Robotyka na targach HANNOVER MESSE 2011

Jako duże firmy wystawiały KUKA (3 roboty), Kawasaki (2 roboty) i Stäubli (3 roboty). Nie było natomiast oddzielnych stoisk ABB, Fanuc, Comau, Reis. Pojedyncze roboty pojawiały się w stoiskach innych firm, np. kilka robotów KUKA w stoisku firmy igus, gdzie prezentowały możliwości ruchowe prowadników kabli lub podświetlały co pewien czas nowości tego producenta. Niemniej jednak jeśli chodzi o same roboty, na targach pokazano dwie nowości.

Pierwszą z nich był robot Comau z kleszczami zintegrowanymi z transformatorem na przegubie robota i wiązką kabli poprowadzoną wewnątrz ramion robota.

Nowością w Hanowerze (choć prezentowaną już w zeszłym roku w Monachium) była również nowa seria robotów KUKA Quantec. Ich część mechaniczna różni się nieznacznie od dawnych robotów. Są lżejsze o około 12 %, ale strefa martwa wokół robota jest mniejsza zaledwie o 20–30 mm, czyli z praktycznego punktu widzenia różnica nie jest znacząca. Zdecydowanie nowa jest za to szafa sterownicza KR C4 (jest mniejsza). Zarówno przełączanie w tryb AUTO, jak i włączanie silników i start cyklu odbywa się obecnie z szafy, a nie, jak w dotychczasowym typie KR C2, z panelu programowania. Nowy w sposobie obsługi jest również panel programowania, tzw. Smart Pad. Nadal nie wprowadzono natomiast możliwości użycia sterowania robota jako sterownika bezpieczeństwa (możliwość taką oferują np. roboty ABB serii IRC5). Według informacji uzyskanych od obsługi stoiska, funkcja ta będzie dostępna w przyszłym roku.

Bardzo eksponowana w materiałach firmy KUKA jest funkcja tzw. wirtualnego wyłącznika zasilania. Można, także sygnałem zewnętrznym, wprowadzić robot w stan głębszego „czuwania” niż obecnie, co daje oszczędność energii rzędu 95 %. Problem w tym, że obecnie robot w stanie gotowości pobiera około 120 W, i zmniejszenie tej wartości do około 10 W procentowo wygląda spektakularnie, natomiast w rzeczywistości uzyskana oszczędność jest porównywalna do tej, jaką daje zgaszenie jednej żarówki.

Roboty KUKA wykorzystano m.in. w ekspozycji prezentującej możliwości nowych materiałów. Dwa roboty Titan (udźwig po 1000  kg każdy) przekazywały sobie karoserię samochodu, umocowaną na chwytaku z włókna węglowego, osadzając ją na 4 zawieszkach (również z włókna węglowego) imitujących linię produkcyjną. Osobno prezentowano taką zawieszkę, której łapa o długości około 1 m waży tylko 1,5 kg.

Firma KUKA zaprezentowała również platformę mobilną sterowaną z przenośnej konsoli. Dzięki specjalnym oponom ze skośnym bieżnikiem platforma ta może jeździć w kierunkach prostopadłych do siebie, bez konieczności zakręcania po łuku. Oferowanych jest 5 typów tych platform, o różnych wymiarach i udźwigach, z których największa ma udźwig 45 t. Platforma przeznaczona jest do poruszania się po w miarę gładkich nawierzchniach, dużych halach fabrycznych, parkingach itp.

W sferze zastosowań robotów niewiele było stanowisk, które w sposób praktyczny prezentowałyby nowe rozwiązania. Najciekawszym wydaje się stanowisko zbudowane przez francuską firmę Visio Nerf (z robotem ABB), umożliwiające pobieranie przez robota nieforemnych detali, przypadkowo wsypanych do pojemnika. Przed każdym cyklem pracy robota przez pojemnik przejeżdżała laserowa „linijka” wykrywająca położenie elementu w pojemniku. Program tworzył z tej „chmury punktów” informację o położeniu jednego z detali (najlepiej widocznego) i przekazywał informację do robota, który chwytał go. Program nie zawsze działał w sposób przewidywalny. Zdarzało się, że robot chwytał niewłaściwie i nie mógł utrzymać detalu. Sami twórcy programu wizyjnego nie ukrywali tego faktu, jak również tego, że kiedy system nie wykrywa już żadnego detalu, trzeba uciec się do starego sposobu i potrząsnąć pojemnikiem, aby stworzyć programowi nowe szanse. Pomijając te niedogodności, jest to spory krok w pobieraniu przez robot przypadkowo rozłożonych elementów.

