Targi AUTOMATICON® 2010 – przegląd rozwiązań robotowych

Złoty medalista

Od 1997 roku na Międzynarodowych Targach Automatyki i Pomiarów przyznawany jest Złoty Medal Targów  AUTOMATICON. Organizatorzy Targów powołują Komisję Medalową, która po rozpoznaniu wniosków przyznaje medale. W roku bieżącym Komisja pod przewodnictwem prof. Jana Macieja Kościelnego z Instytutu Automatyki i Robotyki Politechniki Warszawskiej przyznała sześć złotych medali. Jednym z wyróżnionych wyrobów jest robot serii M-1iA, prezentowany przez FANUC Robotics Polska. Roboty rzadko są wyróżniane Złotym Medalem Targów AUTOMATICON, lecz warto zaznaczyć, że w 2003 roku taki medal otrzymały roboty z wizją prezentowane przez PIAP.

Robot M-1iA ma strukturę równoległą i jest oferowany w dwóch wersjach: 4-osiowej i 6-osiowej, o takim samym maksymalnym udźwigu 0,5 kg. Typ M-1iA/0.5S ma 4 osie i jest przeznaczony głównie do szybkiego pakowania. Typ M-1iA/0.5A ma 6 osi i jest przeznaczony do elastycznego montażu. Roboty serii M-1iA są sterowane z kontrolera R-30iA Mate, współpracującego z systemem wizyjnym FANUC iRVision oraz systemem sensorycznym, np. czujnikiem siły FANUC Force Sensor.

Roboty serii M-1iA dzięki zwartej budowie i lekkiemu mechanizmowi (dla wersji 6-osiowej masa ramienia wynosi 23 kg) mogą przemieszczać się z bardzo dużymi prędkościami – przy pakowaniu do 3000 °/s, a przy montażu prawie 1500 °/s. Roboty montowane są najczęściej nad stanowiskiem, dzięki czemu ułatwiony jest dostęp od góry do obiektów manipulacji w przestrzeni roboczej o średnicy 280 mm i wysokości 100 mm.

Roboty serii M-1iA są przeznaczone do zastosowań w przemyśle elektronicznym do przekładania elementów i sortowania, do pakowania oraz do montażu – w szczególności elastyczny nadgarstek, o ruchliwości porównywalnej z nadgarstkiem człowieka (japońska nazwa robota FANUC GENKOTSU oznacza „dłoń” lub „pięść”), umożliwia zautomatyzowanie tak skomplikowanych zadań jak np. wkładanie wałka do tulejki.

Roboty przemysłowe

Na targach ofertę w zakresie robotyzacji przedstawiła m.in. firma COMAU. Oddział tej firmy Comau Robotics w Tychach specjalizuje się we wdrożeniach robotów do zgrzewania punktowego oraz spawania łukowego i laserem. W Polsce zainstalowano ponad 1500 robotów Comau w różnych gałęziach przemysłu (także w odlewnictwie i przetwórstwie tworzyw sztucznych) przy realizacji różnych zadań: cięcia, gratowania, pakowania a nawet do gięcia, formowania i odkuwania. Rodzina robotów COMAU składa się z ponad dwudziestu modeli o udźwigu od 6 kg do 800 kg.

Tak bogata oferta umożliwia realizowanie zarówno zadań polegających na szybkiej obsłudze maszyn i urządzeń, jak i wymagających użycia różnorodnych narzędzi technologicznych (zgrzewadła, palnika spawalniczego, głowicy do cięcia, narzędzia do obróbki mechanicznej itp.). Niektóre roboty (typ NM i NJ) przeznaczone są specjalnie do spawania łukowego, a inne do cięcia i spawania laserem (typ NS i NH). Roboty serii NH mają unikalną zintegrowaną strukturę Smart-Laser – moduł lasera – umieszczony jest wewnątrz ramienia (zwykle urządzenia laserowe są montowane na ramieniu), co sprawia, że źródło lasera znajduje się bliżej obiektu i promień lasera przesyłany światłowodem ma do pokonania krótszą drogę.

Na  stoisku firma prezentowała nowego 6-osiowego robota NJ4 do zgrzewania punktowego, o maksymalnym udźwigu 170 kg i zasięgu 2500 mm. Struktura kinematyczna tego robota została tak zaprojektowana, aby zredukować jego masę i wymiary. Wszystkie kable i przewody zasilające umieszczono wewnątrz korpusu. W nowym robocie Comau zastosowano innowacyjny system modułowych serwonapędów ACOPOSmulti firmy B&R. Na stoisku można było również obejrzeć działające zrobotyzowane stanowisko spawalnicze (wielu innych wystawców ze względów bezpieczeństwa prezentowało tylko symulację spawania).

