Typy spolupráce mezi člověkem a roboty Mitsubishi Electric

Malý historický exkurs

K vývoji robotů dala podnět situace na japonském trhu práce koncem 80. let. Svým způsobem vykazoval řadu podobností se současným stavem v Evropě a nutil výrobce přejít na vyšší stupeň automatizace a robotizace. V Japonsku se to podařilo za přímé účasti Mitsubishi Electric a dalších firem, z této zkušenosti dnes můžeme čerpat.

Sortiment robotů od A do Z

Aktuálně Mitsubishi Electric nabízí několik řad robotů, které pokrývají potřeby průmyslové výroby. Nabízejí 4 až 6 os, užitečné zatížení 3 až 20 kg, dosah až 1 503 mm, mohou být ve standardním provedení nebo s velmi vysokou odolností a životností. Od Mistubishi Electric si můžete objednat precizní roboty s mikrokrokováním nebo delta roboty určené pro třídicí a paletizační aplikace s nosností 1 kg a dosahem až 1 300 mm. Kompletní výčet není předmětem tohoto článku, podstatné je, aby si čtenář mohl představit, na jak komplexní portfolio navazují kolaborativní funce těchto robotů a jak celostně k tomuto trendu Mitsubishi Electric přistupuje.

Softwarové zdi jako první bezpečnostní prvek

V minulosti bylo jediným bezpečnostním prvkem robotu tlačítko nouzového vypnutí, robot musel být tedy zcela oplocen. Po stisku tohoto tlačítka došlo k přerušení napájení servomotorů a robot se kompletně zastavil. Pro obnovení pohybu robotu bylo nutné servomotory znovu zapnout. Z těchto důvodů, tedy dlouhých prostojů velkého prostoru pro oplocení, usiloval vývoj Mitsubishi o zmenšení robotických buněk při zachování bezpečnosti. První integrovanou funkcí k zajištění bezpečnosti jsou virtuální softwarové zdi, které zamezí pohybu robotu po překročení souřadnic, které tuto zeď definují. Toto řešení je dostatečné pro provoz v japonských továrnách.

Bezpečnostní modul MELFA SafePlus

Pro splnění přísnějších evropských bezpečnostních standardů, přichází firma na trh s produktem MELFA SafePlus. Jedná se o externě připojitelný hardwarový modul na bázi bezpečnostního PLC, který zvyšuje bezpečnostní funkce robotu. Modul disponuje vstupy, na které lze připojit bezpečnostní snímače – např. zámky dveří, optické závory, skenery a podobně. MELFA SafePlus modul obsahuje bezpečnostní funkce SS1, SS2, SLS, SLP, které umožňují nastavit limity pro zpomalení pohybu robota, případně jeho úplné zastavení, avšak bez nutnosti přerušení napájení servomotorů. Celkovou aplikaci si lze představit jako robot, který má svůj pracovní prostor ohraničen světelnými skenery. Tyto skenery definují zóny, ve kterých se může operátor pohybovat. Při vkročení do první zóny dojde ke zpomalení robota na předem definovanou rychlost. Po překročení další zóny blíže k robotu dojde k jeho zastavení.

Ještě vyšší bezpečnost s krytem MELFA SafePlus AIRSKIN

Rozšířenou možností pro kolaborativní aplikace je robotické příslušenství MELFA SafePlus AIRSKIN. Jedná se o odnímatelný kryt pro robot, který umožní snímat kontakt vnějších předmětů s jeho povrchem díky čidlům sledujícím změnu tlaku vzduchu uvnitř krytu. Tento kryt lze použít pro celého robotu nebo zakrytí pouze jeho části. AIRSKIN kryt je ověřen a certifikován společností TÜV SÜD.

Klaborativní robot ASSISTA

Divize průmyslové automatizace firmy Mitsubishi Electric představuje letos pět nových produktů. Jedním z nich je kolaborativní robot ASSISTA s užitečným zatížením 5 kg. Tento plně kolaborativní průmyslový robot, se od většiny kobotů na trhu odlišuje svojí trubkovitou konstrukcí. Robot je výsledkem 40letých zkušeností v oblasti průmyslové automatizace a zabudované motory a převodovky jsou stejné jako v těch nejlepších průmyslových robotech pro zajištění vysoké přesnosti i v těch nejnáročnějších aplikacích. Samozřejmostí je připojení k digitální platformě e-Factory s možností prediktivní a vzdálené údržby.

Pro snadné použití spolu se standardními roboty je kompatibilní s běžně využívaným příslušenstvím a je jednoduchý k programování. Za zmínku určitě stojí možnost přepnutí robotu do dvou pracovních režimů. Plně kolaborativní režim umožňuje práci robota při snížené rychlosti, aby nebyla ohrožena bezpečnost operátora. V nekolaborativním režimu se robot chová jako klasický průmyslový robot, kdy je bezpečnost zajištěna externě připojenými bezpečnostními prvky.

Programování robotu a jeho snadná propojitelnost

Pro základní programování slouží zjednodušené prostředí RT VisualBox, které v kombinaci s možností uchopit ručně zápěstí robota, navést jej do požadované pozice a zapamatovat pozici pomocí hardwarového tlačítka na jeho paži, zajistí uvedení do provozu ve velmi krátkém čase. K robotickému kontroléru lze připojit i ostatní výrobky z dílny Mitsubishi Electric, například programovatelné automaty, operátorské panely, servomotory, CNC či SCADA systémy. K propojení lze využít síť CC-Link IE Field vyvíjenou firmou Mitsubishi Electric v Japonsku a standardně využívanou nejen v jejích továrnách po celém světě. Pro komunikaci s produkty ostatních výrobců lze využít možnost připojení komunikačních karet pro sítě Profinet, EtherCAT, Ethernet/IP a dalších.

Příklady aplikací

Mezi mimořádně zajímavé aplikace bezpečných řešení Mitsubishi patří šroubování krytu motoru robotem v továrně Audi v maďarském Györu, kde je využito bezpečnostní jednotky MELFA SafePlus. Dalšími zdařilými aplikacemi jsou automaticky naváděné vozíky AGV, robotické aplikace pro firmu Mitsubishi Electric Automotive ve Slaném, automatizované buňky pro výrobu komponent do automobilového průmyslu ve firmách Continental Automotive, Koito, Kostal a dalších.