Świat robotyki w nowej odsłonie. Międzynarodowe Targi Automatyki i Mechatroniki AUTOMATICA 2016

Międzynarodowe Targi Automatyki i Mechatroniki AUTOMATICA 2016 odbyły się w Monachium w dniach 21–24 czerwca 2016 r. Tegoroczna edycja była siódmą z kolei i ta siódemka okazała się szczęśliwa zarówno dla uczestników, jak i organizatora – spółki Messe München GmbH. Do Monachium przyjechało 839 wystawców z 47 krajów świata, co oznacza wzrost o 16% w porównaniu z poprzednią edycją. Nie bez znaczenia jest również liczba przybyłych gości targowych. Targi odwiedziło aż 45 000 osób, czyli o 30% więcej niż w 2014 r. Co trzeci z gości przybył z zagranicy.

Uczestnicy targów mogli zapoznać się z trendami w zakresie rozwoju procesów produkcji, a także dowiedzieć się, jakie możliwości daje ich cyfryzacja, współpraca człowieka z robotem oraz zastosowanie profesjonalnych robotów usługowych. Prezentowane technologie dały zwiedzającym obraz „fabryki przyszłości”. Ekspozycje targowe prezentowane były w sześciu halach wystawienniczych, których łączna powierzchnia wynosiła 66 000 m2.

Nowa generacja robotów

Mocny akcent Comau

Pierwszego dnia targów AUTOMATICA firma Comau, jedna ze spółek Grupy FCA, zorganizowała światową premierę robotów, które powiększyły portfolio koncernu. Targowe motto firmy brzmiało „Think out of the fence”. Początkowo ekspozycje firmy były tajemniczo osłonięte i dopiero podczas konferencji prasowej zasłony opadły. Oczom gości ukazały się dwa nowe roboty Racer, pięć nowych modeli robotów typu SCARA oraz roboty kooperacyjne o dużym udźwigu – AURA (Advanced Use Robotic Arm).

Dwa nowe modele robotów Racer – Racer 5-0.63 i Racer 5-0.80 – zostały zbudowane na bazie platformy technologicznej znanego już robota Racer 3. Nowe roboty poszerzają możliwości modelu Racer 3 pod względem udźwigu i zasięgu. Racer 5-0.63 ma zasięg 630 mm i udźwig 5 kg. Racer 5-0.80 również ma udźwig 5 kg, ale jego zasięg zwiększono do 809 mm.

Roboty typu SCARA tworzą rodzinę Rebel-S. Dzięki niej Comau rozpoczyna działalność w nowym segmencie rynku, oferując klientom gamę robotów manipulacyjnych i robotów do zastosowań typu pick&place poszerzoną o małe i szybkie roboty. Modele z serii Rebel-S dostępne są w trzech różnych wersjach zasięgu (450 mm, 600 mm, 750 mm). Dzięki zestawowi przedłużającemu, który składa się z kabli i elementów dystansowych (modułów, które pozwalają na zwiększenie zasięgu działania robota) klient, kupując jednego robota, otrzymuje pięć wersji.

Najnowszy produkt Comau to robot AURA – innowacyjne rozwiązanie w dziedzinie robotów współpracujących, dzięki któremu po raz pierwszy możliwa jest współpraca między robotami o dużym udźwigu i ludźmi. Robot AURA został zaprezentowany na przykładzie dwóch aplikacji. Jedna z nich związana była z branżą motoryzacyjną. Roboty o udźwigu 60 kg i 110 kg pracowały przy samochodzie (model Maserati Ghibli): jeden z nich polerował karoserię, a drugi przenosił akumulator. Z kolei druga aplikacja, dzięki której goście targowi otrzymywali kawę, to system obejmujący model Amico (koncepcyjny projekt robota humanoidalnego Comau), robot Racer5 w wykonaniu kolaboracyjnym i współpracujący stół obrotowy.

Roboty AURA pokryte są specjalną powłoką, wyposażoną w czułe obszary, które wyczuwają bliskość człowieka i kontakt z osobą lub z jakimkolwiek innym komponentem automatyki. Dodatkowo roboty te cechuje percepcja impulsów dotykowych i zdolność do zmiany trajektorii w zależności od kontaktu, możliwe jest również sterowanie ręczne. Ponadto roboty te mają wbudowany system wizyjny, który pozwala na przewidywanie ruchów danej osoby w obszarze działania i skanery laserowe, monitorujące osoby, z którymi robot wchodzi w interakcję. Połączone zastosowanie systemu kontroli, percepcji i sterowania predykcyjnego umożliwia maszynie współpracę z człowiekiem w dowolnym procesie lub sektorze, bez żadnych ograniczeń, np. nie ma potrzeby kontrolowania drgań.

