Освоение интеграции коботов: ответы на 4 ключевых вопроса

Интеграция коллаборативных роботов (коботов) становится все популярнее для цехов, ищущих способы автоматизировать станочную загрузку. Во время пандемии COVID-19 многие компании осознали значимость автоматизации, сталкиваясь с проблемами социальной дистанции и отсутствием операторов. Другие уже начали использовать коботов, чтобы направлять квалифицированных токарей на более важные задачи, где человеческий мозг незаменим.

Хотя коботы варьируются в дизайне, все они имеют комбинацию технологий, позволяющих безопасно работать рядом с людьми в общей зоне, в отличие от традиционных промышленных роботов, работающих автономно в огороженных ячейках. Похожие на человеческую руку (6-7 осей), они легко программируются. Многие производители заявляют: операторам почти не нужен опыт программирования роботов для успешной настройки.

Однако компании с малым или нулевым опытом интеграции роботов могут иметь сомнения, прыгая в кобот-станочную загрузку головой, так как остаются неотвеченными вопросы. Чтобы ответить на них, мы поговорили с Universal Robots (UR), производителем коботов, чтобы пролить свет на основы установки кобота.

Как заставить ЧПУ и робота общаться друг с другом?

Ответ зависит от возраста станка и ЧПУ. Есть две основные формы связи. Для устаревших станков — через цифровой ввод/вывод (I/O) и релейную проводку. Эта функция выдает сигнал от ЧПУ к коботу, который принимает его как входную команду, сообщая условия: шпиндель вкл/выкл, губки открыты/закрыты, дверь открыта/закрыта и др.

Для более новых станков наиболее эффективна Ethernet-коммуникация для двустороннего обмена между ЧПУ и коботом, или для передачи «handshaking signals» (сигналов рукопожатия). Это новейшая форма связи в отрасли, требующая plug-and-play интерфейс, генерирующего EDS или GSD файл для коммуникации.

VersaBuilt, партнер UR, предлагает Ethernet-комплекты связи Robot2CNC для избранных контроллеров (включая Haas), упрощающие установку этих соединений с подробными пошаговыми инструкциями.

Поскольку технология станков продолжает эволюционировать, новейшие станки строятся для лучшей поддержки коллаборативной автоматизации. «Производители станков поняли: это ключевое конкурентное преимущество», — говорит Джо Кэмпбелл, старший менеджер по стратегическому маркетингу и разработке приложений UR. «Поэтому они более приветливы, чем когда-либо. Они облегчают интерфейс, а не блокируют его».

В результате интеграция становится легче с новейшими станками, и это продолжит расти, добавляет Карл Шеппард, региональный руководитель службы поддержки клиентов UR. Он считает plug-and-play коммуникацию самым важным аспектом для многих малых и средних цехов для быстрой интеграции коботов. «Преодоление разрыва в интерфейсе — в конечном счете ключ», — говорит он.

Нужен ли мне интегратор?

Некоторые цехи выбирают интегратора (компанию, приезжающую на место для интеграции кобота на цех), другие — делают интеграцию сами. Зависит от экспертизы цеха в робототехнике и уровня комфорта с самостоятельной установкой кобота.

Интеграторы имеют большой опыт работы с разными брендами коботов, знают разные интерфейсы и установку, объясняет Шеппард. Для новичков в коботах цех может чувствовать себя увереннее с интегратором.

Однако он считает, что инженеры цеха могут быть важнее для процесса интеграции, чем интегратор, потому что они лучше знают свои станки и потребности в автоматизации.

Делать ли мне собственный концевой эффектор?

Многие цехи выбирают изготовление собственного концевого эффектора (EOAT) для коботов, потому что имеют такую возможность внутри. Это экономит деньги, и они контролируют качество и дизайн под точные нужды.

Однако есть другие вопросы, которые нужно решить перед решением брать такой проект в-house. «Нужно учитывать безопасность, проводку и коммуникацию с ЧПУ», — объясняет Шеппард. Знание того, как программировать или коммуницировать команды рукопожатия — критично.

Если цех не комфортно с деталями создания собственного EOAT, покупка UR+ компонентов — вариант. Программа партнеров UR+ предлагает грипперы, разработанные разными партнерами, кастомизированные и сертифицированные для роботов UR.

Нужно ли мне проводить оценку рисков?

Да. Коботы нуждаются в оценке рисков так же, как их традиционные аналоги. Фактически, у коботов UR 17 уровней протокола безопасности, настраиваемых под уникальные требования безопасности каждого цеха.

Корректировки установки по оценке рисков намного легче с коботами, чем с роботами. «Раньше делали оценку рисков, потом приходили и, возможно, увеличивали забор, отодвигали это на два фута и т.д.», — говорит Шеппард о установке традиционных роботов. «Теперь у вас кобот, в который можно зайти и за секунды изменить силу, скорость или другие переменные под вашу оценку рисков. С точки зрения легкости интеграции, вы буквально можете сделать программные изменения, которые превращаются в аппаратные, и вы готовы к работе за часы».

Для неопытного цеха, не проводившего оценку рисков для автоматизации, Кэмпбелл рекомендует посетить сайт Robotics Industry Association (RIA), robotics.org, для прохождения базового обучения по безопасности роботов и оценке рисков перед началом процесса.

«RIA предлагает экономичные пакеты обучения», — говорит Кэмпбелл. «Однако, если у вас нет в команде кого-то, у кого есть время на это, возможно, стоит пойти вовне. У RIA есть пул квалифицированных консультантов, которые приедут в компанию помочь». Он рекомендует нанять консультанта для первой интеграции кобота, а после первого опыта цех, вероятно, поймет процесс и не будет нужен консультант в следующий раз.

Техническая спецификация ISO/TS 15066:2016 — еще хорошая отправная точка, облегчающая интеграцию коботов. Спецификация дает руководство для проведения более сложных предварительных оценок рисков как системы кобота, так и среды, которой он будет делить с людьми.

Universal Robots USA Inc. | 844-462-6268 | universal-robots.com