Wrocławskie Forum Cobotyki to konferencja, która na stałe weszła do kalendarzy polskich inżynierów. Podczas jednodniowego spotkania prezentowanych jest kilkadziesiąt aplikacji robotów współpracujących i mobilnych, przy czym większość z nich oglądać można na żywo. W tym roku w wydarzeniu, które organizuje ProCobot wraz z partnerami, uczestniczyło ponad 200 osób – nie tylko związanych z przemysłem, ale też innymi branżami, zaś całość była zdecydowanie udana.

Za konferencją stoi prosta i słuszna idea: celem jest zaprezentowanie korzyści związanych z automatyzacją przedsiębiorstw (i to niezależnie od ich wielkości) poprzez wykorzystanie robotów współpracujących (coboty) oraz mobilnych (AGV, AMR). Maszyny te wyróżnia kompaktowa budowa, funkcjonalność, bezpieczeństwo użytkowania i łatwość implementacji oraz eksploatacji. Mogą one poprawiać wydajności i elastyczność produkcji, a także często jak pokazuje doświadczenie, prowadzą do powstawania zupełnie nowych aplikacji w przemyśle i różnych innych branżach – logistyce czy nawet ochronie zdrowia.

Forum Cobotyki a potrzeby polskiego przemysłu

Według raportu „Polska 2030. Szansa na skok do gospodarczej ekstraklasy”, przygotowanego przez firmę doradztwa strategicznego McKinsey Polska, nawet 49% czasu pracy w Polsce stanowią czynności, które do 2030 roku mogą potencjalnie zostać zautomatyzowane. Przekłada się to na 7,3 mln miejsc pracy. Jednocześnie, postępująca automatyzacja będzie napędzała powstawanie nowych miejsc pracy, wynikających ze zwiększonej produktywności, rozwoju nowych technologii oraz przenikania się globalnych trendów. Z kolei według analizy firmy ABI Research rynek cobotów czeka w ciągu najbliższej dekady intensywny rozwój. Firma szacuje, że nawet co trzeci dostarczany robot może być w 2030 roku wersją współpracującą.

Forum Cobotyki ma na celu budowanie świadomości rodzimych przedsiębiorców w obszarze robotów oraz aplikacji współpracujących w kontekście potrzeb, jakie niesie za sobą nowoczesna fabryka i nowoczesna, wydajna produkcja. Podczas konferencji prezentowane są korzyści płynące z wdrożenia robotów i automatyzacji przedsiębiorstw, szczególnie w obliczu trudności w znalezieniu oraz utrzymaniu pracowników produkcyjnych, z jakimi zmagają się obecnie firmy.

O robotyzacji w praktyce

Podczas tegorocznej konferencji wygłoszonych zostało 12 prelekcji na tematy związane z robotyzacją i automatyzacją. Przedstawiony został w tym również ciekawy case dotyczący wdrożenia robotów mobilnych MiR w polskim oddziale firmy Whirlpool. Z kolei wśród aplikacji zrobotyzowanych prezentowanych podczas forum znalazły się m.in. automatyczne nakładanie kleju przez robota współpracującego na elementy zdefiniowane przez użytkownika, precyzyjny montaż pinów w głowicy silnika przez robota z czujnikiem siły, detekcja elementów 3D na podstawie obrazu kamery, czy automatyzacja transportu w logistyce dzięki wykorzystaniu robotów mobilnych (dla chętnych szczegóły poniżej).

Organizatorem spotkania byłafirma ProCobot. Patronat Honorowy nad wydarzeniem objęła Agencja Rozwoju Aglomeracji Wrocławskiej. Partnerami strategicznymi były Mobile Industrial Robots oraz Universal Robots. Wśród pozostałych partnerów znalazły się takie firmy jak: AKE Robotics, Balluff, Biuro Inżynierskie IEC, DLL, Drim Robotics, EasyRobotics, Elokon, KOGENA, Octant, OnRobot. Wśród partnerów medialnych były redakcje: magazynu APA / portalu AutomatykaB2B.pl oraz nasza skromna redakcja, czyli portalu Przemysł 4.0.

Prezentowane aplikacje

Informacje od organizatora

Precyzyjny montaż elektroniki na płytce PCB

Aplikacje typu Pick&Place, jak również montaż elementów, wymagają dużej precyzji i powtarzalności. Jedną z aplikacji wykorzystujących robota UR3, prezentowaną podczas Forum Cobotyki, jest precyzyjny montaż elektroniki na płytce PCB z wizyjną kontrolą jakości. Urządzenie zostało wyposażone w chwytak Hand-E oraz kamerę wrist camera zamocowaną na kiści robota i zintegrowaną z oprogramowaniem robota. Pozwala to skrócić czas niezbędny do wykonania operacji montażu, a następnie weryfikacji obecności wszystkich elementów. Automatyzacja tego procesu niweluje możliwe błędy lub braki do minimum.

