Роботқа жаңа тәсіл: веб-негізделген дәл робототехника мен құрылымдық мәтіндік басқару бірігеді

Дәстүрлі ізсіз дәл робототехника

Өнеркәсіптік роботтарды енгізу дәстүрлі түрде үш негізгі аппараттық құрамдас бөлікті талап етті: роботтық қол, үлкен сыртқы басқару шкафы және арнайы кабельдер арқылы қосылған оқыту пульті. Бұл архитектура FANUC, Yaskawa және Denso платформалары бойынша зауыттық автоматтандыруды онжылдықтар бойы басқарып келді. Алайда, ықшам дәл роботтардың жаңа буыны осы болжамдарға қарсы шыға бастады.

Mecademic Meca500 — осы өзгерістің бір мысалы. Жоғары дәлдікті жинақтау орталарында қолдануға арналған бұл робот микрон деңгейіндегі позициялау дәлдігін ерекше ықшам аппараттық дизайнмен біріктіреді. Ең маңыздысы, ол дәстүрлі оқыту пультінің жұмысын Ethernet байланысы арқылы жұмыс істейтін браузерлік интерфейспен ауыстырады.

1-сурет. Робот сервожүргізгіштер мен басқару электроникасын негіз құрылымына тікелей біріктіріп, шкаф талаптарын айтарлықтай азайтады.

Неліктен ықшам роботтар интеграция стратегияларын өзгертуде

Дәстүрлі өнеркәсіптік робот жүйелері үлкен қорап, кабельдерді бағыттау және қауіпсіздік жоспарлауды талап етеді. Басқару электроникасын робот негізіне енгізу арқылы Meca500 панель күрделілігін азайтып, зертханаларда, электроника өндірісінде және дәл жинақтау станцияларында орнатуды жеңілдетеді.

Бұл архитектура инженерлердің роботпен өзара әрекетін де өзгертеді. Арнайы қолмен басқарылатын оқыту пультіне сенудің орнына, пайдаланушылар біріктірілген MecaPortal сервері арқылы веб-браузер арқылы қосылады. Жергілікті желідегі кез келген инженерлік жұмыс орны бағдарламалау терминалына айнала алады.

Ethernet негізіндегі өнеркәсіптік құрылғылар мен таралған басқару жүйелерімен таныс жүйе интеграторлары үшін бұл жұмыс процесі дәстүрлі робот контроллерін іске қосудан гөрі заманауи PLC және шеткі құрылғыларды баптауға ұқсайды.

ABB Robotics немесе модульдік PLC/PAC басқару жүйелерін енгізген мекемелер машина архитектурасының орталықсыздануына бағытталған кең индустриялық үрдісті таниды.

Қауіпсіздік және қуат қосылымдары

Жұмысқа қосу процедурасы тәжірибелі автоматтандыру инженерлері үшін таныс болып қалады. Робот арнайы қауіпсіздік және қуат интерфейс модуліне қосылады, ол айнымалы ток қуатын, төтенше тоқтату интеграциясын және сыртқы қауіпсіздік тізбегін бақылайды.

Қуат қосылмас бұрын, робот сенімді түрде бекітілуі тиіс, себебі жеңіл дене толық созылған кезде тұрақсыз болуы мүмкін. Инженерлер бастапқы үйге қайтару процедуралары кезінде қол құралдарын орнатудан аулақ болуы керек, себебі бұл робот денесімен кездейсоқ соқтығысуға әкелуі мүмкін.

2-сурет. Ықшам қауіпсіздік басқару қорабы қуат тарату мен төтенше тоқтату және қауіпсіздік кірісін басқаруды біріктіреді.

Браузер оқыту пультінің орнына

Meca500-дің ең қызықты инженерлік шешімдерінің бірі — дәстүрлі оқыту пультін толық алып тастау. Оның орнына робот стандартты Ethernet қосылымы арқылы қолжетімді веб-негізделген интерфейсті ұсынады.

Инженерлік жұмыс орнын тиісті желіге тағайындағаннан кейін, пайдаланушылар браузер арқылы тікелей MecaPortal ортасына кіре алады. Онда операторлар роботты іске қосып, үйге қайтару процедураларын орындай алады, күй индикаторларын бақылайды және жеке осьтерді қозғалдыра алады.

Бұл тәсіл бірнеше операциялық артықшылықтар береді. Бағдарламалық қамтамасыз етуді енгізу оңайлайды, аппараттық қызмет көрсету шығындары азаяды және таралған инженерлік топтар үшін қашықтан диагностика жеңілдейді.

Сонымен қатар, бұл тәсіл жаңа киберқауіпсіздік мәселелерін тудырады. Робот Ethernet байланысына және браузерге тәуелді болғандықтан, өндірістік ортада желіні сегменттеу және өнеркәсіптік брандмауэр саясаты маңыздырақ болады.

Қозғалыс сілтеме жүйелерін түсіну

Жүгіру ортасы бірнеше координаталық жүйелерді қолдайды, оның ішінде буын қозғалысы, әлемдік координаттар және құрал координаттары. Бұл ұғымдар өнеркәсіптік робототехникада стандартты болғанымен, MecaPortal іске асыруы оларды көптеген ескі жүйелерге қарағанда таза әрі қолжетімді интерфейсте ұсынады.

