Robot Kolaboratif Diberi Tangan: Standar Keselamatan Dijelaskan

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 empat, pemandu tangan tampaknya mendapatkan perhatian paling sedikit. Dalam standar keselamatan, bagian 5.10 (Persyaratan Operasi Kolaboratif) mendefinisikan syarat yang diperlukan agar robot dapat berfungsi dalam operasi kolaboratif dengan mematuhi satu atau lebih dari hal-hal berikut:

• 5.10.2 Pemantauan berhenti terrating keselamatan

• 5.10.3 Pemandu tangan

• 5.10.4 Pemantauan kecepatan dan pemisahan

• 5.10.5 Pembatasan daya dan gaya oleh desain inheren atau kontrol

Pemandu tangan secara sederhana menyatakan bahwa peralatan — misalnya, pegangan pemandu tangan — akan terletak dekat effector akhir atau alat robot dan akan memiliki tanto darurat dan perangkat pengaktif (pikir saklar manusia hidup seperti yang Anda lihat pada ajaran pensil). Banyak pengguna otomatisasi melihat pemandu tangan secara sederhana sebagai “ajaran melalui pemimpin,” yaitu kemampuan untuk menggerakkan robot secara bebas untuk mengajarkan titik atau jalur dalam operasi. Ini adalah opini umum tetapi ajaran melalui pemimpin hanyalah ujung gunung es dalam sejumlah besar aplikasi yang dapat ditingkatkan dengan pemandu tangan.

Pandangan umum lain adalah bahwa aplikasi pemandu tangan terbatas untuk jangkauan panjang atau beban berat karena tidak banyak cobot besar yang tersedia. Sementara benar bahwa sebagian besar robot kolaboratif pembatasan daya dan gaya mungkin tidak dapat menangani aplikasi yang sangat besar, penting untuk memahami bahwa sebagian besar robot dapat digunakan untuk aplikasi kolaboratif.

Di inti robot kolaboratif atau operasi kolaboratif adalah kolaborasi — untuk bekerja bersama dengan orang lain. Kolaborasi dengan robot seringkali dianggap sebagai bekerja tangan bersama dengan robot untuk menyelesaikan tugas. Di inti, pemandu tangan adalah operator yang menggerakkan atau memimpin robot dengan tangan — bentuk operasi kolaboratif yang paling dekat dengan makna sejati kolaborasi.

Ingatlah bahwa penggunaan robot kolaboratif yang paling efisien dicapai dengan memungkinkan operator dan robot berinteraksi ketika diperlukan dan masing-masing menyelesaikan tugas individu di ruang kerja mereka sendiri. Tidak jauh berbeda ketika berbagi stasiun kerja dengan orang lain. Saat mengintegrasikan alat untuk membantu operator, perangkat harus meningkatkan efisiensi dan mengurangi stres atau tekanan. Jika Anda terus-menerus menjangkau atau bergerak di sekitar mitra Anda, baik itu orang atau robot, seluruh proses akan menjadi kurang efisien. Lebih baik untuk melihat tugas secara menyeluruh dan solusi yang ingin Anda capai untuk menentukan yang paling cocok untuk robot kolaboratif.

Fleksibilitas dan Fungsionalitas

Menurut bagian 5.10.3 dari standar keselamatan RIA 15.06-2012, peralatan pemandu tangan perlu memiliki tanto darurat dan saklar pengaktif. Namun, dalam kasus di mana pemandu tangan digunakan pada robot yang memenuhi persyaratan operasi kolaboratif pembatasan daya dan gaya, tanto darurat dan saklar pengaktif mungkin tidak diperlukan. Dengan alasan ini, sangat membantu ketika ada beberapa opsi pemandu tangan. FANUC menawarkan dua jenis pegangan pemandu tangan: satu termasuk keselamatan integral yang diperlukan untuk robot standar dan yang lain nirkabel dan bekerja dengan seri CR robot pembatasan daya dan gaya. Ketika produk memiliki banyak opsi fungsional, itu seperti memiliki kotak peralatan yang lengkap — Anda mungkin tidak membutuhkan semua alat sepanjang waktu tetapi memiliki mereka tersedia saat diperlukan dapat membantu pengguna dengan cepat menavigasi di sekitar hambatan.

