Forum Cobotyki to duża konferencja poświęcona zastosowaniom robotów współpracujących w przemyśle. Jej druga edycja odbyła się w październiku we Wrocławiu i zgromadziła około 200 osób. Spotkanie, oprócz celów biznesowych związanych z przedstawieniem oferty cobotów i pokrewnych produktów, miało przede wszystkim aspekty promocyjne oraz edukacyjne. Zaprezentowano szereg możliwości wdrażania innowacji przemysłowych bazujących na robotach współpracujących oraz wózkach AGV.

Tegoroczne Forum Cobotyki miało miejsce we Wrocławskim Hotelu Terminal 16 października 2018 roku, zaś jego tematem przewodnim była rola robotów współpracujących (cobotów) w ramach koncepcji Przemysłu 4.0. Omawiano również możliwości zwiększania konkurencyjności krajowych przedsiębiorstw poprzez obniżanie kosztów i zwiększanie elastyczności produkcji.

Dlaczego roboty współpracujące?

Odpowiedzi na te pytanie przedstawiali dostawcy robotów współpracujących oraz różni eksperci branżowi. Coboty sprawdzają się między innymi w takich zadaniach jak montaż, wkręcanie, klejenie, spawanie, podnoszenie i umieszczanie przedmiotów podlegających produkcji, polerowanie i formowanie wtryskowe. W niektórych zastosowaniach coboty zajmują się także obsługą maszyn (tzw. machine tending).

W wielu przypadkach coboty umożliwiają automatyzację procesów, w których wcześniej nie brano tego pod uwagę. W zestawieniu z narzędziami do prototypowania i digitalizacji stanowią oś nowoczesnego zakładu, wybudowanego w myśl koncepcji Przemysłu 4.0, w którym współpraca ludzi i robotów umożliwia pracę bez zabezpieczeń ochronnych, zwiększając przy tym wydajność i jakość produkcji.

Coboty w akcji

Konferencji towarzyszyła prezentacja szeregu przykładowych aplikacji związanych z różnymi obszarami produkcji. Wśród nich były m.in. roboty wykorzystywane do montażu pamięci półprzewodnikowych, systemy z wyszukiwaniem i pobieraniem przez cobota elementów na podstawie obrazów z kamery, aplikacje paletyzujące, systemy z CNC oraz automatyzacja transportu w logistyce dzięki robotom mobilnym. Poniżej skrótowo przedstawiamy zaprezentowane rozwiązania.

Precyzyjny montaż komponentów

Jedną z prezentowanych aplikacji cobota UR5 był montaż precyzyjny. Urządzenie wyposażone zostało w chwytak RG2 i 6-osiowy czujnik siły HEX-E, co ułatwia dokładne łączenie elementów elektroniki wymagające wysoce precyzyjnych rozwiązań. Zaawansowane sterowanie pozwalało na korektę położenia w czasie rzeczywistym, gwarantując 100% powtarzalności działań wykonywanych podczas montażu układów elektronicznych. Precyzję działania zapewnia dedykowany chwytak przesyłający informacje m.in. o sile i kierunku nacisku.

Układanie produktów, w tym niestandardowych

Coboty mogą być wykorzystywane w procesach układania i paletyzacji. Dążąc do elastyczności, firmy logistyczne i producenci muszą często zmieniać plany produkcyjne, a co za tym idzie także i procesy pakowania. Cobot UR10 wyposażony został w pneumatyczny chwytak PR10, co pozwoliło zredukować ilość okablowania oraz w szybki sposób przeprogramować i zmodyfikować ssawki do nowego rodzaju opakowań. Cobot przenosi elementy, wykonując dwa rodzaje paletyzacji: klasyczną z ułożonymi elementami obok siebie oraz paletyzację ze zdefiniowanym niestandardowym położeniem kartonów. Prezentowana aplikacja zostanie zwizualizowana cyfrowo w wirtualnym środowisku 3D OCTOPUZ, które umożliwia projektowanie cyfrowego procesu produkcji. Środowisko jest certyfikowane przez firmę UR i służy do tworzenia pełnej wizualizacji procesu wytwarzania wraz z symulacją kolizji, stanów awaryjnych, ruchów, itd.

Random Bin Picking

Wiele procesów produkcyjnych sprawia trudności specjalistom od robotyzacji ze względu na brak pozycjonowania elementów obrabianych. Rozwiązaniem mogą być systemy wizyjne 3D. Dzięki takiemu systemowi realizowany był proces wypakowywania losowo ułożonych w pudełku elementów w jednoznaczny, zdefiniowany wcześniej sposób, a następnie przekazywanie go do kolejnych zadań związanych z obróbką. W aplikacji wykorzystano system wizyjny Solomon.

Cobot sterowany ruchami ręki

W aplikacji zademonstrowano sterowanie cobotem Jaco2 ruchami dłoni z wykorzystaniem kamery Kinect. Projekt ma na celu zbadanie wykorzystania technik rozszerzonej rzeczywistości do sterowania robotem w zastosowaniach przemysłowych.

Kompaktowa stacja do obsługi znakowarki

Profeeder to kompaktowa i mobilna stacja służąca do montażu robota, która została zaprojektowana w sposób zapewniający największą możliwą elastyczność produkcji. Ramię robota można umieścić na wszystkich trzech bokach zwartej konstrukcji, co zapewnia łatwy dostęp do maszyn produkcyjnych. Rozwiązanie dostosowane zostało do potrzeb obsługi wszelkiego typu maszyn CNC, ale może pełnić także inne funkcje. W tym przypadku prezentowana jest maszyna znakująca, która umożliwia m.in. realizację procesu oznaczania produkowanych elementów. Cobot UR10 z chwytakiem RG2 pobiera detal (w tym przypadku pendrive) i podstawia pod maszynę znakującą, a następnie po jej oznakowaniu – odkłada.

