Robotlashtirishning yangi usuli: vebga asoslangan aniq robototexnika tizimli matnli boshqaruv bilan uyg‘unlashadi

An’anaviy katta infratuzilmasiz yuqori aniqlikdagi robototexnika

Sanoat robotlarini joriy etish an’anaviy ravishda uchta asosiy apparat komponentini talab qilgan: robot qo‘li, katta tashqi boshqaruv shkafi va maxsus kabellar orqali ulangan o‘rgatish pulti. Bu arxitektura o‘nlab yillar davomida FANUC, Yaskawa va Denso platformalarida zavod avtomatlashtirishining asosini tashkil etib kelgan. Biroq ixcham, yuqori aniqlikdagi robotlarning yangi avlodi bu qarashlarga shubha uyg‘otmoqda.

Mecademic Meca500 ushbu o‘zgarishning misollaridan biridir. Yuqori aniqlikdagi yig‘ish muhitlari uchun ishlab chiqilgan robot mikron darajasidagi joylashuv aniqligini noodatiy ixcham apparat dizayni bilan birlashtiradi. Eng muhimi, u an’anaviy o‘rgatish pulti ish jarayonini Ethernet aloqasi orqali ishlaydigan brauzerga asoslangan interfeys bilan almashtiradi.

1-rasm. Robot servo yuritmalari va boshqaruv elektronikasini bevosita asosiy konstruksiyasiga integratsiya qiladi, bu esa shkaflarga bo‘lgan ehtiyojni sezilarli darajada kamaytiradi.

Nima uchun ixcham robotlar integratsiya strategiyalarini o‘zgartirmoqda

An’anaviy sanoat robotlari tizimlari katta korpus maydoni, kabellarni yo‘naltirish va xavfsizlikni rejalashtirishni talab qiladi. Boshqaruv elektronikasini robot asosiga joylashtirish orqali Meca500 panel tuzilmasini soddalashtiradi va laboratoriyalar, elektronika ishlab chiqarish hujayralari hamda yuqori aniqlikdagi yig‘ish stansiyalarida o‘rnatishni yengillashtiradi.

Bu arxitektura muhandislarning robot bilan o‘zaro ishlash usulini ham o‘zgartiradi. Foydalanuvchilar xususiy qo‘l o‘rgatish pultiga tayanish o‘rniga, integratsiyalangan MecaPortal serveridan foydalanib, veb-brauzer orqali ulanadilar. Mahalliy quyi tarmoqdagi istalgan muhandislik ish stansiyasi dasturlash terminaliga aylanishi mumkin.

Ethernet asosidagi sanoat qurilmalari va taqsimlangan boshqaruv tizimlari bilan allaqachon tanish bo‘lgan tizim integratorlari uchun bu ish jarayoni an’anaviy robot boshqaruvchisini ishga tushirishdan ko‘ra zamonaviy PLC va edge qurilmalarini sozlashga yaqinroq tuyuladi.

ABB Robotics yoki modulli PLC/PAC boshqaruv tizimlari kabi taqsimlangan avtomatlashtirish apparatlarini allaqachon joriy qilayotgan korxonalar markazlashtirilmagan mashina arxitekturasiga tomon kengroq sanoat tendensiyasini tan oladilar.

Xavfsizlik va quvvat ulanishlari

Ishga tushirish tartibi tajribali avtomatlashtirish muhandislariga tanish bo‘lib qoladi. Robot o‘zgaruvchan tok kirish quvvatini, favqulodda to‘xtatish integratsiyasini va tashqi xavfsizlik zanjirlarini monitoring qilishni boshqaradigan maxsus xavfsizlik va quvvat interfeysi moduliga ulanadi.

Quvvatni yoqishdan oldin robot mustahkam o‘rnatilishi kerak, chunki yengil korpus to‘liq yoyilganda beqaror bo‘lib qolishi mumkin. Robotni dastlabki boshlang‘ich holatga qaytarish jarayonida tasodifiy to‘qnashuvning oldini olish uchun muhandislar ishchi organga o‘rnatiladigan asboblarni ulamasliklari lozim.

