Robot Pemandu Tangan

Ada empat metode untuk operasi robot kolaboratif (cobot) yang didefinisikan dalam standar keselamatan RIA 15.06-2012 dan masing-masing memiliki tempatnya sendiri dalam operasi manufaktur. Dari keempatnya, pemanduan tangan tampaknya paling sedikit mendapat perhatian. Dalam standar keselamatan, bagian 5.10 (Persyaratan Operasi Kolaboratif) mendefinisikan persyaratan yang diperlukan agar robot berfungsi dalam operasi kolaboratif sebagai mematuhi satu atau lebih hal berikut:

• 5.10.2 Pemberhentian yang dipantau dengan nilai keamanan

• 5.10.3 Panduan tangan

• 5.10.4 Pemantauan kecepatan dan pemisahan

• 5.10.5 Pembatasan daya dan gaya oleh desain atau kontrol bawaan

Panduan tangan hanya menyatakan bahwa peralatan — misalnya, pegangan pemandu tangan — akan ditempatkan dekat dengan end-effector atau alat robot dan akan memiliki penghentian darurat dan perangkat yang memungkinkan (pikirkan sakelar live-man seperti yang Anda inginkan lihat di liontin pengajaran). Banyak pengguna otomasi melihat panduan tangan hanya sebagai "memimpin melalui pengajaran," yang merupakan kemampuan untuk menggerakkan robot secara bebas untuk mengajarkan titik atau jalur dalam operasi. Ini adalah pendapat umum tetapi memimpin melalui pengajaran hanyalah puncak gunung es dalam sejumlah besar aplikasi yang dapat ditingkatkan dengan bimbingan tangan.

Pandangan umum lainnya adalah bahwa aplikasi panduan tangan terbatas untuk jangkauan yang lebih jauh atau muatan yang lebih berat karena tidak banyak cobot besar yang tersedia. Meskipun benar bahwa sebagian besar robot kolaboratif yang membatasi kekuatan dan kekuatan mungkin tidak dapat menangani aplikasi yang sangat besar, penting untuk dipahami bahwa sebagian besar robot dapat digunakan untuk aplikasi kolaboratif.

Inti dari robot kolaboratif atau operasi kolaboratif adalah kolaborasi — untuk bekerja bersama dengan orang lain. Kolaborasi dengan robot sering dianggap sebagai bekerja bahu-membahu dengan robot untuk menyelesaikan tugas. Pada intinya, pemanduan tangan adalah operator yang menggerakkan atau memimpin robot dengan tangan — suatu bentuk operasi kolaboratif yang paling selaras dengan arti sebenarnya dari kolaborasi.

Ingatlah bahwa penggunaan robot kolaboratif yang paling efisien dicapai dengan membuat operator dan robot berinteraksi bila perlu dan membiarkan masing-masing menyelesaikan tugas individu di ruang kerja mereka sendiri. Tidak jauh berbeda ketika berbagi workstation dengan orang lain. Saat mengintegrasikan alat untuk membantu operator, perangkat harus meningkatkan efisiensi dan mengurangi stres atau ketegangan. Jika Anda terus-menerus menjangkau atau bergerak di sekitar pasangan Anda, apakah itu manusia atau robot, seluruh prosesnya akan kurang efisien. Lebih baik untuk melihat lebih dekat pada tugas secara keseluruhan dan solusi yang Anda coba capai untuk mengetahui yang paling cocok untuk robot kolaboratif.

Fleksibilitas dan Fungsionalitas

Menurut bagian 5.10.3 dari standar keselamatan RIA 15.06-2012, peralatan pemandu tangan harus memiliki e-stop dan sakelar pengaktif. Namun, dalam kasus di mana pemandu tangan digunakan pada robot yang memenuhi persyaratan operasi kolaboratif pembatasan daya dan daya, e-stop dan sakelar pengaktif mungkin tidak diperlukan. Untuk alasan ini, sangat membantu ketika ada beberapa opsi panduan tangan. FANUC menawarkan dua jenis pegangan panduan tangan:satu mencakup keselamatan integral yang diperlukan untuk robot standar dan yang lainnya nirkabel dan bekerja dengan robot pembatas daya dan kekuatan seri CR. Ketika sebuah produk memiliki banyak opsi fungsional, itu seperti memiliki kotak peralatan yang lengkap — Anda mungkin tidak memerlukan semua alat sepanjang waktu, tetapi menyediakannya saat diperlukan dapat membantu pengguna dengan cepat menavigasi hambatan.

Pengajaran Berbasis Poin — Dalam pengajaran berbasis poin, pengguna menggerakkan robot menggunakan pegangan pemandu tangan ke suatu posisi, lalu menekan tombol pengajaran untuk merekam poin. Pengguna terus memandu robot ke posisi berikutnya dan mencatat titik tersebut. Mengulangi proses ini dapat dengan cepat menghasilkan program gerak lengkap untuk seluruh aplikasi. Pengajaran berbasis poin adalah proses intuitif yang sangat mudah bagi mereka yang belum pernah menggunakan atau memprogram robot.