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

Pengajaran Berbasis Jalur — Untuk beberapa proses, merekam jalur gerakan lengkap robot diperlukan. Metode ini berlaku untuk aplikasi seperti pengikisan atau pemolesan pada permukaan kontur kompleks ketika penting untuk memiliki jalur yang halus yang mengikuti bentuk. Perangkat lunak pemandu tangan diatur untuk secara otomatis mencatat posisi selama gerakan robot, yang kemudian memutar kembali jalur lengkap dengan akurat. Operator cukup menekan dan memegang tombol pengajaran lalu menggerakkan robot sepanjang jalur. Saat robot bergerak, posisi dihasilkan pada interval yang ditetapkan. Setelah gerakan selesai dan tombol dilepaskan, jalur dihasilkan dalam program. Jika penyesuaian halus diperlukan, setiap posisi dapat dimodifikasi secara individu untuk mencapai jalur yang sempurna.

Fitur lain dari pegangan pemandu tangan adalah tombol untuk mengontrol alat. Setiap menekan tombol akan mengubah status alat. Ini sangat berguna dalam aplikasi robotika di mana operator perlu memindahkan bagian dari satu lokasi ke lokasi lain. Program tersedia untuk membatasi fungsi gripper di lokasi ambil atau letak untuk mencegah operator secara tidak sengaja melepaskan bagian di luar zona yang ditetapkan.

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 pemandu tangan menjadi kecepatan lebih lambat untuk kontrol posisi robot yang lebih baik. Dalam situasi lain, mungkin lebih baik untuk membatasi gerakan robot hanya ke gerakan linier, tidak memungkinkan rotasi alat. Sebuah tombol disertakan untuk beralih profil gerakan dari artikulasi rotasional hanya ke gerakan linier.

Pada produk pemandu tangan kabel yang lebih besar, tombol tambahan disertakan untuk memprogram aplikasi yang memerlukan kontrol proses dan fleksibilitas yang究極 seperti operasi multistage atau saat regulasi keselamatan lokal memerlukan operasi dua tangan robot. Seringkali, tombol tambahan ini digunakan untuk menunjukkan akhir bagian pemandu tangan dari aplikasi dan memungkinkan robot untuk kembali ke mode otonom individual setelah persyaratan keselamatan yang diperlukan terpenuhi (mis. 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, biasanya terbaik untuk memisahkan aplikasi pemandu tangan menurut tugas.

Contoh Aplikasi 1

Aplikasi ini memiliki operator menggunakan perangkat bantu angkat manual untuk memuat bagian ke stasiun perakitan yang memberi makan ke baris lainnya. Operator berjalan dengan perangkat bantu angkat ke rak bagian dan mengambil bagian, lalu berjalan dengan bagian ke stasiun perakitan dan memuatnya ke dalam alat panci. Setelah bagian tempat, operator memindahkan perangkat bantu angkat keluar dari jalan sehingga tidak mengganggu operasi lainnya. Sebagai gantinya menambahkan secara otomatis robot pemandu tangan sebagai pengganti langsung untuk perangkat bantu angkat, mari kita periksa fungsi aplikasi secara terpisah.

Bagian 1 adalah operasi robot otonom yang mewajibkan robot mengambil bagian dari rak dan membawanya ke operator. Menyiapkan layar cahaya di antara robot dan operator akan memungkinkan robot untuk berjalan dengan aman dalam mode otomatis saat dikonfigurasi dengan benar sesuai penilaian risiko. Ini memungkinkan robot untuk melegakkan operator dengan menangani bagian pengulangan dan pengangkat berat dari proses.

Bagian 2 dimulai setelah robot mengambil bagian dan membawanya ke layar cahaya. Pada titik ini, operator mencapai melalui layar cahaya, yang menempatkan robot dalam pemeriksaan nol kecepatan terrating keselamatan. Setelah saklar pengaktif diaktifkan, gerakan robot berada di bawah kontrol operator yang kemudian memandu ke area perakitan tempat bagian dimuat ke dalam alat panci. Setelah bagian dilepaskan, operator memandu robot kembali melalui layar cahaya.

Saat saklar pengaktif dilepaskan, robot kembali ke pemeriksaan nol kecepatan terrating keselamatan sampai layar cahaya dibersihkan. Robot kemudian dapat melanjutkan mode otonom dan kembali ke rak bagian untuk bagian berikutnya. Operator melakukan operasi perakitan dan kemudian mengirim bagian ke bawah baris ke stasiun berikutnya. Dengan tidak perlu mengambil bagian secara manual dari rak bagian, waktu operator terliang untuk melakukan pekerjaan tambahan yang menambah nilai.

