia aktywna kompensacja odchyleń od odpowiedniego położenia pozwala zadbać o to, aby montowane lub przenoszone obiekty były precyzyjnie pobierane, odkładane w prawidłowy sposób lub trafnie sortowane. Pozwala to bezpiecznie i dynamicznie przenosić nawet części wykonane ze szkła lub innych delikatnych materiałów. W przypadku szybkich ruchów transportowych w trakcie procesu moduł kompensacyjny może być aktywnie ustawiony na pozycję „zero” i elektromechanicznie zablokowany.
Dzięki efektorowi końcowemu można też uprościć lub zautomatyzować procesy uczenia. Robotyczny system sterowania potrafi bezpośrednio odczytywać dokładne współrzędne punktów chwytania i odkładania, dlatego teraz możliwe jest wielokrotne uczenie również w trakcie pracy urządzenia. Jeśli to konieczne, robota można także „poinstruować” ręcznie z pomocą efektora końcowego – wystarczy ręcznie przesunąć go na pozycję.

W ramach monitorowania procesów innowacyjny moduł kompensacyjny nie tylko ułatwia dokumentację, lecz także zwiększa jakość procesów. Przez natychmiastowe wykrywanie odchyleń między położeniem docelowym i rzeczywistym oraz zgłaszanie ich do systemu sterowania w celu wprowadzenia korekt można uniknąć błędów i niepotrzebnych kosztów wynikających z wybrakowanych produktów lub przeróbek.

Precyzja, dynamika i czułość: robot kartezjański do przenoszenia z modułem Smart Flex Effector.

Łatwa instalacja i uruchomienie
Smart Flex Effector powstał z myślą o specjalistach w dziedzinie automatyzacji, integratorach systemów, integratorach i producentach rozwiązań robotycznych oraz dostawcach i sprzedawcach urządzeń peryferyjnych. Dotykowy moduł kompensacyjny może także zainteresować zakłady przemysłowe i użytkowników z różnych sektorów przemysłu, takich jak elektronika, przemysł metalowy czy branża artykułów konsumpcyjnych. Instalacja jest bardzo prosta. Na potrzeby instalacji mechanicznej dostępne są kołnierze adaptera do popularnych robotów i chwytaków. Zasilanie odbywa się przez standardowy zasilacz 24 V, a wymiana danych ze sterownikiem przez interfejs RS485 lub dodatkowe cyfrowe interfejsy wejścia/wyjścia. Elektromechaniczny system blokady nie wymaga układu pneumatycznego.

Szybki montaż: moduł Smart Flex Effector wystarczy przykręcić do ramienia robota i chwytaka.

Nowa rola ludzi w systemie produkcji
Dzięki szerokiej gamie możliwych zastosowań w automatyce Smart Flex Effector może pomóc przeciwdziałać dotkliwym brakom wykwalifikowanych pracowników i personelu do wykonywania zadań montażu i łączenia. Mimo to ludzie są w dalszym ciągu potrzebni w procesach montażowych. Zamiast wykonywać monotonne czynności, mogą jednak wykorzystać swoją wiedzę i umiejętności w innych zadaniach, takich jak analiza danych czy optymalizacja procesów w zintegrowanych systemach i podsystemach.
Perspektywy: podstawa dla samouczących się komórek
Inteligentne efektory końcowe mają rewolucyjny potencjał, ponieważ nie tylko rozwiązują aktualne problemy w produkcji przemysłowej, lecz także niosą ze sobą nowe możliwości w zakresie projektowania systemów produkcyjnych. W dłuższej perspektywie inteligentne moduły kompensacyjne mogą również umożliwić tworzenie systemów produkcyjnych i elastycznych komórek montażowych o znacznie prostszej zasadzie działania i niższych kosztach. W przyszłości strumień danych płynący z efektorów końcowych będzie też można połączyć z algorytmami sztucznej inteligencji, aby pozwolić systemowi na uczenie maszynowe. W ten sposób proces będzie nieprzerwanie sam się optymalizował.

Obsługa procesu przez człowieka jako wzorzec

Inteligentny efektor końcowy firmy Bosch Rexroth został opracowany na podstawie kluczowego spostrzeżenia: ekonomiczne stabilizowanie złożonych, niestabilnych procesów z powiązanymi podprocesami przez samo zwiększenie dokładności pozycjonowania w systemach produkcyjnych i komórkach montażowych jest niemożliwe. Dotyczy to zwłaszcza dużej zmienności wariantów i niewielkich ilości. Dlatego bardziej obiecujące wydaje się być naśladowanie podstępowania człowieka: zamiast unikać czynników zakłócających, takich jak zmęczenie lub skumulowane błędy pomiarowe, lub je eliminować, pracownicy uwzględniają w procesie indywidualną nieostrość. Smart Flex Effector firmy Bosch Rexroth idzie za tym przykładem. Aby zapewnić wysoką jakość procesu przenoszenia, nie są używane bezwzględne współrzędne w przestrzeni. Moduł kompensacyjny stopniowo definiuje niezbędne punkty pobierania elementów, punkty łączenia i pozycje odkładania, aby właściwie pobierać obiekty i indywidualnie je obsługiwać.