Pengajaran Berbasis Jalur — Untuk beberapa proses, perekaman gerakan lintasan robot secara lengkap diperlukan. Metode ini berlaku untuk aplikasi seperti pengamplasan atau pemolesan di atas permukaan kontur yang rumit ketika sangat penting untuk memiliki jalur halus yang mengikuti bentuk. Perangkat lunak pemandu tangan diatur untuk merekam posisi secara otomatis selama gerakan robot, yang kemudian secara akurat memutar ulang jalur yang lengkap. Operator cukup menekan dan menahan tombol pengajaran dan kemudian menggerakkan robot di sepanjang jalan. Saat robot bergerak, posisi dihasilkan pada interval yang telah ditentukan. Setelah gerakan selesai dan tombol dilepaskan, jalur dibuat dalam program. Jika penyesuaian diperlukan, setiap posisi dapat dimodifikasi secara individual untuk mencapai jalur yang sempurna.

Fitur lain dari pegangan handguiding adalah tombol untuk mengontrol perkakas. Setiap penekanan tombol akan mengubah status alat. Ini sangat berguna dalam aplikasi robotik di mana operator perlu memindahkan bagian dari satu lokasi ke lokasi lain. Tersedia program untuk membatasi fungsi gripper di lokasi pick atau drop untuk mencegah operator melepaskan part secara tidak sengaja di luar zona preset.

Beberapa aplikasi mungkin memerlukan gerakan robot yang lebih lambat dan lebih presisi di area kritis. Sebuah tombol disertakan yang dapat secara otomatis mengubah gerakan robot di bawah kontrol panduan tangan ke kecepatan yang lebih lambat untuk kontrol posisi robot yang lebih baik. Dalam situasi lain, mungkin yang terbaik adalah membatasi gerakan robot hanya pada gerakan linier, tidak mengizinkan rotasi alat. Sebuah tombol disertakan untuk mengubah profil gerakan dari artikulasi rotasi menjadi hanya gerakan linier.

Pada produk pemandu tangan berkabel yang lebih besar, tombol tambahan disertakan untuk memprogram aplikasi yang membutuhkan kontrol proses dan fleksibilitas tertinggi seperti operasi multitahap atau ketika peraturan keselamatan setempat mengharuskan pengoperasian robot dengan dua tangan. Seringkali, tombol tambahan ini digunakan untuk menunjukkan akhir bagian panduan tangan dari aplikasi dan memungkinkan robot untuk kembali ke mode otonom individu setelah persyaratan keselamatan yang diperlukan terpenuhi (misalnya, operator meninggalkan ruang kolaboratif).

Aplikasi Pemandu Tangan

Sekarang kita tahu apa itu operasi kolaboratif pemandu tangan dan semua fitur yang tersedia dengan produk, bagaimana perusahaan menggunakan produk ini? Seperti yang disebutkan sebelumnya, seringkali yang terbaik adalah memisahkan aplikasi pemandu tangan sesuai dengan tugasnya.

Contoh Aplikasi 1

Aplikasi ini memiliki operator yang menggunakan perangkat bantu angkat manual untuk memuat suku cadang ke stasiun perakitan yang diumpankan ke sisa jalur. Operator membawa alat bantu angkat ke rak suku cadang dan mengambil suku cadang, lalu mengantar suku cadang ke stasiun perakitan dan memuatnya ke dalam perlengkapan. Setelah komponen terpasang di tempatnya, operator memindahkan alat bantu angkat agar tidak mengganggu operasi lainnya. Daripada secara otomatis menambahkan robot pemandu tangan sebagai pengganti langsung untuk bantuan angkat, mari kita periksa fungsi aplikasi secara terpisah.

Bagian 1 adalah operasi robot otonom yang mengharuskan robot mengambil bagian dari rak dan membawanya ke operator. Menyiapkan layar cahaya antara robot dan operator akan memungkinkan robot berjalan dengan aman dalam mode otomatis bila dikonfigurasi dengan benar sesuai penilaian risiko. Hal ini memungkinkan robot untuk membebaskan operator dengan menangani bagian proses yang berulang dan mengangkat beban berat.

Bagian 2 dimulai setelah robot mengambil bagian dan membawanya ke layar cahaya. Pada titik ini, operator menjangkau melalui layar cahaya, yang menempatkan robot dalam pemeriksaan kecepatan nol yang dinilai aman. Setelah sakelar pengaktif diaktifkan, gerakan robot berada di bawah kendali operator yang kemudian mengarahkannya ke area perakitan tempat komponen dimuat ke dalam perlengkapan. Setelah bagian dilepaskan, operator memandu robot kembali melalui layar cahaya.