Inne zastosowania robotów (pomijając działania typowo wystawiennicze, gdzie robot porusza się dla przyciągnięcia uwagi) to mały robot Stäubli z ultradźwiękowym nożem do cięcia sera, mały robot KUKA do zakładania pierścieni osadczych na wałki i robot KUKA symulujący montaż przedniego zderzaka do przesuwającego się samochodu. To ostatnie stanowisko zdobyło zresztą nagrodę dla najlepszego zastosowania robota.

Problemom bezpieczeństwa stanowisk zrobotyzowanych czy zautomatyzowanych poświęcone były stanowiska wielu dużych firm (Siemens, Beckhoff, Pilz, Phoenix Contact, Euchner). Wiele z nich oferowało swoje usługi „pod klucz”, poczynając od oceny ryzyka poprzez dobór i montaż urządzeń bezpieczeństwa do wystawienia certyfikatu bezpieczeństwa.

Jako nowość zaprezentowano protokół transmisji danych, przeznaczony również do systemów bezpieczeństwa: EtherCat (Ethernet Control Automation Technology). Firma Beckhoff przedstawiła oparty na tym protokole system obsługi sygnałów bezpieczeństwa, który może znaczne ułatwić prace montażowe. Sygnały z różnych urządzeń (kurtyny świetlne, przyciski stopu awaryjnego, rygle drzwi) można doprowadzić do jednego koncentratora i z niego jednym kablem poprowadzić sygnały do sterownika bezpieczeństwa. Według informacji pracowników Beckhoffa, rozwiązanie to ma wszelkie potrzebne certyfikaty, chociaż obecne dyrektywy bezpieczeństwa wymagają prowadzenia oddzielnych kabli od każdego urządzenia bezpieczeństwa bezpośrednio do samego sterownika. Również firma Beckhoff stosuje mieszczące się w jednym module sterownik PLC i sterownik bezpieczeństwa, mocowane na szynie DIN. Z innych nowości z dziedziny bezpieczeństwa warto wskazać przycisk stopu awaryjnego firmy Siemens, który reaguje nie tylko na nacisk osiowy, ale także na uderzenie boczne. Z kolei niemiecka firma Euchner pokazała rygle magnetyczne, które utrzymują drzwi w pozycji zamkniętej polem magnetycznym o sile trzymania do 1000 N.

Inna niemiecka firma, Efaflex, prezentowała na swoim stoisku działanie spiralnie zwijanych bram oddzielających pracujące stanowisko zrobotyzowane od operatora. Bramy te mogą mieć szerokość do 8 m, a ich szybkość działania wynosi do 1,8 m/s. Elementy bram mogą być przezroczyste lub pełne. Bramy są wyposażone w rodzaj kurtyn świetlnych dostosowanych do współpracy z bramą. W razie wykrycia przeszkody na drodze zamykania bramy lub w razie bocznego wyważania bramy (np. przez błędnie wyjeżdżający przenośnik), brama zatrzymuje się automatycznie, a informacja o tym  zdarzeniu jest wysyłana do sterownika bezpieczeństwa, powodujac np. zatrzymanie przenośnika i ochronę przed dalszymi uszkodzeniami. Wycofanie bramy do góry po takim zdarzeniu odbywa się łatwo, przy pomocy jednego przycisku obsługi tej bramy.

Reasumując, tegoroczne targi Hannover Messe można określić jako imponujące, ale na pewno nie w dziedzinie robotyki.

Marek Petz
PIAP