Precyzyjny montaż komponentów

Wiele operacji montażowych wymaga od robota precyzyjnego lokalizowania przedmiotów oraz ich chwytania. Wykorzystanie Cobota UR5 w połączeniu z 6-osiowym czujnikiem siły HEX-E oraz chwytakiem RG2 w aplikacji montażu pinów pomaga zwiększyć prędkość i jakość produkcji przy jednoczesnym obniżeniu kosztów. Zaawansowane sterowanie umożliwia korektę położenia w czasie rzeczywistym, gwarantując 100% powtarzalności działań wykonywanych podczas montażu detali.

Random Bin Picking

Wiele procesów produkcyjnych sprawia inżynierom robotykom trudności ze względu na brak pozycjonowania obrabianych elementów. Rozwiązaniem jest system wizyjny 3D. Z pomocą takiego właśnie systemu zrealizowany został proces pobierania losowo ułożonych w pudełku detali w jednoznaczny, zdefiniowany wcześniej sposób, a następnie przekazywania go do kolejnych zadań związanych z obróbką. W aplikacji wykorzystano system wizyjny Solomon w połączeniu z chwytakiem podciśnieniowym VEE, wyposażonym w inteligentny elektryczny generator podciśnienia ECBPi, który nie wymaga do pracy podłączenia dodatkowego, zewnętrznego źródła sprężonego powietrza.

Wykorzystanie Cobota w testach typu End-of-Line

W aplikacji wykorzystano cobota UR5 z system wizyjnym oraz środowiskiem NI LabVIEW. Jej celem było wykonanie testu typu End-of-Line finalnego produktu i uzyskanie 100% powtarzalności produkcji. Kamera została zamocowana na robocie, który może dokonać inspekcji wizyjnej komponentu w zakresie 360 stopni, zależnie od produktu. Szereg testów daje gwarancję poprawności montażu finalnego produktu. Zapewnia to pełną elastyczność i łatwość rekonfiguracji zależnie od testowanego produktu w ramach jednego stanowiska. Dotychczas inspekcję wykonywał człowiek, co było procesem żmudnym, powolnym i podatnym na błędy.

Aplikacja paletyzacji z wykorzystaniem cobota

Coboty mogą być wykorzystywane w procesach układania i paletyzacji. Są to procesy żmudne i powtarzalne. Układanie opakowań na paletę wymaga częstego schylania, co może doprowadzić do powstawania urazów u operatorów. Jedną z prezentowanych podczas wydarzenia aplikacji jest stacja zrobotyzowana służąca do paletyzacji Pro Pak, która umożliwia paletyzację opakowań za pomocą cobota Universal Robots UR10e. Dążąc do elastyczności, firmy logistyczne i producenci muszą często zmieniać plany produkcyjne, a co za tym idzie także i procesy pakowania. Cobot przenosi elementy, realizując do 20 referencji paletyzacji: od klasycznej z ułożonymi elementami obok siebie aż po paletyzację ze zdefiniowanym niestandardowym położeniem kartonów. Urządzenie jest stworzone do bezpiecznej pracy z operatorem i osobami znajdującymi się w okolicach stacji. Stacja do paletyzacji została wyposażona w skanery bezpieczeństwa, które za pomocą wyznaczonych stref monitorują przestrzeń wokół stacji.

Obsługa maszyny tokarskiej z wykorzystaniem podwójnego chwytaka

Profeeder to kompaktowa i mobilna stacja służąca do zamocowania robota, zaprojektowana w sposób zapewniający największą możliwą elastyczność produkcji. Rozwiązanie zostało dostosowane do potrzeb obsługi wszelkiego typu maszyn CNC, ale może pełnić także inne funkcje. Robot pobiera tuleję z magazynu, którą następnie umieszcza na szczęce tokarki. W celu przyspieszenia wykonania zadania zastosowano chwytak podwójny RG6. Cobot UR5 w aplikacji wykorzystywany jest nie tylko jako manipulator wykonujący ruchy, ale także jako sterownik całej aplikacji.