Ketika sakelar pengaktifan dilepaskan, robot kembali ke pemeriksaan kecepatan nol yang dinilai aman hingga layar lampu dibersihkan. Robot kemudian dapat melanjutkan mode otonom dan kembali ke rak bagian untuk bagian berikutnya. Operator melakukan operasi perakitan dan kemudian mengirimkan bagian ke stasiun berikutnya. Dengan tidak harus mengambil suku cadang secara manual dari rak suku cadang, waktu operator dibebaskan untuk melakukan pekerjaan yang bernilai tambah.

Penghematan waktu mungkin cukup untuk mengurangi jumlah stasiun perakitan di jalur karena operator dapat melakukan pekerjaan tambahan dalam waktu tugas stasiun pertama. Selain itu, pada akhir shift, operator tidak akan terlalu lelah karena tidak harus berjalan di antara stasiun pertama dan rak suku cadang untuk setiap siklus suku cadang.

Contoh Aplikasi 2

Contoh ini melibatkan stasiun inspeksi las kolaboratif yang ada. Sistem Stop Monitor Berperingkat Keamanan ini memiliki robot yang membawa bingkai yang dilas ke ruang kerja bersama. Setelah robot dihentikan, pemeriksa las memasuki ruang bersama dan memeriksa lasan. Ketika lasan perlu disentuh, bagian tersebut mungkin tidak berada pada sudut yang ideal untuk dilas. Alih-alih membutuhkan teknisi untuk pergi ke sel dan menjalankan robot, panduan tangan digunakan. Gagang pemandu tangan dipasang ke perkakas di lokasi yang nyaman untuk diakses oleh pemeriksa las.

Mengaktifkan pemanduan tangan memungkinkan bagian tersebut dengan mudah dipindahkan ke posisi yang tepat untuk sentuhan las. Ini juga memungkinkan inspektur untuk melihat beberapa sisi bagian dengan memindahkannya secara manual dengan pegangan pemandu tangan. Aplikasi ini sekarang menggabungkan dua jenis operasi kolaboratif dan merupakan contoh bagaimana beberapa jenis operasi kolaboratif dapat direkayasa bersama untuk memberikan solusi manufaktur yang ideal.

Contoh Aplikasi 3

Aplikasi starter/DIY yang baik melibatkan penggunaan panduan tangan untuk menyederhanakan proses penglihatan di mana gaya bagian atau baki diubah secara manual. Pengaturan sistem terlebih dahulu mengharuskan operator untuk menempatkan baki komponen di atas meja. Robot menggunakan penglihatan untuk menemukan baki dan bagian pertama, lalu memulai prosesnya.

Saat baki bagian berubah, posisi tampilan robot harus disesuaikan. Menggunakan panduan tangan dapat membebaskan operator dari keharusan menempatkan robot ke mode pengajaran untuk membuat perubahan 'pencarian penglihatan' pada liontin pengajaran. Setelah fungsi ini diprogram sebelumnya, operator dapat membuat perubahan yang diperlukan menggunakan alat panduan tangan. Tombol proses tambahan pada alat panduan tangan menyampaikan bahwa operator telah memindahkan robot dengan tangan ke posisi 'pencarian penglihatan' baru. Robot kemudian menggunakan posisi baru yang diajarkan dengan panduan tangan hingga baki bagian berikutnya berubah.

Untuk pengguna baru atau do-it-yourselfers, metode ini sangat mudah digunakan dibandingkan dengan memodifikasi program robot dan membantu menghemat waktu yang berharga.

Contoh Aplikasi 4

Banyak bengkel las campuran tinggi/volume rendah mengalami kekurangan tukang las yang terlatih dan berkualitas. Menambahkan panduan tangan ke robot las busur memungkinkan operator dengan pengetahuan dasar pengelasan untuk dengan mudah mengajarkan program untuk mengelas bagian batch kecil mereka. Operator menggunakan panduan tangan untuk menggerakkan obor las, sehingga kawat berada pada posisi yang tepat untuk sambungan las. Tombol-tombol pada perangkat keras panduan tangan menyediakan antarmuka pengguna yang sederhana yang memudahkan untuk membuat seluruh program untuk bagian mana pun. Operator kemudian dapat membiarkan robot mengelas bagian tersebut saat mereka melanjutkan ke stasiun las berikutnya.

Panduan tangan robot meringankan kebutuhan tukang las untuk mahir dalam joging dan memprogram robot dengan liontin pengajaran. Dengan memungkinkan tukang las memprogram robot dengan cepat dan mudah, mereka dapat menjaga produksi tetap berjalan di beberapa stasiun dengan part mix yang tinggi.

Karena semakin banyak produsen kecil hingga menengah yang menerapkan robot untuk menangani berbagai aplikasi dan proses, alat dan teknik panduan tangan akan terus berkembang fungsinya dan menjadi lebih mudah digunakan.

Artikel ini disumbangkan oleh FANUC America Corp., Rochester Hills, MI. Untuk informasi lebih lanjut, kunjungi di sini .