Przemysłowa produkcja przyszłości opiera się na modułowych, uniwersalnych i przede wszystkim mobilnych urządzeniach. KMR iiwa firmy KUKA Roboter GmbH to w pełni zautomatyzowane, autonomiczne rozwiązanie, stanowiące połączenie lekkiego robota LBR iiwa i platformy mobilnej OmniMove. KUKA stawia na sprawdzoną współpracę z firmą SICK: laserowe skanery bezpieczeństwa oferują oprócz funkcji ochronnej także dodatkowe wsparcie w zakresie nawigacji. Umożliwia to bezpośrednią współpracę pracownika z autonomicznie poruszającym się robotem – bez oddzielającej osłony, w całości zgodnie z ideą zrównoważonej elastyczności produkcji.
Roboty mobilne poruszają się samodzielnie po halach produkcyjnych, transportują towary lub przedmioty obrabiane, pozwalając tym samym unowocześnić procesy logistyczne w dziale produkcji. Scenariusz ten jest już realizowany podczas produkcji robotów w firmie KUKA, gdzie robot KMR iiwa pobiera skrzynie z materiałem i dostarcza je na linię produkcyjną odpowiednio do potrzeb. Urządzenie to dzieli swoją trasę i obszar regałów z poruszającymi się pociągami i pracownikami. Zgodnie z wymaganiami Przemysłu 4.0, nowy materiał jest zamawiany automatycznie za pośrednictwem systemów ERP firmy KUKA i jej dostawców, a następnie w pełni autonomicznie rozdzielany na stanowiska robocze przez KMR iiwa. Nacisk nie jednak położony tylko na własną produkcję robotów. „Możliwe zastosowania KMR iiwa są bardzo zróżnicowane” – mówi Peter Gmeiner z działu Rozwoju Biznesu Przemysłowego, Robotyka Mobilna w firmie KUKA. „Począwszy od usług odbioru i dostawy, przez wykorzystanie w produkcji niewielkich serii produktów na kilku stanowiskach roboczych, aż po złożone, elastycznie projektowane procesy produkcyjne w przemyśle samochodowym i elektronicznym”. Połączenie czułości LBR iiwa i mobilności KMR iiwa przydaje się również na etapie zapewnienia jakości.
Wielkie wyzwanie w zakresie nawigacji i bezpieczeństwa
KMR iiwa (KMR dla „Mobilnej Robotyki Kuka”) firmy KUKA stanowi połączenie zalet czułego robota lekkiego LBR iiwa oraz mobilnej i autonomicznej platformy. Zdjęcia: KUKA Roboter GmbH
KUKA już od kilku lat z powodzeniem stosuje rozwiązania firmy SICK na platformie OmniMove przystosowanej do dużych obciążeń. Pojazdy te, mogące przewozić ładunki o masie do 90 ton, opierają się na współpracy laserowego skanera bezpieczeństwa S3000 firmy SICK z oprogramowaniem nawigacyjnym firmy KUKA. Decydującą rolę w rozwoju KMR iiwa odegrała również optymalna technologia, odpowiednie know-how w zakresie zastosowań oraz ścisła współpraca. Zastosowano tutaj dwa kompaktowe laserowe skanery bezpieczeństwa S300. Dzięki kątowi skanowania 270° umożliwiają one pełne monitorowanie. Zwłaszcza w przypadku kompaktowych robotów mobilnych konieczne jest zastosowanie więcej niż jednego, elastycznie konfigurowanego pola ochronnego. 16 dowolnie konfigurowalnych pól ochronnych skanera S300 umożliwia elastyczne dostosowanie do różnych warunków jazdy i otoczenia. Kolejnym wymogiem w robotyce mobilnej jest to, aby pojazdy były możliwie kompaktowe i wytrzymałe. Dużą rolę odgrywa również zużycie energii przez podzespoły. Także i w tym przypadku skaner S300 posiada odpowiednie warunki techniczne ze względu na swoje niewielkie rozmiary. Dlatego jest ważnym elementem umożliwiającym spełnienie tych wymagań.
Dane ze skanera do autonomicznej nawigacji
Więcej niż tylko ochrona: laserowy skaner bezpieczeństwa S300
W jaki sposób KMR iiwa odbiera swoje sygnały sterujące najazdem na pozycję, jak działa autonomiczna nawigacja? Oprogramowanie nawigacyjne KUKA wykorzystuje między innymi dane z laserowego skanera bezpieczeństwa firmy SICK. W ten sposób skaner S300 zapewnia więcej niż tylko ochronę. „Oprogramowanie nawigacyjne na bieżąco analizuje pomiary odległości laserowego skanera bezpieczeństwa, generuje na ich podstawie mapę otoczenia i ustala położenie KMR iiwa w tym układzie współrzędnych” – wyjaśnia Klaus Mattuschat, kierownik zespołu Omni-Move, Robotyka Mobilna w firmie KUKA. „Stale powtarzające się obiekty, takie jak kolumny w hali lub nieruchome elementy instalacji stają się stałymi punktami odniesienia. Ruchome lub dynamicznie zmieniające się obiekty są natomiast maskowane. Robot KMR iiwa porusza się po zdefiniowanych ścieżkach od węzła do węzła albo swobodnie. Automatycznie unika przy tym obiektów znajdujących się na jego drodze.
Bezpieczeństwo mobilnych robotów przemysłowych
Jednym z głównych wyzwań robotyki mobilnej jest projektowanie systemów z uwzględnieniem odpowiednich norm. Podczas projektowania zastosowań wykorzystujących roboty należy na przykład przestrzegać normy EN ISO 10218 część 1 i 2. Dochodzą do tego specyfikacje techniczne ISO/TS 15066, zwłaszcza w przypadku systemów współpracujących. Oprócz projektu systemu, dla każdego zastosowania robota KMR iiwa należy dokonać indywidualnej oceny ryzyka zgodnie z normą EN ISO 12100. W ramach łącznej oceny ryzyka firma KUKA ściśle współpracuje z klientami i/lub integratorami systemów.
Systemy mobilne jako elementy inteligentnej fabryki
W przypadku inteligentnej fabryki poszczególne elementy procesu produkcyjnego muszą być połączone w sieć. Warunkiem tego są wiarygodne dane, rejestrowane, analizowane i przesyłane przez czujniki. Decydującą rolę odgrywa tutaj przejrzystość tych danych, dostępnych w całym łańcuchu produkcyjnym i logistycznym. Oprócz powiązania danych, mobilne systemy, takie jak KMR iiwa, są niezbędne jako łącznik pomiędzy poszczególnymi etapami pracy, szczególnie w przypadku zautomatyzowanej produkcji połączonej za pomocą sieci. Nowa forma mobilności, która opiera się również na innowacyjnych rozwiązaniach w zakresie ochrony ludzi i materiałów.
- Informacje o produkcie: laserowy skaner bezpieczeństwa S300
- Więcej informacji: KUKA Roboter GmbH