2-rasm. Ixcham xavfsizlik boshqaruv qutisi quvvat taqsimotini favqulodda to‘xtatish va xavfsizlik kirishlarini boshqarish bilan birlashtiradi.

Brauzer o‘rgatish pultiga aylanadi

Meca500 ortidagi eng qiziqarli muhandislik qarorlaridan biri an’anaviy o‘rgatish pultining butunlay olib tashlanganidir. Buning o‘rniga robot standart Ethernet ulanishi orqali foydalanish mumkin bo‘lgan veb-interfeysni taqdim etadi.

Muhandislik ish stansiyasini tegishli quyi tarmoqqa sozlagandan so‘ng, foydalanuvchilar MecaPortal muhitiga bevosita brauzer orqali kirishlari mumkin. U yerdan operatorlar robotni faollashtirishlari, boshlang‘ich holatga qaytarish tartiblarini bajarishlari, holat ko‘rsatkichlarini kuzatishlari va alohida o‘qlarni qo‘lda harakatlantirishlari mumkin.

Bu yondashuv bir nechta operatsion afzalliklarni beradi. Dasturiy ta’minotni joriy etish soddalashadi, apparatga texnik xizmat ko‘rsatish xarajatlari kamayadi va taqsimlangan muhandislik jamoalari uchun masofaviy diagnostika osonlashadi.

Shu bilan birga, yondashuv kiberxavfsizlikka oid yangi masalalarni keltirib chiqaradi. Robot Ethernet ulanishi va brauzer orqali foydalanishga bog‘liq bo‘lgani sababli, ishlab chiqarish muhitlarida tarmoq segmentatsiyasi va sanoat xavfsizlik devori siyosatlari tobora muhimlashadi.

Harakatning sanoq tizimlarini tushunish

Qo‘lda harakatlantirish muhiti bir nechta koordinata tizimlarini, jumladan, bo‘g‘inlar harakati, jahon koordinatalari va asbob koordinatalarini qo‘llab-quvvatlaydi. Bu tushunchalar sanoat robototexnikasida standart bo‘lsa-da, MecaPortal ularni ko‘plab eski tizimlarga qaraganda ancha toza va tushunarli interfeysda taqdim etadi.

Asosiy sanoq tizimi robotning o‘rnatish nuqtasiga nisbatan o‘zgarmas bo‘lib qoladi, Jahon sanoq tizimi esa atrofdagi mashinalar yoki ish stansiyalariga moslashtirish uchun siljitilishi mumkin. Asbob sanoq tizimi o‘rnatilgan ishchi organga qarab dinamik ravishda o‘zgaradi.

Optikani tekislash yoki tibbiy buyumlarni yig‘ish kabi yuqori aniqlikdagi ilovalarda sanoq tizimini aniq kalibrlash juda muhim, chunki hatto kichik joylashuv siljishlari ham mahsulot sifatini pasaytirishi mumkin.

3-rasm. Brauzerga asoslangan MecaPortal interfeysi faollashtirish boshqaruvlari, operatsion monitoring va bir nechta sanoq tizimlarida qo‘lda harakatlantirish funksiyalarini taqdim etadi.

Yuqori aniqlikdagi robotlar eng katta qiymatni qayerda beradi

Meca500 payvandlash yoki palletlarga joylashtirish muhitlarida ishlaydigan katta yuk ko‘tarish qobiliyatiga ega sanoat robotlarining o‘rnini bosish uchun mo‘ljallanmagan. Aksincha, uning kuchli tomoni favqulodda takrorlanuvchanlikni talab qiladigan ixcham avtomatlashtirish hujayralaridadir.

Uning qo‘llanilish sohalariga optikani tekislash, yarimo‘tkazgichlar bilan ishlash, mikro-yig‘ish, laboratoriya avtomatlashtirishi va takrorlanuvchanlikning bir necha mikrongacha bo‘lishi jarayon sifatiga bevosita ta’sir qiladigan aniq joylashtirish tizimlari kiradi.

Ixcham o‘lchamlari uni tadqiqot laboratoriyalari, universitetlarning avtomatlashtirish dasturlari va pol maydoni hamda integratsiya murakkabligi asosiy cheklov bo‘lgan prototip ishlab chiqarish tizimlari uchun ham jozibador qiladi.

