Cobot Sumbu Enam: Memperrevolusi Otomasi di Manufaktur
Robot dibatasi daya dan gaya dapat lebih mudah diterapkan, berkat kontroler baru
Apakah robot colaboratif sumbu enam telah mencapai titik balik dalam menetapkan niche-nya di manufaktur? Dan apakah mereka dapat membuka pintu bagi produsen untuk mengadopsi otomasi secara keseluruhan?
“Kami pasti melihat tren yang meningkat terhadap aplikasi robot colaboratif,” atau cobot, said Claude Dinsmoor, general manager segmen industri umum & otomotif Fanuc America. “Robot dibatasi daya dan gaya dalam beberapa kasus dapat lebih mudah diterapkan, dan tiba-tiba itu mendorong orang untuk melihat semua area otomasi. Bagi beberapa pelanggan, ini adalah gateway.”
Gateway atau tidak, robot colaboratif tentu merupakan fokus inovasi.
Perusahaan Swiss Stäubli Robotics baru-baru ini memperkenalkan cobot sumbu enam baru. Perusahaan yang sudah berdiri di sektor colaboratif sumbu enam, seperti Fanuc, ABB dan Denso, sedang meningkatkan kontroler dan perangkat lunak pemantauan robot. Dan pelanggan Universal Robots menemukan cara inovatif untuk menggunakan robot colaboratif sumbu enam perusahaan.
Stäubli menawarkan lengan robot baru baru-baru ini, dengan garis TX2 robot sumbu enam yang siap kolaborasi. Perusahaan juga memasang salah satu robot TX2-nya pada kendaraan terpandu otomatis dan menyebutnya HelMo.
“TX2 adalah generasi terbaru kami, itu bekerja dengan kontroler CS9 (keselamatan) kami,” said Sebastien Schmitt, manajer divisi robotika Stäubli Amerika Utara. “Itu adalah jawaban kami untuk lingkungan kolaborasi.”
Dia menunjuk fleksibilitas garis TX2, yang dapat diterapkan di sel terpadu atau bekerja dengan aman di samping manusia dengan menyesuaikan kecepatannya dengan lingkungan operasi.
“Anda tidak perlu membuat pilihan, mengatakan ‘Apakah saya akan menggunakan kolaborasi dalam manufaktur saya, atau akan saya menggunakan robot yang dipagar? Saya belum yakin. Apakah saya memerlukan produksi kecepatan penuh, yang membuat kolaborasi menjadi tantangan, atau apakah saya perlu berinteraksi sering dengan robot saya?” said Schmitt.
Banyak pelanggan Stäubli adalah pemasok otomotif, tetapi robot perusahaan juga digunakan di industri ilmu kehidupan di mana Lab 4.0, mirip dengan Industri 4.0, semakin diminati. Garis TX2 mencakup robot payload rendah dan menengah, berkisar dari 1.1 hingga 75 lb (0.5–34 kg), dan dapat disesuaikan untuk bekerja di lingkungan sensitif, seperti area basah dan ruang bersih.
HelMo adalah TX2-90L payload menengah pada AGV dan beroperasi melalui sistem navigasi laser scanner intuitif. Laser scanner memberikan umpan balik akustik dan optik dan memulai berhenti dalam kasus manusia atau halangan di dekat.
HelMo digunakan untuk pemuatan dan pengosongan mesin, kemasan dan assembly, said Schmitt.
Memanfaatkan pagar virtual
Kontroler RC8A baru Denso membuatnya lebih aman untuk manusia bekerja di sekitar robotnya dengan menciptakan pagar virtual. Fitur baru—Safety Motion—adalah tambahan dari fitur dan fungsi yang sudah tersedia di RC8.
Safety Motion menggunakan dua sensor optik, satu di atas dan satu di bawah sel, yang memberi tahu kontroler bahwa manusia mendekati robot. Ketika itu terjadi, kontroler mengurangi kecepatan robot secara bertahap, ke tingkat yang aman, tergantung pada jarak manusia. Ketika orang mencapai zona terdekat, robot mengurangi torsi motornya untuk berhenti atau untuk melambat cukup untuk memungkinkan operator berinteraksi dengannya. Ketika operator menjauh, robot secara otomatis kembali ke kecepatan normal, yang membantu meminimalkan waktu berhenti.
Aksesori opsional mencakup teaching pendant dengan layar sentuh berwarna 7.5 inci, dan mini pendant dengan layar LCD 128 x 64 piksel.