Żółta autostrada FANUC

Ekspozycja firmy FANUC obejmowała wiele stanowisk aplikacyjnych, na których firmy integratorskie prezentowały bogatą ofertę robotów marki FANUC o różnym zasięgu i udźwigu, pracujących w zróżnicowanych aplikacjach. Zwiedzający wystawę japońskiego producenta już na początku otrzymywali mapkę, pozwalającą na indywidualny wybór trasy zwiedzania. Jedno z pierwszych stanowisk, które skupiało uwagę zwiedzających, stworzono na bazie robota M-2000iA/1700L o udźwigu 1700 kg i imponującym zasięgu (ponad 4,6 m), który manipulował samochodem osobowym.

Jak powiedział Jędrzej Kowalczyk prezes firmy FANUC Polska, prezentowany robot to jeden z najsilniejszych robotów na świecie, charakteryzujący się tak długim ramieniem. Powstał głównie z myślą o potrzebach branży motoryzacyjnej. Dzięki współpracy z torem jezdnym firmy Güdel może mieć znacznie powiększoną strefę pracy. Tor jezdny Güdel to jedyny tor na świecie, który umożliwia transport tak dużego ciężaru. Warto wspomnieć, że FANUC w ramach tej samej linii oferuje robota M-2000iA/2300 o jeszcze większym udźwigu, wynoszącym 2300 kg. Kolejne interesujące aplikacje to stanowisko zgrzewania karoserii samochodowej z wykorzystaniem sześciu robotów R2000iC oraz stanowiska z robotami serii M-710 (te roboty często są stosowane w zrobotyzowanych aplikacjach wdrażanych w naszym kraju) w procesach paletyzacji i spawania laserowego.

Oferta robotów przemysłowych z roku na rok jest coraz szersza, a to zwiększa możliwości optymalnego doboru innowacyjnej technologii do potrzeb zakładów produkcyjnych. Prezes Jędrzej Kowalczyk podkreślał, że wybierając robota dla siebie warto dowiedzieć się więcej o jego producencie i filozofii tworzenia jego produktów, a także poznać indywidualne cechy interesujących nas maszyn. Na rynku jest dziś dostępnych wiele robotów przemysłowych – sam FANUC oferuje ponad 100 modeli – często o zbliżonym zasięgu czy udźwigu. Jednak diabeł tkwi w szczegółach i to właśnie te niewidoczne na pierwszy rzut oka cechy decydują o funkcjonalności i rzeczywistej wydajności maszyn na hali produkcyjnej.

W przypadku robotów do zgrzewania niewątpliwym atutem i wyróżnikiem robotów marki FANUC jest zgrzewadło, kontrolowane przez serwonapęd FANUC. Dzięki temu rozwiązaniu proces przebiega symultanicznie, gwarantując użytkownikowi znaczną oszczędność czasu, a w efekcie większy zysk. Kolejna cecha wyróżniająca roboty FANUC to funkcja LVC (Learning Vibration Control), sprawiająca, że roboty potrafią się uczyć. Dzięki akcelerometrom zainstalowanym na robotach system analizuje drgania i optymalizuje ścieżkę ruchu robota przy maksymalnej prędkości i większych przyspieszeniach. Pozwala to maksymalne wykorzystać możliwości robota – czasy cyklu stają się krótsze przy zachowaniu najwyższej dokładności.

Inną cechą robotów FANUC, która decyduje o bezpieczeństwie stanowiska zrobotyzowanego jest funkcja IIC (Intelligent Interference Check). Dzięki niej współpracujące ze sobą roboty „widzą się”, a system na bieżąco wyklucza ryzyko ich kolizji.

Na wystawie FANUC nie mogło zabraknąć robotów kolaboracyjnych. Firma już w 2015 r. zaprezentowała pierwszego robota współpracującego, a był nim robot o udźwigu 35 kg CR-35iA (w zielonym kolorze). Z uwagi na duże zainteresowanie japoński producent poszerzył ofertę zielonych robotów i w tym roku zaprezentował mniejszy model robota współpracującego CR-7iA o udźwigu 7 kg. Obydwa roboty można było zobaczyć podczas targów.

