Robots móviles en la producción en KUKA: seguridad y mucho más

11-mar-2016

La fabricación industrial del futuro apuesta por asistentes modulares, versátiles y, sobre todo, móviles. Con el KMR iiwa, KUKA Roboter GmbH presenta una solución autónoma totalmente automatizada que combina el robot de construcción ligera LBR iiwa con la plataforma móvil OmniMove. Para ello, KUKA cuenta con la acreditada colaboración de SICK: los escáneres láser de seguridad ofrecen en el KMR iiwa respaldo en la navegación, además de la función de protección. Ello permite una colaboración directa del operario con el robot de movimiento autónomo: sin resguardo físico y, por tanto, de un modo totalmente acorde a la constante flexibilización de la producción.

KUKA_KMRiiwa

Los robots móviles se mueven de forma autónoma por naves y transportan mercancías o piezas de trabajo, modernizando así los procesos logísticos en la producción. En la producción de robots de KUKA, este escenario es ya una realidad: allí, el KMR iiwa prepara cajas con material y las entrega a la línea de producción en función de las necesidades. Al mismo tiempo, comparte su recorrido y la zona de los estantes con remolcadores y operarios. Conforme a la Industria 4.0, mediante los sistemas ERP de KUKA y de sus proveedores, se solicita de forma automatizada nuevo material, que luego el KMR iiwa distribuye entre las estaciones de trabajo de un modo completamente autónomo. No obstante, la producción del robot propiamente dicha no es el único aspecto relevante. “Las posibilidades de uso del KMR iiwa son muy variadas”, en palabras de Peter Gmeiner, de la unidad Industrial Business Development en robótica móvil en KUKA. “Estas posibilidades abarcan desde servicios de recogida y colocación, pasando por el uso en la fabricación de pequeñas unidades en varias estaciones de trabajo, hasta procesos de fabricación complejos, configurables de manera flexible, en la industria de la automoción y de la electrónica. En el aseguramiento de la calidad, la combinación de la sensibilidad del LBR iiwa y la movilidad del KMR iiwa también presta un valioso servicio”.

 

Gran reto en la navegación y la seguridad

Con el KMR iiwa, (KMR son las siglas de “Kuka Mobile Robotik”), la empresa Kuka combina las ventajas del robot sensible de construcción ligera LBR iiwa con las de una plataforma móvil y autónoma. Ilustraciones: KUKA Roboter GmbH Con el KMR iiwa, (KMR son las siglas de “Kuka Mobile Robotik”), la empresa Kuka combina las ventajas del robot sensible de construcción ligera LBR iiwa con las de una plataforma móvil y autónoma. Ilustraciones: KUKA Roboter GmbH

Desde hace varios años, KUKA utiliza con éxito soluciones de SICK en la plataforma de carga pesada OmniMove. Estos vehículos pueden mover hasta 90 toneladas y se basan en la interacción del escáner láser de seguridad S3000 de SICK con el software de navegación de KUKA. La tecnología óptima, los conocimientos técnicos de aplicación necesarios y una estrecha comunicación desempeñaron un papel decisivo en el desarrollo del KMR iiwa: en este caso se utilizan dos escáneres láser de seguridad S300 compactos. Gracias a su ángulo de exploración de 270°, garantizan una completa monitorización omnidireccional. Especialmente para los robots móviles compactos se necesitan varios campos de protección que puedan configurarse de manera flexible. Los 16 campos de protección libremente configurables del S300 permiten una adaptación flexible a diferentes situaciones de marcha y del entorno. Otra exigencia más de la robótica móvil es que los vehículos deben diseñarse de la forma más compacta y robusta posible. Al mismo tiempo, el consumo de energía de los componentes también es importante. En este sentido, gracias a su reducido tamaño, el S300 también reúne los requisitos técnicos necesarios y es, por tanto, un componente importante para satisfacer esa exigencia.  

 

Datos de escáner para la navegación autónoma

Ofrece mucho más que protección: el escáner láser de seguridad S300 Ofrece mucho más que protección: el escáner láser de seguridad S300

¿Cómo recibe el KMR iiwa sus señales de mando para la aproximación a una posición? ¿Cómo funciona la navegación autónoma? Aquí, el software de navegación de KUKA utiliza, entre otras cosas, los datos del escáner láser de seguridad de SICK. Por eso, el S300 ofrece mucho más que una mera protección. “El software de navegación evalúa de forma permanente las mediciones de distancia del escáner láser de seguridad, genera con ello una especie de ’mapa’ del entorno y establece la posición del KMR iiwa dentro de esas coordenadas”, explica Klaus Mattuschat, jefe de equipo de OmniMove, del departamento de robótica móvil de KUKA. “Los objetos recurrentes como las columnas de la nave o partes fijas de las instalaciones se convierten en referencias establecidas. Por el contrario, los objetos móviles o que cambian de forma dinámica se ’ocultan’. En general, el KMR iiwa se mueve por rutas definidas de nodo a nodo o navega libremente. Al mismo tiempo, sortea de forma autónoma los objetos que se encuentran en su camino”.    

 

Seguridad en robots industriales móviles

Uno de los principales retos en la robótica móvil es el diseño de los sistemas respetando la normativa en vigor. Así por ejemplo, hay que tener en cuenta la norma EN ISO 10218, partes 1 y 2, en el diseño de aplicaciones robóticas. A su vez, para sistemas que trabajen de forma conjunta hay que sumar las especificaciones técnicas de la ISO/TS 15066. Además del diseño del sistema, para cada aplicación del KMR iiwa hay que realizar una evaluación de riesgos individual conforme a EN ISO 12100. En este análisis de riesgos global, KUKA colabora estrechamente con clientes y/o integradores de sistemas.    

 

Sistemas móviles como bloque funcional de la fábrica inteligente

En el sentido de la fábrica inteligente, los elementos individuales deben conectarse entre sí dentro de la producción. Para ello es imprescindible disponer de datos fiables como los que recogen, evalúan y transmiten los sensores. La transparencia de estos datos disponibles (en toda la cadena de producción y logística) desempeña además un papel decisivo. Además de la interconexión del mundo de los datos, para una producción automatizada e interconectada se necesitan sistemas móviles como el KMR iiwa que actúen de eslabón entre los pasos de trabajo individuales. Una nueva forma de movilidad que se basa en soluciones innovadoras para la protección de personas y materiales.