Specjalnie na AUTOMATICON 2010 przygotowano prezentację jednostki sterującej nowej generacji C5G, której głównymi zaletami są: mniejsze zużycie energii, większe bezpieczeństwo, mniejsze wymiary, większa elastyczność i niezawodność, lepsza komunikacja, możliwość sterowania do 40 osi. W tej jednostce sterującej znajduje się komputer przemysłowy APC820 z procesorem w technologii Core2Duo. Jednostka sterująca wyposażona jest w przenośny bezprzewodowy ergonomiczny pulpit sterujący (zasięg od 100 m, masa

Na stoisku Przemysłowego Instytutu Automatyki i Pomiarów PIAP prezentowano możliwości wykorzystania robotów firmy KUKA. PIAP podjął współpracę z tą niemiecką firmą, polegającą na projektowaniu i budowaniu stanowisk zrobotyzowanych oraz na przejęciu serwisu gwarancyjnego i pogwarancyjnego już zainstalowanych robotów tej firmy w Polsce. Roboty przemysłowe KUKA prezentowano na targach także w ubiegłych latach (np. w 2003 r. stanowisko z robotem poruszającym kukiełką, a w roku 2004 pokazano zastosowanie robota w procesie polerowania).

Na tegorocznym stoisku PIAP prezentowano trzy roboty KUKA – dwa duże KR 180 do demonstrowania operacji paletyzacji/depaletyzacji i transportu międzyoperacyjnego oraz mały sześcioosiowy robot KR 5. Wielką atrakcją dla zwiedzających było losowanie piłki do siatkówki – robił to od czasu do czasu jeden z robotów paletyzujących.

Robot KUKA KR 15 można było obejrzeć na stoisku firmy igus^®, produkującej między innymi prowadniki do kabli oraz specjalne przewody do prowadników. Już na poprzednich targach prezentowano system FlexBar, który umożliwia robotowi unikanie zapętleń przewodów nawet przy realizowaniu ekstremalnych ruchów. Tym razem pokazano system prowadzenia przewodów Triflex R, zapewniający doskonała ochronę kabli przed uderzeniami i ścieraniem podczas ruchów robota.

Firma igus^® przedstawiła również propozycję modułowego bardzo lekkiego ramienia dla robotów humanoidalnych – Robolink. Inspiracją prezentowanego systemu jest bionika (interdyscyplinarna nauka badająca budowę i zasady działania organizmów żywych oraz ich adaptowanie w technice, zwłaszcza w robotyce) – przegubowe połączenia wykonane z polimerów to stawy, do członów (kości) przymocowane są cięgna wykonane z włókien sztucznych o wysokiej wytrzymałości, połączone z układem napędowym.

Tegoroczna prezentacja firmy FESTO w zakresie robotyki dotyczyła projektów dydaktycznych, realizowanych według opracowań studentów kilku politechnik. Nowoczesne technologie i know-how firmy FESTO sprawiły, że młodzi robotycy podejmują się realizacji trudnych i atrakcyjnych zadań, jak na przykład modele pływających ryb, prototyp robotycznej dłoni. Firma FESTO zawsze na targach prezentuje projekty, które przyciągają uwagę zwiedzających – była mechaniczna dłoń, której wieloczłonowe palce poruszane były dwunastoma muskułami pneumatycznymi, był robot humanoidalny poruszany mięśniami pneumatycznymi i inne.

Do celów dydaktycznych, w szczególności kierunkowego kształcenia na wyższych uczelniach technicznych, firma FESTO prezentowała robota mobilnego Robotno. Jest to robot autonomiczny i dzięki bogatemu wyposażeniu w czujniki, kamery, różne urządzenia sensoryczne, komputer i bogate oprogramowanie stanowi idealną platformę do testowania „inteligentnych” zachowań robota.

Na targach tradycyjnie prezentowano roboty zaprogramowane do realizacji różnego typu gier, w których uczestniczyć mogą zwiedzający. Można było np. rozegrać z robotem ABB IRB 140 mecz piłkarski, z robotem Kawasaki FS03N zagrać w kulki oraz na stoisku Tyco Electronics z szybkim robotem o równoległej strukturze w trzy kubki.