Ewolucja robotów Stäubli

Bogate portfolio robotów mających różne udźwigi i mogących pracować w różnych warunkach zaprezentowała firma Stäubli. Wśród nich należy wymienić przede wszystkim roboty nowej serii TX2 (TX2-40, TX2-60 i TX2-90), które można uznać za punkt zwrotny w działalności firmy. Charakteryzuje je poprawa wszystkich parametrów w porównaniu z robotami poprzedniej generacji, wbudowane funkcje bezpieczeństwa oraz możliwość bezpośredniej współpracy z ludźmi. Z zewnątrz są podobne do robotów wcześniejszej generacji, ale wewnętrzną budowę ramion zaprojektowano praktycznie od nowa.

Roboty mają kompaktową budowę, udźwig od 2 kg do 20 kg oraz zasięg od 515 mm do 1450 mm. Wyjątkowo dobrze radzą sobie nawet w najbardziej ograniczonych przestrzeniach, są też lżejsze i bardziej wytrzymałe.

Sześcioosiowe roboty TX2 mają wbudowane dla każdej osi cyfrowe enkodery oraz zintegrowany system bezpieczeństwa CS9, dzięki czemu w określonych warunkach mogą współpracować z ludźmi, zachowując pełną zdolność ruchu.

Zamknięta konstrukcja zapewnia stopień ochrony IP65, a sam nadgarstek robota ma stopień ochrony IP67, a więc jest wodoodporny. Według Stäubli nowa seria robotów wpłynie na rozwój produkcji nie tylko w aplikacjach standardowych, ale i HRC, czyli tych, w których mamy do czynienia z bezpośrednią współpracą człowieka z maszyną.

Na stoisku prezentowano aplikację z robotem w wersji HE (Humidity Enviroment), który pracował w trudnych warunkach (bryzgi i wilgoć). Pokazano również roboty przeznaczone dla przemysłu spożywczego, które muszą spełniać restrykcyjne normy obowiązujące w tym przemyśle oraz muszą być wodoszczelne i odporne na środki chemiczne, aby mogły być myte. Jednym z nich była nowa wersja robota Fast Picker TP80.

Zaprezentowane zostały również roboty do pracy w sterylnych warunkach (cleanroom), których cechą charakterystyczną jest sposób podłączenia od spodu korpusu robota oraz roboty w specjalnym wykonaniu przeznaczone do pracy w przemyśle elektronicznym – wersja ESD (Electrostatic Discharge).

Corobot produkcji Yaskawa

Zwiedzając targi, trudno było przejść obojętnie obok stoiska japońskiej firmy Yaskawa – producenta robotów przemysłowych znanych na rynku pod nazwą Motoman, systemów techniki napędowej i sterowania. Na dużej powierzchni prezentowano wiele stanowisk z robotami do spawania, zgrzewania, malowania, kontroli itd., ale nie zabrakło również znanego już z innych ekspozycji dwuręcznego robota Balthazara.

 

Firma przedstawiła kilka innowacji, wśród których znalazł się m.in. nowy robot współpracujący i nowy, kompaktowy sterownik. Robot współpracujący HC10 był na targach AUTOMATICA po raz pierwszy prezentowany poza Japonią. Europejski debiut miały również roboty serii GP – model Motoman GP7 i Motoman GP8 o udźwigu odpowiednio 7 kg i 8 kg oraz o stopniu ochrony IP67. Wspomniane roboty mogą pracować w trudnych warunkach. Sterowane są za pomocą nowego, kompaktowego kontrolera YRC1000, który ma wyznaczać nowe standardy w zakresie przyspieszenia i prędkości robota.

Kolejną innowacją Yaskawa był mobilny system do obsługi maszyn, opracowany we współpracy z amerykańską firmą Clearpath. Jest to w pełni zintegrowany autonomiczny system transportowy (ATS) połączony z robotem manipulacyjnym Motoman MH12. Nie pominięto również rozwiązań dla Przemysłu 4.0 – interfejs MotoLogix umożliwia zaprogramowanie robotów bezpośrednio z PLC. Ponadto opcjonalnie oferowane są: EtherNet/IP, platforma Powerlink i Profinet.