Wizyjna kontrola jakości

Kontrola jakości to proces wymagający bardzo dużej precyzji i powtarzalności. Konieczne jest również ciągłe całkowite skupienie niezależnie od panujących czynników zewnętrznych. Do przeprowadzenia wizyjnej kontroli jakości wykorzystano Cobota UR3e w połączeniu z kamerą Balluff Smart Camera. Cobot UR3e automatycznie pobiera elementy, a następnie po przeprowadzeniu inspekcji wizyjnej trzech punktów, oddziela elementy wadliwe od poprawnych. Wynik kontroli poszczególnych referencji sygnalizowany jest odpowiednim kolorem świecenia inteligentnej kolumny sygnalizacyjnej wykorzystującej protokół IO-Link, podłączonej do sterownika PLC firmy Siemens.

Aplikacja do nakładania smaru

Nakładanie smaru odbywa się za pomocą cobota UR5, który wykorzystuje na sobie dwa narzędzia: przyssawkę Respiro firmy Drim Robotics oraz pistolet firmy Davtech do aplikacji smaru. Respiro służy do przenoszenia sworznia z jednego miejsca na drugie dzięki wykorzystaniu chwytaka podciśnieniowego. Dzięki temu nie jest potrzebne dodatkowe źródło sprzężonego powietrza, bo narzędzie samodzielnie generuje podciśnienie. Zastosowanie tej aplikacji zapewnia powtarzalność i precyzję w nakładaniu smaru, w połączeniu z szybkością i niezawodnością. Robot poprawia też efekt wizualny nakładanego smaru, a także niweluje ewentualne naddatki jego stosowania do minimum, zapewniając tym samym oszczędności.

Stanowisko do polerowania

Polerowanie to aplikacja powtarzalna wymagająca od operatora stosowania odpowiedniej siły nacisku przez długi czas. Robot UR5e jest wyposażony w narzędzie polerujące firmy Robotiq, które wykorzystuje czujnik siły, znajdujący się w ostatniej kiści robota. Czujnik ten służy do utrzymywania stałej siły nacisku w każdym położeniu narzędzia w stosunku do polerowanego detalu. Rozwiązanie to zapewnia uniwersalność zastosowania narzędzia polerującego dzięki metodologii plug & play, która dostosowuje nacisk i obroty w zależności od polerowanego detalu.

System do monitorowania pracy robotów współpracujących

CobotMonitor to autorski system informatyczny firmy Kogena, który pozwala na komunikację, monitorowanie, analizę danych, wnioskowanie i predykcję zdarzeń dotyczących stanu i pracy robotów współpracujących UR. W oparciu o dane z monitoringu cobota oraz na bazie systemów samouczących, CobotMonitor przewiduje zdarzenia serwisowe w produkcyjnym cyklu pracy każdego cobota. Redukuje tym samym ilość przestojów naprawczych i zwiększa efektywność oraz wydajność działania urządzeń.

Automatyczny system dostaw

Autonomiczny robot MIR 100 (lub 200) wyposażony w moduł zaczepowy Dorsal oraz standardowa platforma z dedykowaną zabudową automatyzują proces dostaw do linii oraz z linii produkcyjnych. Dzięki temu rozwiązaniu klient zyskuje punktualną dostawę produktów i półproduktów, optymalizując procesy intralogistyczne. Jednocześnie wózki z całym systemem mogą sprawnie funkcjonować w kanałach transportowych oraz wśród operatorów linii.

Pobieranie losowo ułożonych detali z wykorzystaniem systemu wizyjnego 3D

Zadaniem robota jest chwycenie przykładowych elementów, dowolnie ułożonych w przestrzeni oraz odłożenie w uporządkowany sposób w zdefiniowane miejsce z wykorzystaniem Cobota UR3 oraz systemu wizyjnego 3D PLB. Prezentacja wyników działania oprogramowania PLB Studio oraz wizualizacja wybranej pozycji chwycenia są zaprezentowane na ekranie monitora.

Nad bezpieczeństwem współpracujących osób na stanowisku osób czuwa system sBot Speed – UR, specjalnie opracowany przez SICK układ bezpieczeństwa dla robotów UR.

Aplikacja do spawania MIG

Aplikacja wykorzystuje cobota UR10e do spawania MIG za pomocą źródła Fronius. Jest to jedno z pierwszych rozwiązań wykorzystujących cobota UR w spawalniczych pracach mało- i średnioseryjnych. Korzyści wynikające z jego zastosowania to łatwe wprowadzanie korekty przez operatora, powtarzalność spawu, estetyczność wykonania, pełna kontrola nad parametrami spawania. Robot wspiera operatora podczas samego spawania powtarzalnych elementów tym samym dając mu możliwość planowania i parametryzacji kolejnych procesów.