Penghematan waktu mungkin cukup untuk mengurangi jumlah stasiun perakitan pada baris karena operator dapat melakukan pekerjaan tambahan dalam waktu tugas stasiun pertama. Juga, pada akhir ganti, operator akan lebih sedikit lelah karena tidak perlu berjalan antara stasiun pertama dan rak bagian untuk setiap siklus bagian.

Contoh Aplikasi 2

Contoh ini melibatkan stasiun inspeksi las kolaboratif yang ada. Sistem Berhenti Terpantau Terating Keselamatan ini memiliki robot membawa bingkai yang di las ke ruang kerja bersama. Setelah robot berhenti, pemeriksa las memasuki ruang bersama dan memeriksa las. Ketika las perlu dirapikan, bagian mungkin tidak berada pada sudut yang ideal untuk las. Sebagai gantinya mengharuskan teknisi pergi ke sel dan menggerakkan robot, pemandu tangan digunakan. Pegangan pemandu tangan dilekatkan pada alat di lokasi yang nyaman untuk pemeriksa las untuk diakses.

Mengaktifkan pemandu tangan memungkinkan bagian untuk dengan mudah dipindahkan ke posisi yang benar untuk rapikan las. Ini juga memungkinkan pemeriksa untuk melihat berbagai sisi bagian dengan memindahkannya secara manual dengan pegangan pemandu tangan. Aplikasi ini sekarang menggabungkan dua jenis operasi kolaboratif dan adalah contoh bagaimana beberapa jenis operasi kolaboratif dapat dirancang bersama untuk memberikan solusi manufaktur yang ideal.

Contoh Aplikasi 3

Aplikasi starter/DIY yang baik melibatkan penggunaan pemandu tangan untuk menyederhanakan proses visi di mana gaya bagian atau tali diubah secara manual. Pengaturan sistem pertama memerlukan operator untuk menempatkan tali bagian di atas meja. Robot menggunakan visi untuk menemukan tali dan bagian pertama, lalu memulai proses.

Seperti tali bagian berubah, posisi pandang robot harus disesuaikan. Menggunakan pemandu tangan dapat melegakkan operator dari harus memasukkan robot ke dalam mode ajaran untuk melakukan perubahan ‘temukan visi’ pada ajaran pensil. Setelah fungsi ini diprogram sebelumnya, operator dapat membuat perubahan yang diperlukan menggunakan alat pemandu tangan. Tombol proses tambahan pada alat pemandu tangan mengkomunikasikan bahwa operator telah memindahkan robot secara tangan ke posisi ‘temukan visi’ baru. Robot kemudian menggunakan posisi baru yang diajarkan dengan pemandu tangan sampai ganti tali bagian berikutnya.

Untuk pengguna baru atau yang suka DIY, metode ini sangat mudah digunakan dibandingkan memodifikasi program robot dan membantu menghemat waktu yang berharga.

Contoh Aplikasi 4

Banyak bengkel las campuran tinggi/volume rendah mengalami kurangnya pelatih dan laster yang terkualifikasi. Menambahkan pemandu tangan pada robot las busur memungkinkan operator dengan pengetahuan las dasar untuk dengan mudah mengajarkan program untuk las bagian batch kecil mereka. Operator menggunakan pemandu tangan untuk menggerakkan bor las, sehingga kawat berada pada posisi yang tepat untuk sambungan las. Tombol pada perangkat keras pemandu tangan menyediakan antarmuka pengguna sederhana yang memudahkan untuk membuat seluruh program untuk bagian apa pun. Operator kemudian dapat membiarkan robot las bagian sambil mereka pindah ke stasiun las berikutnya.

Pemandu tangan robot mengurangi kebutuhan untuk laster untuk mahir dalam menggerakkan dan memprogram robot dengan ajaran pensil. Dengan membiarkan laster dengan cepat dan mudah memprogram robot, mereka dapat menjaga produksi berjalan di banyak stasiun dengan campuran bagian tinggi.

Semakin banyak produsen kecil hingga menengah menerapkan robot untuk menangani berbagai aplikasi dan proses, alat dan teknik pemandu tangan akan terus berkembang dalam fungsionalitas dan menjadi lebih mudah digunakan.

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