Warto zaznaczyć, że roboty eksponowane na niektórych stanowiskach wcale nie reklamowały oferty danej firmy w zakresie robotyzacji – miały na celu przyciągnięcie uwagi zwiedzających. Tak na przykład firma ELTRON jest dystrybutorem komponentów i urządzeń z zakresu automatyki, elektroniki i elektrotechniki, a przedstawiła stanowisko z robotem grajacym w piłkarzyki  jako efekt współpracy z innymi firmami zajmującymi się systemami zaawansowanej automatyki. Również Tyco Electronics (robot do gry w trzy kubki) jest producentem elementów elektronicznych, ekranów dotykowych i podzespołów światłowodowych, a więc raczej jest użytkownikiem robotów niż integratorem robotyki. Podobnie na stoisku firmy IMACO oferującej między innymi oświetlacze, obiektywy i kamery, elementy akwizycji obrazów oraz oprogramowanie zestawów wizyjnych zamieszczono robota Mitsubishi rozpoznającego kostki z literami i układającego zadany tekst.

Firma ASTOR od kilku lat zajmuje się wdrażaniem w Polsce robotów przemysłowych Kawasaki. Zrobotyzowane stanowiska firmy ASTOR na targach AUTOMATICON od kilku lat cieszyły się dużym powodzeniem zwiedzających, gdyż  robot dostarczał zamówione napoje chłodzące (2005 r.), grał ze zwiedzającym w szachy (2006 r.) lub w „kółko i krzyżyk” (2007 r.), a nawet dawał czekoladę w przypadku wygranej (2008 r.). W roku bieżącym na stanowisku  można było również rozegrać partię gry w kulki z robotem.

Firma ASTOR oferuje roboty Kawasaki nowej generacji serii R o lepszych osiągach – są one lżejsze, szybsze i bardziej precyzyjne. Zastosowano w nich serwonapędy o dużej mocy i dynamice, co umożliwia znaczne skrócenie cyklu ruchu i zwiększenie szybkości działania robota. Seria R dostarczana jest z nowym kontrolerem E, wyposażonym w wiele dodatkowych funkcji.

FANUC Robotics Polska istnieje od 2008 r. i bardzo aktywnie promuje wdrożenia robotów. W Polsce jest zainstalowanych ponad 1000 robotów FANUC, do realizacji różnorodnych zadań. Na targach polski oddział firmy FANUC Robotics we współpracy z firmą WIKPOL prezentował kilka robotów, ale największe zainteresowanie gości wzbudziła instalacja dwóch robotów (FANUC R-2000iB oraz LRMate 200iC) do nalewania i serwowania piwa.

Firma AB Industry z Ożarowa Mazowieckiego, zajmująca się automatyzacją produkcji,

wdrożyła również wiele robotów przemysłowych, głównie w procesach spawania, pakowania i paletyzacji. Na stoisku targowym prezentowano zastosowanie dwóch robotów Kawasaki w procesie spawania – jeden robot dostarczał elementy, a drugi symulował spawanie.

Przedstawicielstwo Stäubli Robotics w Polsce przedstawiło dwa roboty: 4-osiowy SCARA w systemie zautomatyzowanym przy współpracy z przenośnikami oraz 6-osiowy. Wiele zastosowań robotów tej firmy to procesy lakierowania oraz klejenie. Firma oferuje również specjalizowane oprogramowanie do malowania (Paintixen), do paletyzacji (Valtending), do współpracy z wtryskarkami (Valplast) oraz synchronizacji robota z przenośnikiem (Tracking).

Prezentowano jeszcze wiele innych rozwiązań np.:

• Adept Quattro Viper S650, do szybkiej paletyzacji, na stoisku firmy TB Automation
• Mitsubishi RV-35DB i RV-25D
• Simens z systemem bezpieczeństwa SIMATIC
• mobilny robot VENTO na stoisku firmy J.T.C., do inspekcji i dezynfekcji systemów wentylacyjnych
• UR-6-85-5-A uniwersalny 6-osiowy o masie 18 kg i udźwigu 5 kg na stoisku Harmonic Drive
• Yamaha, współpracujący z systemem wizyjnym
• systemy manipulacyjne XYZ firmy Bosch Rexroth
• samojezdne wózki firmy TRILOGIQ.

W podsumowaniu należy stwierdzić, że na targach AUTOMATICON 2010 prezentowano wiele urządzeń manipulacyjnych, które automatycznym programem działania budziły zainteresowanie zwiedzających, przede wszystkim różnorodne możliwości wykorzystania systemów wizyjnych i zaawansowane oprogramowanie.

Fotografie z targów AUTOMATICON – Jan Barczyk