Nové roboty SCARA dokážou více

Nové roboty SCARA dokážou více

Roboty SCARA (Selective Compliance Assembly Robot Arm) představují speciální typ průmyslových robotů, které se svou kinematickou koncepcí blíží lidské paži. Jsou vhodné pro přesnou a rychlou manipulaci s materiálem v rovině (tento typ úloh se často označuje jako úloha pick and place). Zpravidla mají čtyři osy, čtyři stupně volnosti a sériovou kinematiku. První a druhá osa jsou rotační, třetí a čtvrtá osa jsou realizovány jediným prvkem – kuličkovým šroubem, který umožňuje rotační i posuvný pohyb.

Jedním z tradičních výrobců těchto robotů je společnost Mitsubishi Electric. V březnu 2006 uvedla na trh dva nové typy robotů SCARA, RH-6SH a RH-12SH.

Rychlost, užitečné zatížení a dosah

Pohybové osy robotů jsou vybaveny novými pohony, vyvinutými speciálně pro tento účel, se střídavými servomotory, harmonickými převodovkami a absolutními snímači pohybu. Výsledkem je, že roboty dosahují vyšší maximální výsledné (složené) rychlosti než srovnatelné modely (u typu RH-12SH je to 11,2 m/s, u typu RH-6SH 7,8 m/s). Této rychlosti lze přitom dosáhnout v celém rozsahu pohybů. To umožňuje zkrátit výrobní cykly a zvýšit produktivitu výrobních a montážních linek, v nichž tyto roboty pracují.

Obr. 1. Průmyslový robot SCARA RH-12SH

Ramena robotů SCARA od společnosti Mitsubishi Electric se vyznačují velkou tuhostí. V současné době jsou k dispozici varianty robotů SCARA s užitečným zatížením do 6 kg, do 12 kg a do 18 kg s délkou ramene od 350 do 850 mm. Díky této tuhosti lze dosáhnout dobré opakovací přesnosti pohybu (0,02 mm u varianty RH-6SH a 0,025 mm u varianty RH-12SH).

Na zadní straně ramene robotu je přípoj­né místo pro pneumatické ventily. Nová konstrukce ramene omezuje jejich vzájemné ovlivňování s vnějšími zařízeními.

Pracovní prostředí

V základním provedení mají roboty krytí IP20. To v mnoha případech, např. pro většinu montážních prací, plně dostačuje. Jsou ale i situace, kdy roboty musejí pracovat ve ztížených podmínkách. Pro tento případ jsou k dispozici roboty s krytím IP54. Ty mohou pracovat např. v prostředí s olejovou mlhou. K dispozici jsou i varianty do čistých prostor, tedy např. pro výrobu elektronických součástí (do třídy 10, tj. do velikosti prachových částic 0,3 µm).

Řídicí systém s novými funkcemi

Řídicí systém využívající 64bitový procesor RISC umožňuje již ve standardní variantě realizovat některé funkce, které dříve patřily jen do výbavy nejvyspělejších robotů.

Mezi běžné funkce, které řídicí systém zabezpečuje, patří kloubová interpolace, lineární interpolace, prostorová kruhová interpolace, paletizace, podmíněné větvení programu, možnost využít podprogramy a řízené přerušení programu. Systém dovoluje realizovat víceúlohové řízení. Za zmínku stojí optimalizované řízení zrychlení a zpomalení, které spolu s novými pohony významně přispívá k výborným dynamickým parametrům robotů. K dispozici je také funkce optimalizovaného propojování trajektorií nebo funkce omezení krouticího momentu v každé ose. Co je u typových řad RH-6SH a RH-12SH zcela nové a v této třídě robotů neobvyklé, to je funkce detekce kolize. Systém dokáže zjistit srážku ramene robotu s okolními předměty a v takovém případě okamžitě zastavit pohyb. To platí i v případě, kdy se špička kuličkového šroubu dotkne periferního zařízení během operace učení pozice. Tato funkce omezuje možnost poškození okolního zařízení i vlastního robotu, obzvláště přesného kuličkového šroubu.

K dispozici je dále i funkce oznámení údržby. Řídicí systém sleduje podle provozu robotu, kdy je třeba servisní zásah, a tuto skutečnost obsluze včas oznámí. Údržba se tedy nevykonává v pravidelných ča­sových intervalech, ale v závislosti na skutečné práci, kterou robot odpracoval. V úvahu se přitom bere nejen doba provozu, ale také zatížení, rychlost, zrychlení ramene a další parametry – celkem jich je přibližně 200.

Ke snížení celkových nákladů na údržbu a opětovné uvedení do provozu přispívá rovněž funkce obnovení pozice.

Roboty se programují pomocí osobního počítače nebo pomocí zaučovací jednotky zvané Teaching Box, jež byla nedávno také inovována a vybavena funkcemi, které kromě programování umožňují sledovat činnost robotu.

Jako softwarová podpora robotu jsou k dis­pozici jak programovací nástroje, tak nástroje pro simulaci a optimalizaci činnosti robotu i celého robotického pracoviště. Využít lze též softwarový filtr pro systémy CAD.

K robotům je možné připojit systém strojového vidění. Společnost Mitsubishi Electric kamerové systémy ve svém sortimentu nemá a ani nepočítá s tím, že by je sama vyvíjela. Zvolila standardní rozhraní (RS-232, Ethernet), která umožní zákazníkovi vybrat si a k robotu připojit v podstatě jakýkoliv kamerový systém, optimální z hlediska řešené úlohy.

Řídicí systém robotu lze snadno začlenit do řídicího systému celé výrobní linky. Pomocí sběrnice SSCNET je možné přímo ze systému robotu řídit dalších až osm pohonů vybavených servozesilovači MR-J2 (Mitsubishi Electric). To napomůže v mnoha úlohách snížit celkové náklady na realizaci projektu.

Závěrem

Průmyslové roboty u společnosti Mitsu­bishi Electric rozhodně nestojí na okraji zájmu. Do jejich vývoje firma investuje nemalé finanční prostředky, a je třeba konstatovat, že jde o účelnou investici. Svědčí o tom mnoho realizovaných projektů a spokojených zákazníků a v řeči čísel to, že v letech 2003 až 2005 narostl obrat v uvedeném segmentu sortimentu společnosti Mitsubishi Elec­tric o 53 %.

V České republice společnost Mitsubishi Electric zastupuje firma Autocont Control Systems.

(Bk)

Autocont Control Systems, s. r. o.
Jelínkova 59/3
721 00 Ostrava - Svinov
Tel.: 595 691 150
Fax: 595 691 199
http://www.autocontcontrol.cz