Негізгі сілтеме жүйесі робот бекітілген нүктеге бекітілген, ал Әлемдік сілтеме жүйесі айналадағы машиналарға немесе жұмыс станцияларына сәйкестендіру үшін жылжытылуы мүмкін. Құрал сілтеме жүйесі орнатылған соңғы құралға байланысты динамикалық өзгереді.

Оптикалық туралау немесе медициналық жинақтау сияқты жоғары дәлдікті қолданбалар үшін дәл жүйені калибрлеу өте маңызды, себебі кішкентай позициялық ауытқулар өнім сапасына әсер етуі мүмкін.

3-сурет. Браузерлік MecaPortal интерфейсі іске қосу басқару элементтерін, операциялық мониторингті және көп жүйелі жүгіру функцияларын ұсынады.

Жоғары дәлдікті роботтар ең көп қайда құндылық береді

Meca500 дәнекерлеу немесе паллеттеу орталарында жұмыс істейтін үлкен жүктемелі өнеркәсіптік роботтарды алмастыруға арналмаған. Оның күші ерекше қайталанымдылықты талап ететін ықшам автоматтандыру ұяшықтарында жатыр.

Қолданбаларға оптикалық туралау, жартылай өткізгіштерді өңдеу, микро-жинақтау, зертхана автоматтандыру және қайталанымдылығы бірнеше микронға дейінгі дәлдікпен процестің сапасына тікелей әсер ететін дәл таңдап-орнату жүйелері кіреді.

Ықшам өлшемі оны зерттеу зертханалары, университеттік автоматтандыру бағдарламалары және еден кеңістігі мен интеграция күрделілігі маңызды шектеулер болып табылатын прототип өндіріс жүйелері үшін тартымды етеді.

4-сурет. Ықшам роботтық жүйелер электроника жинақтау және зертханалық масштабтағы автоматтандыру ұяшықтарында кеңінен қолданылады.

Құрылымдық мәтін және PLC байланысы жаңа мүмкіндіктер ашады

Мүмкін ең маңызды өзгеріс механикалық емес, бағдарламалық қамтамасыз етуге қатысты. Meca500 бағдарламалау тәжірибесін дәстүрлі роботтық оқыту бағдарламасынан гөрі PLC инженерлігіне жақын етеді.

Құрылымдық мәтін логикасы мен Ethernet байланысы сыртқы автоматтандыру аппараттарымен тығыз өзара әрекеттесуді қамтамасыз етеді. IEC 61131-3 орталарымен таныс инженерлер робот интеграциясы жұмыс процестеріне дәстүрлі робот тілдеріне толық тәуелді болмай табиғи түрде ауыса алады.

Робототехника мен PLC бағдарламалауы арасындағы бұл конвергенция өнеркәсіптік автоматтандырудағы кеңірек қозғалысты көрсетеді. Қазіргі өндіріс роботтар, жүргізгілер, қауіпсіздік контроллерлері, HMI және таралған I/O жүйелерін оқшауланған жүйелер емес, өзара әрекеттесетін желілік активтер ретінде қарастыруды күшейтеді.

Siemens, Beckhoff, Rockwell Automation және басқа ірі автоматтандыру жеткізушілері біріккен бағдарламалық ортаға үлкен күш салды. Ұқсас принциптерді қабылдаған ықшам роботтар кішігірім өндірушілер үшін интеграция кедергілерін айтарлықтай азайтуы мүмкін.

Негізгі индустриялық өзгеріс – қарапайымдылық

Өнеркәсіптік робототехника нарығы дәстүрлі түрде арнайы робот бағдарламалаушылар мен кең ауқымды іске қосу процедураларын талап ететін жоғары мамандандырылған жүйелермен басым болды. Бұл модель автомобиль деңгейіндегі өндіріс желілері үшін жақсы жұмыс істейді, бірақ кішігірім, икемді өндіріс ұяшықтары үшін тиімсіз.

Meca500 робот жеткізушілерінің қолданушылық ыңғайлылықты қайта ойлай бастағанын көрсетеді. Браузерлік интерфейстер, кірістірілген контроллерлер және құрылымдық мәтіндік өзара әрекеттесу аппараттық күрделілікті азайтып, робототехниканы басқару инженерлері үшін қолжетімді етеді.

Инженерлік тұрғыдан бұл өнеркәсіптік автоматтандырудағы ең маңызды ұзақ мерзімді даму бағыттарының бірі. Робототехниканың болашағы тек жүктеме немесе жылдамдықпен анықталмайды. Ол инженерлердің роботтық жүйелерді қосу, интеграциялау, ақауларын жою және масштабтау жылдамдығымен анықталады.

Даниэл Мерсер | Жоғары деңгейлі автоматтандыру жүйелері репортері

Даниэл Мерсер өнеркәсіптік робототехника, PLC архитектурасы және қозғалыс басқару жүйелерін 14 жыл бойы қамтып келеді. Оның тәжірибесіне FANUC роботтық ұяшықтарын, Siemens SIMATIC платформаларын, ABB қозғалыс жүйелерін және электроника мен дәл жинақтау салаларындағы EtherNet/IP негізіндегі өндірістік желілерді біріктіру жобалары кіреді.