?lověk má spolupracovat s pr?myslovým robotem, je to v?bec mo?né?

Spolupráce ?lověka a robota ve sdílenych pracovních oblastech je dnes ?ádaněj?í ne? kdy jindy. Trend k robotickym buňkám bez ochranného oplocení a k co nejmen?í konstruk?ní velikosti v pr?myslu dále pokra?uje. V tomto kontextu má byt robot za?leněn do ru?ních pracovních krok? co nejjednodu?eji a bez jakychkoli kompromis?.
K uspokojení této rostoucí pot?eby spolupráce ?lověka a robota jsou zapot?ebí tv?r?í nápady a praktická ?e?ení. Vyhody klasické pr?myslové robotické buňky, jakymi jsou nap?íklad rychlost, p?esnost, vysoká produktivita a dlouhá ?ivotnost ov?em nesmí p?ijít zkrátka. Kromě toho hraje d?le?itou roli i u?ite?né zatí?ení robota, které bylo dosud ve stávající spolupráci ?lověka a robota velmi omezené.

Kolaborativní roboty nemohou splnit tyto vysoké nároky pr?myslu, proto?e pracují p?i vyrazně ni??ích rychlostech a ni??ím u?ite?ném zatí?ení ne? pr?myslové roboty. Limity se rychle projeví také v oblasti konektivity a mo?ností integrace do stávajících systém?. Z tohoto d?vodu KUKA nyní spole?ně se spole?nostmi SICK a Blue Danube Robotics nabízí ucelené ?e?ení, které kombinuje nejvy??í produktivitu a nejnověj?í bezpe?nostní standardy pro kolaborativní aplikace. Zaru?uje bezpe?nou spolupráci mezi robotem a ?lověkem, a to p?i u?ite?ném zatí?ení několika 100 kg. Hladkou souhru v?ech komponent umo?ňuje ?ídicí systém robota a technologicky balí?ek KUKA SafeOperation.

Systémová varianta sBot_Speed CIP pro KUKA od spole?nosti SICK kombinuje skener microScan3 s bezpe?nostním ?ídicím systémem Flexi Soft a bránou EFI-pro. Ji? ově?eny bezpe?nostní systém umo?ňuje bezpe?né simultánní monitorování několika ochrannych polí a detekuje navíc osoby, které p?ípadně vstoupí za zabezpe?enou oblast. Nastavení a komunika?ní parametry podle specifikací robota jsou ji? p?edkonfigurovány a díky EtherNet/IP? CIP Safety? je lze rychle a bezpe?ně integrovat do ?ídicího systému KUKA KRC4. To ?et?í drahocenny ?as p?i plánování a vyhodnocování bezpe?nostní koncepce.

Pomocí microScan3 je robotická buňka neustále monitorována a pracovní oblast je rozdělena do t?í zón (viz obrázek). Pokud se ?ádná osoba nenachází v nebezpe?né oblasti (zelená zóna), robot m??e dosáhnout lineární rychlosti a? 2 m/s. Srovnatelny kolaborativní robot pracuje maximální rychlostí 1 m/s. Pokud se k robotovi p?iblí?í osoba a je tedy v oran?ové zóně, rychlost robota se sní?í tak, ?e splňuje po?adavky na základě posouzení rizik podle ISO TS15066. Oran?ová zóna slou?í coby detek?ní oblast a pou?ívá se jako nárazníková zóna, aby robot mohl sní?it rychlost, která je následně pot?ebná. Vstup do ?luté zóny nyní aktivuje bezpe?né monitorování této sní?ené rychlosti. Pokud je tato rychlost p?ekro?ena, robot se zastaví pomocí bezpe?nostního zastavení 1 (NOUZOVé ZASTAVENí v blízkosti dráhy) podle EN 60204. Pokud osoba opět opustí oran?ovou a ?lutou zónu laserového skeneru a v nebezpe?né oblasti tak u? ?ádná osoba není, robot automaticky zrychlí na naprogramovanou rychlost.

Technologicky balí?ek SafeOperation?je v této souvislosti rozhraním mezi bezpe?nostními komponentami. Zpracovává signály bezpe?nostního rozhraní, monitoruje pohyb robota a nabízí dal?í bezpe?nostní funkce. Mezi ně pat?í vymezování bezpe?nych kontrolních prostor, bezpe?né monitorování rychlostí a pravidelné se?izovací referencování. Pomocí těchto doplňkovych funkcí lze během celého provozu monitorovat polohu nástroje a v p?ípadě chyby robota bezpe?ně zastavit. Aby bylo mo?né dostate?ně rychle zastavit pohyby robota v p?ípadě naru?ení mezí prostoru, musí byt brzdy v dokonalém stavu. To se provádí prost?ednictvím automatického testu brzd. Cyklicky se p?i tom kontroluje, zda jsou brzdné momenty motor? dostate?ně vysoké a zda v p?ípadě pot?eby zajistí bezpe?né zastavení robota.

Aby také ovládání mezi pr?myslovym robotem a ?lověkem bylo co nejprakti?těj?í a nejefektivněj?í, pou?ívá se volitelny balí?ek KUKA.Handguiding. ?ídicí balí?ek umo?ňuje bezdrátové ru?ní navádění pr?myslovych robot? obzvlá?tě u?ivatelsky p?ívětivym zp?sobem. ?ízení probíhá pomocí 6D my?i namontované na robota, která umo?ňuje programovat pohybové body a zaznamenávat pohybové sekvence. To umo?ňuje pojezd pr?myslovymi roboty KUKA?jednoduchym a intuitivním zp?sobem. Pou?ití tohoto balí?ku nevy?aduje ani ?kolení ani ?asově náro?né instruování pracovník?.

Aby bylo mo?né zaru?it bezproblémovy a hladky provoz, musí ladit také komunikace mezi jednotlivymi komponentami. P?ipojení bezpe?nostního systému SICK (bezpe?nostní laserovy skener microScan3 + bezpe?nostní ?ídicí systém Flexi Soft) k ?ídicímu systému robota se provádí p?es bezpe?nou pr?myslovou sběrnici jako Ether-Cat/FSoE, EtherNet/IP/CIP Safety nebo PROFINET/PROFIsafe. Plá?? AIRSKIN je p?ipojen k bezpe?nostním vstup?m bezpe?nostního ?ídicího systému p?es 2 kanály.

Spole?ně s partnery, Blue Danube Robotics a SICK byl proveden pe?livy vyběr komponent tak, aby byla mo?ná co nejjednodu??í integrace p?i zachování nejvy??ího bezpe?nostního standardu. Test proběhl v aplika?ní centru KUKA ve Steyreggu, kde byla d?kladně kontrolována a testována interakce jednotlivych komponent.