Oamenii ar trebui să lucreze împreună cu roboții industriali, este acest lucru posibil?

Cooperarea dintre oameni și roboți în spațiile de lucru comune este mai solicitată ca niciodată. Tendința către celule robotizate fără garduri de protecție și cu dimensiuni cât mai mici continuă în industrie. Robotul ar trebui să fie integrat în etapele de lucru manual cât mai simplu posibil și fără compromisuri.
Pentru a satisface această cerere tot mai mare de colaborare om-robot, sunt necesare idei creative și soluții viabile. În același timp, avantajele celulei clasice a robotului industrial, cum ar fi viteza, precizia, productivitatea ridicată și durabilitatea, nu trebuie neglijate. În plus, sarcina utilă a robotului joacă, de asemenea, un rol important, care este foarte limitat în cooperarea om-robot existentă.

Roboții colaborativi nu pot satisface aceste cerințe ridicate ale industriei, deoarece funcționează la viteze semnificativ mai mici și cu sarcini utile mai mici decât roboții industriali. De asemenea, limitele devin rapid evidente în domeniul conectivității și al posibilităților de integrare în sistemele existente. Din acest motiv, KUKA, împreună cu SICK și Blue Danube Robotics, oferă acum o soluție totală care combină atât productivitatea maximă, cât și cele mai recente standarde de siguranță pentru aplicațiile colaborative. Mai presus de toate, este garantată o cooperare sigură între robot și om, chiar și cu sarcini utile de câteva 100 de kg. Interacțiunea perfectă a tuturor componentelor este posibilă datorită controlerului robotului și pachetului tehnologic KUKA SafeOperation .

Varianta de sistem sBot_Speed CIP pentru KUKA de la SICK combină un microScan3 cu controlerul de siguranță Flexi Soft și gateway-ul EFI-pro. Sistemul de siguranță deja verificat permite monitorizarea simultană și sigură a mai multor câmpuri de protecție și, în plus, detectează persoanele care ar putea păși în spatele zonei protejate. Setările specifice robotului și parametrii de comunicare sunt deja preconfigurați și pot fi integrați rapid și în siguranță în controlerul robotului KUKA KRC4 datorită EtherNet/IP™ CIP Safety™. Acest lucru economisește timp prețios în planificarea proiectului și în evaluarea conceptului de securitate.

MicroScan3 monitorizează permanent celula robotizată și împarte zona de lucru în trei zone (a se vedea figura). Dacă în zona periculoasă (zona verde) nu se află nicio persoană, robotul poate atinge viteze liniare de până la 2 m/s. Un robot colaborativ similar funcționează la o viteză maximă de 1 m/s. În cazul în care o persoană se apropie de robot și, prin urmare, se află în zona portocalie, viteza robotului este redusă astfel încât să îndeplinească cerințele evaluării riscurilor în conformitate cu ISO TS15066. Zona portocalie servește ca zonă de detectare și este utilizată ca zonă tampon, astfel încât robotul să poată reduce viteza necesară în consecință. Intrarea în zona galbenă activează acum monitorizarea în siguranță a acestei viteze reduse. În cazul în care este depășită, robotul se oprește cu o oprire de siguranță 1 (OPRIRE DE URGENȚĂ în apropierea căii de rulare) în conformitate cu EN 60204. Dacă zonele portocalii și galbene ale scanerului cu laser sunt acum din nou libere și, prin urmare, nu există nicio persoană în zona periculoasă, robotul accelerează independent până la viteza programată.

Pachetul tehnologic SafeOperation reprezintă interfața dintre componentele de siguranță. Acesta procesează semnalele de la interfața de siguranță, monitorizează mișcarea robotului și oferă alte caracteristici de siguranță. Printre acestea se numără definirea unor zone de monitorizare sigure, monitorizarea sigură a vitezelor și referințele regulate de ajustare. Cu aceste funcții suplimentare, poziția uneltei poate fi monitorizată pe parcursul întregii operațiuni, iar robotul poate fi oprit în siguranță în caz de funcționare necorespunzătoare. Pentru a putea opri mișcările robotului suficient de rapid în cazul unor defecțiuni sau al încălcării limitelor de spațiu, trebuie să se asigure o stare perfectă a frânelor. Acest lucru se face prin intermediul unui test automat de frânare. Aceasta implică verificarea ciclică a faptului că cuplurile de frânare ale motoarelor sunt suficient de mari și, dacă este necesar, asigură o oprire sigură a robotului.

Pachetul opțional KUKA.Handguiding este utilizat pentru a se asigura că operațiunea dintre robotul industrial și om este cât mai practică și mai eficientă posibil. Pachetul de control permite ghidarea manuală wireless a roboților industriali într-un mod deosebit de ușor de utilizat. Controlul se face prin intermediul unui mouse 6D montat pe robot, ceea ce face posibilă programarea punctelor de mișcare și înregistrarea secvențelor de mișcare. Acest lucru permite ca robotul industrial KUKA să fie deplasat într-un mod simplu și intuitiv. Utilizarea acestui pachet nu necesită nici formare și nici instruire a personalului, care necesită mult timp.

Pentru a asigura o funcționare fără probleme, comunicarea dintre componente trebuie, de asemenea, să fie sincronizată. Sistemul de siguranță SICK (scaner cu laser de siguranță microScan3 + controler de siguranță Flexi Soft) este conectat la controlerul robotului prin intermediul unui field bus sigur, cum ar fi Ether-Cat/FSoE, EtherNet/IP/CIP Safety sau PROFINET/PROFIsafe. AIRSKIN este conectat la intrările de siguranță ale controlerului de siguranță prin intermediul a 2 canale.

Împreună cu partenerii Blue Danube Robotics și SICK, s-a făcut o selecție atentă a componentelor pentru a permite cea mai simplă integrare posibilă cu cel mai înalt standard de siguranță. Configurația de testare a avut loc la KUKA Application-Center din Steyregg, unde interacțiunea dintre componente a fost verificată și testată în detaliu.