Chcesz dowiedzieć się więcej, odwiedź naszą stronę:
https://www.boschrexroth.com/pl/pl/smart-mechatronix/smart-flex-effector/

Jako jeden z największych na świecie dostawców technologii napędów i sterowania Bosch Rexroth gwarantuje sprawny, mocny i bezpieczny ruch w maszynach i systemach dowolnej wielkości. Firma łączy globalne doświadczenia praktyczne w segmentach zastosowań mobilnych, zastosowań maszyn i inżynierii oraz automatyki przemysłowej. Dzięki inteligentnym podzespołom oraz zindywidualizowanym systemom i usługom firma Bosch Rexroth tworzy środowisko umożliwiające pełną komunikację między poszczególnymi zastosowaniami. Bosch Rexroth oferuje klientom technologię napędów hydraulicznych i elektrycznych oraz ich sterowania, technologię przekładni oraz technologię przemieszczeń liniowych i montażu, w tym oprogramowanie i interfejsy Internetu rzeczy. Firma prowadzi działalność w ponad 80 krajach, zatrudnia ponad 31 000 osób i odnotowała w 2021 r. przychody ze sprzedaży w wysokości ok. 6,2 mld EUR.
Więcej informacji można znaleźć na stronie www.boschrexroth.com.
Grupa Bosch jest czołowym globalnym dostawcą technologii i usług. Zatrudnia około 402 600 pracowników na całym świecie (wg danych z 31 grudnia 2021 r.). Według wstępnych szacunków wygenerowała w 2021 roku obrót w wysokości 78,7 mld euro. Firma prowadzi działalność w czterech sektorach: rozwiązania mobilne, technologia przemysłowa, artykuły konsumpcyjne oraz energetyka i budownictwo. Będąc wiodącą firmą w świecie Internetu rzeczy (IoT), Grupa Bosch oferuje innowacyjne rozwiązania dla inteligentnych domów, Przemysłu 4.0 oraz mobilności usieciowanej. Wizją grupy Bosch jest mobilność, która jest rozwijana w sposób zrównoważony, bezpieczny i ciekawy. Bazując na swoim doświadczeniu w dziedzinie technologii czujników, oprogramowania oraz usług, a także wykorzystując własną chmurę IoT Cloud, Bosch oferuje klientom zintegrowane i wszechstronne rozwiązania pochodzące od jednego dostawcy. Strategicznym celem Grupy Bosch jest ułatwianie łączności za pomocą produktów i rozwiązań wykorzystujących sztuczną inteligencję (AI) albo stworzonych lub wyprodukowanych przy jej pomocy. Innowacyjne produkty i usługi Grupy Bosch poprawiają jakość życia, jednocześnie budząc entuzjazm użytkowników. W skrócie, Bosch tworzy technologię, która jest „stworzona do życia“. Grupę Bosch reprezentuje spółka Robert Bosch GmbH oraz około 440 spółek zależnych i regionalnych w 60 krajach świata.
Z uwzględnieniem dystrybutorów i partnerów serwisowych, globalna sieć produkcyjna, inżynieryjna i handlowa Grupy Bosch jest obecna niemal we wszystkich krajach na świecie. Innowacyjna moc stanowi podstawę dalszego wzrostu przedsiębiorstwa. Grupa Bosch zatrudnia 76 100 współpracowników zajmujących się pracami badawczo-rozwojowymi w 128 miejscach na całym świecie, a także około 38 000 twórców oprogramowania.
Dodatkowe informacje można znaleźć pod adresami www.bosch.com, www.iot.bosch.com, www.bosch-press.com, https://twitter.com/BoschPress

Kontakt dla czytelników:
mgr inż. Adam Piękoś
tel.: +48 17 275 55 04
e-mail: adam.piekos@boschrexroth.pl
www.boschrexroth.pl

Bosch Rexroth Sp. z o.o. Centrala:
ul. Jutrzenki 102/104, 02-230 Warszawa
Tel.: (22) 738 18 00, Fax: (22) 758 87 35
info@boschrexroth.pl
www.boschrexroth.pl
Biura Regionalne:
Gdańsk: ul. Galaktyczna 32, 80-299 Gdańsk
tel.: (58) 520 89 90, fax: (58) 552 54 75
gdansk@boschrexroth.pl
Katowice: ul. Wiejska 46, 41-253 Czeladź
tel.: (32) 363 51 00, fax: (32) 363 51 01
katowice@boschrexroth.pl
Poznań: ul. Wichrowa 1a, 60-449 Poznań
tel.: (61) 816 77 60, fax: (61) 816 77 64
poznan@boschrexroth.pl
Rzeszów: ul. Hoffmanowej 19, 35-016 Rzeszów
tel.: (17) 275 55 00, fax: (17) 275 55 09
rzeszow@boschrexroth.pl
Szczecin: ul. Królowej Korony Polskiej 24, 70-486 Szczecin
tel.: (91) 483 67 82, fax: (91) 435 89 77
szczecin@boschrexroth.pl
Wrocław: ul. Kwiatkowskiego 4, 52-407 Wrocław
tel.: (71) 364 73 20 , fax: (71) 364 73 24
wroclaw@boschrexroth.pl