Denso adalah satu-satunya perusahaan robotika yang menawarkan simulasi dalam teaching pendant, said Dave Robers, regional sales manager.
“Simulasi menjadi sangat, sangat penting karena jika Anda tidak yakin bagaimana robot akan pergi ke titik tertentu atau posisi akhirnya akan menjadi apa ketika sampai ke titik itu, Anda memiliki potensi untuk merusak robot Anda atau untuk merusak alat atau peralatan Anda,” katanya.
Dimensi 12.5 x 14 x 3.69″ (31.75 x 35.56 x 9.37-cm), RC8A tetap menjadi kontroler robot industri terkecil di dunia dengan output 3 kW. Ukuran kompak menghemat ruang lantai pabrik yang berharga dan memfasilitasi integrasi.
Sistem networking antarmuka sumber terbuka ORiN Denso memungkinkan RC8A untuk berkomunikasi dengan lebih dari 100 jenis perangkat yang berbeda.
Meningkatkan kemudahan, kecepatan
Kontroler R-30iB Plus baru Fanuc membuat robot sumbu enamnya lebih mudah dan lebih cepat digunakan.
R-30iB menampilkan iPendant baru dengan resolusi layar dan kemampuan pemrosesan yang ditingkatkan. Antarmuka pengguna, iHMI, memiliki layar berbasis ikon, yang memberikan pengalaman yang familiar dengan panduan intuitif untuk setup dan pemrograman. Ini juga mencakup tutorial dari halaman utama yang dirancang seperti tutorial untuk CNC Fanuc, memungkinkan transisi yang lebih mudah ke penggunaan robot.
Perusahaan telah meningkatkan kinerja pemrosesan untuk perangkat keras dan perangkat lunak di R-30iB Plus, dan siklus pemrosesan sinyal telah disingkat. Dibandingkan kontroler masa lalu, waktu output sinyal ditingkatkan, memperluas aplikasi yang mungkin untuk sistem yang memerlukan tingkat presisi posisi yang tinggi, seperti aplikasi laser.
“Dengan kecepatan pemrosesan yang lebih cepat, kami telah dapat membuat antarmuka pemrograman pada pendant lebih cepat, lebih responsif,” said Dinsmoor Fanuc Amerika. “Dengan peningkatan kecepatan pemrosesan, kami juga dapat mempercepat pemrosesan logika robot untuk memungkinkan itu menangani pemrosesan logika yang lebih cepat dan waktu untuk mengeksekusi.”
Fungsi visi R-30iB Plus memiliki antarmuka kamera baru yang meningkatkan kecepatan transmisi gambar dari kamira empat kali, bersama dengan konfigurasi kabel yang disederhanakan.
“Selain itu, dalam arsitektur kami, karena kami telah mengintegrasikan machine vision tempat kami dapat memungkinkan Anda untuk menghubungkan kamera dan kabel sederhana dan mengintegrasikannya dengan fungsi robot, kami menemukan tindakan lain seperti pemrosesan citra machine vision terintegrasi dengan robot juga lebih cepat,” said Dinsmoor. “Jadi, sekali lagi, apa yang kami coba lakukan adalah meningkatkan apa yang dilakukan robot dan seberapa cepat ia melakukannya.”
Menjaga operator tetap aman
ABB memiliki versi baru dari perangkat lunak pemantauan robotnya, SafeMove2.
Seperti SafeMove pertama, SafeMove2 mencakup sejumlah fungsi, termasuk batas kecepatan aman, pemantauan diam aman, rentang sumbu aman dan supervisi posisi dan orientasi. Akibatnya, pagar dapat dipasang jauh lebih dekat ke robot, memungkinkan penggunaan ruang lantai yang lebih efisien.
“Anda dapat memasukkan lebih banyak robot ke dalam ruang yang sama,” said Henrik Jerregard, global project manager untuk kontroler robot di ABB di Västerås, Swedia.
“Kedua versi memiliki fitur dasar untuk memastikan robot tetap berada dalam area standar jangkauan robot,” katanya. “Dengan iterasi kedua, itu jauh lebih fleksibel. Kami mengizinkan lebih banyak fitur seperti zona, rentang dan alat tambahan dan kami dapat mensimulasikannya di RobotStudio,” perangkat lunak simulasi dan pemrograman offline ABB.
Aspek lain dari SafeMove2 adalah bahwa ia menawarkan solusi keselamatan berbasis perangkat lunak bukan berbasis perangkat keras. Akibatnya, pengguna dapat berharap investasi yang lebih rendah serta fleksibilitas dan keandalan yang ditingkatkan.