Nowość KUKA

Firma KUKA zaprezentowała nowego przedstawiciela rodziny małych robotów KR AGILUS. Kompaktowy robot KR 3 AGILUS uzupełnia serię małych robotów firmy. Znajdzie zastosowanie wszędzie, gdzie mamy do czynienia z krótkim cyklem produkcyjnym i gdzie wymagana jest większa wydajność produkcji, np. montaż, klejenie, pakowanie, kontrola, manipulacja itp.

Robot ma udźwig 3 kg i zasięg 540 mm, co umożliwia jego zastosowanie w wielu branżach, a zwłaszcza w branży elektronicznej.

Innowacyjność ABB nagrodzona

Podobnie jak wielu innych producentów, także firma ABB przedstawiła produkty i rozwiązania przeznaczone do podłączonej do sieci „fabryki przyszłości”. Oczywiście nie mogło zabraknąć robotów, w tym prezentowanego już na łamach miesięcznika „Automatyka” robota współpracującego YuMi, którego udźwig wynosi 0,5 kg. ABB otrzymała właśnie za tego robota prestiżową nagrodę Invention and Entrepreneurship in Robotics Award (IERA) podczas Międzynarodowego Sympozjum ds. Robotyki. Na stoisku zaprezentowano również znacznie większego robota IRB 8700 o udźwigu 800 kg. Jest to największy robot w firmowym portfolio. Prezentowano go podczas współpracy z systemem ABB SafeMove2 – zaawansowanym oprogramowaniem z certyfikatem bezpieczeństwa, umożliwiającym ludziom i robotom wspólną, bezpieczną pracę, bez zmniejszania wydajności.

Roboty OTC-Daihen

Prezentując dostawców robotów, trudno pominąć japońskiego producenta OTC-Daihen, który należy do światowej czołówki. Roboty tej firmy stosowane są głównie w spawaniu (integracja ze źródłem spawalniczym) oraz zgrzewaniu, paletyzacji, pakowaniu i załadunku/rozładunku. W przypadku realizacji aplikacji spawalniczej z robotem tej firmy klient otrzymuje wszystko od jednego dostawcy (robot, pozycjoner, źródło prądu), co ułatwia integrację stanowiska.

Uwagę zwiedzających przyciągało zrobotyzowane stanowisko spawalnicze, w którym pracowało pięć robotów sterowanych centralnie (34 osie). Do manipulacji wykorzystano dwa siedmioosiowe roboty typu FD-V20S o udźwigu 20 kg, do spawania – dwa siedmioosiowe roboty spawalnicze typu FD-B4S o udźwigu 4 kg i jeden robot do obsługi FD-V6 o udźwigu 6 kg. Na stanowisku zastosowano system dwóch kamer do wykrywania detalu i monitorowania.

Humanoidalny robot Hitachi High-Technologies

Na targach nie brakowało również humanoidalnych robotów. Jednym z nich był dwuramienny robot Nextage nowej generacji. Robot ma 15 osi: po sześć na każde ramię, dwie osie to „szyja” robota, a jedna – korpus. Poza tym urządzenie wyposażone jest w cztery kamery – dwie umieszczone w głowie i po jednej w każdym z ramion. Wymiary i masa korpusu robota wynoszą odpowiednio 766 mm i 29 kg, a cały robot (z postumentem) ma wysokość 1736 mm i masę 130 kg. Ramiona robota mogą pracować w taki sposób, jak ręce człowieka, a nadgarstki są wymiennymi narzędziami, dzięki czemu robot może wykonywać różne zadania, uwalniając człowieka od monotonnej pracy.

Jak podkreślali przedstawiciele firmy, „zatrudniając” Nextage, człowiek może skupić się na obszarach, które wymagają kreatywności i generowania wartości dodanej, np. zarządzaniu procesami. Nextage jest więc partnerem człowieka.

Współpracujący chwytak

Firma SCHUNK – lider w technice mocowań i systemów chwytających – tradycyjnie pokazała wiele nowych rozwiązań. Na szczególną uwagę zasługuje jednak jeden z najnowszych chwytaków JL1, który skonstruowany został zgodnie z hasłem „Gripping Meets Cobots”. Ta nowa, przyszłościowa technologia chwytania została pokazana na żywo w różnych scenariuszach. SCHUNK jako pierwszy pokazał inteligentny chwytak zaprojektowany do współpracy człowieka z robotem, którego światowa premiera odbyła się właśnie podczas targów AUTOMATICA.