4-rasm. Ixcham robotlashtirilgan tizimlar elektronika yig‘ish va laboratoriya miqyosidagi avtomatlashtirish hujayralarida tobora ko‘proq qo‘llanmoqda.

Structured Text va PLC ulanishi yangi imkoniyatlarni ochadi

Ehtimol, eng muhim o‘zgarish mexanikaga emas, balki dasturiy ta’minotga tegishlidir. Meca500 an’anaviy robot o‘rgatish dasturlashidan ko‘ra PLC muhandisligiga yaqinroq tuyuladigan dasturlash tajribasini taqdim etadi.

Structured Text mantiqi va Ethernet aloqasi tashqi avtomatlashtirish apparatlari bilan yanada yaqin o‘zaro ishlash imkonini beradi. IEC 61131-3 muhitlari bilan tanish muhandislar faqat xususiy robot tillariga tayanmasdan, robotlarni integratsiya qilish ish jarayonlariga tabiiyroq o‘tishlari mumkin.

Robototexnika va PLC dasturlashining bu yaqinlashuvi sanoat avtomatlashtirishidagi kengroq harakatni aks ettiradi. Zamonaviy ishlab chiqarish robotlar, yuritmalar, xavfsizlik kontrollerlari, HMI va taqsimlangan I/O tizimlaridan ajratilgan tizimlar emas, balki o‘zaro ishlay oladigan tarmoqqa ulangan qurilmalar sifatida faoliyat yuritishini tobora ko‘proq kutmoqda.

Siemens, Beckhoff, Rockwell Automation va boshqa yirik avtomatlashtirish ta’minotchilarining platformalari allaqachon yagona dasturiy ta’minot muhitlariga faol ravishda o‘tmoqda. Shu kabi tamoyillarni qabul qilayotgan ixcham robotlar kichik ishlab chiqaruvchilar uchun integratsiya to‘siqlarini sezilarli darajada kamaytirishi mumkin.

Haqiqiy sanoat o‘zgarishi — soddalik

Sanoat robototexnikasi bozori tarixan maxsus robot dasturchilari va keng ko‘lamli ishga tushirish jarayonlarini talab qiladigan yuqori darajada ixtisoslashgan tizimlar tomonidan boshqarib kelingan. Bu model avtomobilsozlik miqyosidagi ishlab chiqarish liniyalari uchun hanuz yaxshi ishlaydi, biroq kichikroq va moslashuvchan ishlab chiqarish hujayralari uchun samarasiz bo‘lib qoladi.

Meca500 robototexnika ishlab chiqaruvchilari foydalanish qulayligini qayta ko‘rib chiqishni boshlaganini ko‘rsatadi. Brauzerga asoslangan interfeyslar, integratsiyalangan kontrollerlar va Structured Text orqali ishlash apparat murakkabligini kamaytiradi hamda robototexnikani avtomatlashtirish va boshqaruv muhandislari uchun qulayroq qiladi.

Muhandislik nuqtayi nazaridan, bu sanoat avtomatlashtirishidagi eng muhim uzoq muddatli ishlanmalardan biridir. Robototexnikaning kelajagi faqat yuk ko‘tarish qobiliyati yoki tezlik bilan belgilanmaydi. U tobora ko‘proq muhandislarning ulangan ishlab chiqarish muhitlarida robotlashtirilgan tizimlarni qanchalik tez joriy etishi, integratsiya qilishi, nosozliklarni bartaraf etishi va kengaytirishi bilan belgilanadi.

Daniel Mercer | Avtomatlashtirish tizimlari bo‘yicha katta muxbir

Daniel Mercer 14 yil davomida sanoat robototexnikasi, PLC arxitekturasi va harakatni boshqarish tizimlarini yoritib kelgan. Uning tajribasiga elektronika va yuqori aniqlikdagi yig‘ish sohalarida FANUC robotlashtirilgan hujayralari, Siemens SIMATIC platformalari, ABB harakat tizimlari va EtherNet/IP asosidagi ishlab chiqarish tarmoqlarini o‘z ichiga olgan integratsiya loyihalari kiradi.