Aplikasi umum yang diaktifkan SafeMove2 adalah dengan aplikasi kolaboratif seperti pemuatan mesin atau inspeksi, said Jerregard. Dengan perangkat lunak keselamatan digabungkan dengan sensor keselamatan, seorang operator dapat mendekati robot dan melihat benda kerja yang sedang dikerjakan robot—karena aplikasi akan melambat dan kemudian berhenti robot.
SafeMove2 juga mengintegrasikan konektivitas fieldbus keselamatan ke dalam keluarga kontroler robot IRC5 ABB, serta kontroler IRC5 Single, Compact dan Paint.
Menjadi mitra yang layak
Universal Robots, perusahaan Denemarken, membuat tiga robot colaboratif sumbu enam, UR3, UR5 dan UR10. Mereka berkisar dalam payload dari 6.6 hingga 22 lb (3–10 kg) dan dalam reach dari 19.7 hingga 51.2″ (500–1300 mm).
Task Force Tips, pembuat peralatan pemadam kebakaran berbasis Indiana, memasang satu robot UR10 dan dua robot UR5 untuk merawat mesin CNC. Robot keempat, UR5, dipasang pada meja dengan roda dan dipindahkan antara tugas.
“Ringan, mudah diatur, diprogram dan diterapkan, Universal Robots memungkinkan pelanggan saat ini untuk memenuhi persyaratan produksi high mix/low-volume dengan berbagi robot yang sama dalam banyak aplikasi dan lokasi pabrik tanpa mengalami biaya robot tambahan,” said Brian Dillman, area sales manager dengan Universal Robots.
CEO Task Force Tips Stewart McMillan mengatakan: “Kami dapat memutar meja dengan robot langsung ke mesin dan dalam beberapa menit mengajari robot untuk memuat bagian. Mereka menjadi seperti mitra bagi seorang yang berkeliling dan membantu mereka dengan pekerjaan rutin.”
Dua robot UR5 yang dipandu visi bekerja bersama, dengan satu mengambil dan meletakkan blank untuk bocoran hos pemadam kebakaran ke dalam mesin milling, kemudian mengambil bagian yang setengah diproses dan menyerahkannya kepada UR5 kedua untuk pemrosesan tambahan.
Kedua penyerahan robot dan panduan visi menggunakan register protokol komunikasi MODBUS di kontroler robot UR.
Jika deteksi gaya robot mengidentifikasi bagian yang tidak beraturan atau chip pemesinan di rahang chuck, ia mencoba mencuci sisa dengan udara tekanan, dan kemudian mencuci chuck jika itu tidak berhasil. Jika semuanya gagal dan bagian masih tidak dapat dimuat, robot memberitahu operator.
Siku robot membungkuk alih-alih berputar
Produsen yang ingin memasang lengan robot di ruang sempit dan mempercepat waktu siklus mungkin tertarik dengan Flexion Series baru dari Epson Robotics.
“Siku” pada lengan robot dalam series ini melipat ke dalam dirinya sendiri alih-alih berputar. Ini memungkinkan Flexion N2, robot pertama yang tersedia dalam series, untuk bekerja dalam ruang hingga 40% lebih kecil dibandingkan robot sumbu enam yang serupa dan memaksimalkan efisiensi gerakan untuk mempercepat waktu siklus, said Epson. N2 memiliki reach 17.7” (450-mm), memerlukan 18” (460 mm) ruang untuk bekerja dan memiliki payload 5.5-lb (2.5-kg).
“Di pasar elektronik, tempat kami menjual banyak robot, kami bicara dengan beberapa pelanggan kami dan mereka sangat bersemangat dengan kemungkinan kami mengecilkan ukuran robot ini—sehingga mereka dapat mengurangi total ruang pabrik mereka,” said Rick Brookshire, group product manager. “Itu dimulai di industri elektronik, tetapi setelah kami memperkenalkan produk, kami mulai menerima banyak tanya jawab dari industri medis dan otomotif.”
Meskipun robot sumbu enam C4 Epson relatif kecil dibandingkan dengan penawaran pesaing, robot sumbu enam C4 Epson tidak bertanding bahkan dengan N2 perusahaan ketika datang ke ruang sempit, katanya. C4 memiliki reach 23.6” (600-mm) tetapi memerlukan 26” (660 mm) untuk bekerja.
N2 dapat dipasang pada langit-langit atau atas meja. Ia memiliki opsi termasuk panduan visi dan sensing gaya.