Podobnie jak w przypadku cobotów powłoka zewnętrzna chwytaka JL1 jest elastyczna. Chwytak ma system zabezpieczający przed utratą chwytu obiektu, zawsze wykrywa kontakt z ludźmi i nigdy nie powoduje uszkodzeń podczas chwytania. W przypadku nieplanowanego kontaktu z obsługą chwytak JL1 automatycznie ogranicza siłę chwytu. Korekta procesu chwytania może być dokonana w czasie rzeczywistym za pomocą różnych systemów czujników. JL1 wyposażony jest w panel LED, który służy jako interfejs do komunikacji z człowiekiem. Jeśli nastąpi przerwanie procesu lub stop awaryjny, chwytak zapewnia bezpieczne i pewne trzymanie przenoszonego detalu.

Rewolucja na rynku intralogistycznym

Na targach prezentowano wiele rozwiązań obejmujących transport wewnętrzny, a jedno z takich rozwiązań można było zobaczyć na stoisku Grupy Schmid. Systemy transportu wewnętrznego w segmencie do 200 kg zwykle wymagają dużo miejsca, aby bezpiecznie przewozić ładunki. Na targach AUTOMATICA światową premierę miał nowy, inteligentny system transportowy montrac Grupy Schmid, który łączy procesy produkcji, montażu i logistyki, a ładowność może sięgać 200 kg.

Nowy, jednoszynowy system transportowy montrac, Industrial Shuttle 200, z samobieżnymi wózkami transportowymi, umożliwia transport z czterokrotnie wyższym obciążeniem niż dotychczas oferowane były przez firmę – to prawdziwa rewolucja na rynku intralogistycznym.

System ma zwartą budowę, nie wymaga więc obudowy, a dzięki małym promieniom łuków torowych zajmuje mało miejsca. Modułowa konstrukcja umożliwia jego rozbudowę. Ponadto w każdej chwili można modyfikować system, aby dostosować go do procesu przemysłowego. Moduły transportujące mogą być przystosowane do potrzeb klienta.

Konstrukcja systemu montrac jest zgodna z założeniami Przemysłu 4.0. Może on współpracować z innymi systemami i zostać włączony w system automatyzujący całą fabrykę. Zapewnia ciągły monitoring odbywającego się transportu, a moduły transportujące komunikują się ze sobą za pomocą sygnałów podczerwieni i dostosowują swoje położenie, aby nie doszło do kolizji podczas ciągłej pracy. Dzięki prędkości 20 m/min Industrial Shuttle 200 jest dwu-, trzykrotnie szybszy niż systemy transportowe dotychczas dostępne na rynku. Ponadto zajmuje mniej miejsca, jest efektywniejszy i bezpieczniejszy.

Podsumowanie

Producenci dążą do zwiększenia produkcji, ale coraz częściej jest ona zindywidualizowana. W przypadku produkcji niestandardowej i krótkich terminów dostaw produkcja jest lepiej realizowana przez ludzi niż roboty, ponieważ wymagana jest większa elastyczność niż istniejące obecnie roboty mogą zapewnić. Wydajność pracy wykonywanej przez ludzi może zostać zwiększona dzięki robotyce, gdyż ludzie i roboty, pracując razem, zwiększą wydajność i elastyczność, jeśli każdy będzie robił to, co robi najlepiej. Człowiek widzi, rozumie i dokonuje wyboru. Roboty mogą obsługiwać, przenosić, przetwarzać, zwiększać wydajność i powtarzalność procesu. Wszystko więc wskazuje na to, że rynek robotów kooperacyjnych będzie szybko rósł.

Szkoda jedynie, że w targach uczestniczyło tak mało firm z Polski 
– zaprezentowało się ich tylko osiem, z czego cztery to firmy-córki międzynarodowych koncernów (ABB, KUKA, DIKO i Blumenbecker). Pozostałe 
– ZAP-Robotyka, ZAP-Kooperacja, Elektroserv-ZAP i Novaster – swoje korzenie mają w Ostrowie Wielkopolskim w dawnych Zakładach Automatyki Przemysłowej, dlatego prezentowały się na wspólnym stoisku. Być może w kolejnej edycji pojawi się więcej polskich stanowisk, np. polski integrator w ekspozycji któregoś z producentów robotów.

Kolejne targi AUTOMATICA odbędą się w dniach 19–22 czerwca 2018 r. w Monachium. Ten termin na pewno warto odnotować w kalendarzu.

source: Automatyka 9/2016