Automatyczne nakładanie kleju

Łącząc cobota z kamerą przemysłową i korzystając z dedykowanego oprogramowania, uproszczono do minimum procesy nakładania: kleju, uszczelniacza i farby na element zdefiniowany przez użytkownika. Możliwe jest określanie trajektorii nakładania kleju na elementy pojawiające się w obszarze roboczym, a także posługiwanie się wcześniej zdefiniowanymi ścieżka. W momencie kiedy zdefiniowany kształt pojawiać się będzie w polu widzenia kamery w nieregularnych pozycjach, wówczas system tak dostosuje trajektorię ruchu robota, aby klej mógł być zawsze układany w identyczny sposób.  Własny deweloperski program stworzony w oprogramowaniu LABView.

Zastosowania pick&place

W prezentowanej aplikacji pick&place wykorzystywany był robot UR5 wraz z chwytakiem Dahl wykonanym w technologii addytywnej. Chwytak wyposażony został w 6 przyssawek, ejektor oraz pompę elektryczną Respiro, która generuje próżnię bez potrzeby podłączania zewnętrznego przewodu z powietrzem. Aplikacja przenoszenia detali zapewnia elastyczność, zwiększone bezpieczeństwo wynikające z braku dodatkowego okablowania robota. Z kolei na innym stanowisku demonstrowany był system, w przypadku którego taki sam cobot pobierał detale (puszki elektryczne) z użyciem chwytaka dwupalczastego. Wykorzystana kamera Cognex pozwalała kontrolować i segregować obiekty na wersje OK lub NOK.

Coboty w produkcji elektroniki

Dzięki zastosowaniu rozwiązań UR+ możliwe jest wyszukiwanie elementów, transport oraz montaż na płytce PCB. Aplikacja przedstawia wykorzystanie cobotów w elektronice i montażu precyzyjnym. Wrist Camera firmy Robotiq wykorzystywana jest jako adapter do chwytaka 2F-85, jednocześnie daje możliwość połączenia zestawu z cobotem bez potrzeby użycia zewnętrznego kontrolera. Zapewnia to pełną funkcjonalność podczas poszczególnych etapów procesu. Konfigurowanie rozwiązania dostępne jest z poziomu teach-pendanta cobota UR5.

Nowoczesna intralogistyka

Podczas konferencji przedstawiane były nie tylko “statyczne” roboty współpracujące, ale też wózki AGV firmy Mobile Industrial Robots. Przykładowo robot MIR100 wyposażony został w platformę, na której umieszczane są napoje i przekąski. Robot przemieszczał się po wyznaczonym obszarze i co określoną liczbę pętli zjeżdżał do bazy w celu uzupełnienia produktów.

Transport produktów między stanowiskami

Robot mobilny MIR200 wyposażony został w rozwiązanie firmy ROEQ umożliwiające w łatwy sposób przechwycenie wózka z produktem lub półproduktem, a następnie przetransportowanie go na kolejne stanowisko. W rozwiązaniu tym można użyć do kilku wózków, a MIR może nimi dowolnie zarządzać. Pieczę nad całą aplikacją sprawuje system nadrzędny Fleet. Wszystkie roboty mobilne mają możliwość podjazdu do ładowarki, która umieszczona jest na ścianie hali konferencyjnej. System ROEQ – informacje tutaj.

We Wrocławiu oglądać można było również najnowszy produkt firmy MIR, którym jest wózek AGV MIR500 umożliwiający przenoszenie palet o wadze do 500 kg. Specjalnie przygotowana zabudowa pozwala wjechać robotowi pod paletę i zabrać wcześniej zapakowaną przez cobota paletę z produktem. Jak wszystkie rozwiązania firmy MIR robot ten pozwala w autonomiczny sposób transportować produkty i półprodukty po halach produkcyjnych i magazynowych bez wykorzystania taśm, znaczników oraz torów.

Nauczanie automatyki

Przedstawiciele firm Encon-Koester oraz Siemens zaprezentowali stanowisko modelowe odwzorowujące zautomatyzowaną linię produkcyjną. System szkoleniowy składa się z pięciu stacji, które mogą działać również niezależnie. W rozwiązaniu wykorzystywane są tagi RFID służące do przechowywania informacji o produkcie i umożliwiające komunikację między stacjami, co jest jednym z istotnych elementów rozwiązań Przemysłu 4.0. Podobne systemy stosowane są do edukacji w szkołach średnich i na uczelniach wyższych.

W jednej instalacji połączono zastosowania automatyki, robotyki, informatyki oraz komunikacji. Każda stacja pełni przynajmniej jedno lub więcej zadań. W kompletnym rozwiązaniu przemysłowym połączone zostały: robot UR5, sterowniki Siemensa S7-1500, panele HMI, elementy peryferyjne oraz środowisko TIA Portal. To właśnie obsługi takich instalacji będą uczyć się przyszli inżynierowie.

Jeszcze więcej cobotów!

Kolejne Forum Cobotyki za rok. Organizatorzy zdradzili nam , że impreza prawdopodobnie potrwa dwa dni i spodziewać się można jest większego wydarzenia i większej liczby prezentowanych rozwiązań.

Organizatorem spotkania była Encon-Koester. Patronat Honorowy nad wydarzeniem objęła Agencja Rozwoju Aglomeracji Wrocławskiej. Głównym partnerem forum był Universal Robots, pozostałymi partnerami: DRIM Robotics, EasyRobotics, HORIZON-AUTOMATION, Kinova, Mobile Industrial Robots, OnRobot, PM Project, Pneumatic Complex, ROEQ, Sick oraz Siemens.