Инженеринг ревю бр. 1/2022

ИНЖЕНЕРИНГ РЕВЮ l февруари 2022 39 роботика гнозна диагностика и поддръжка, своевременно адаптиране към промените в клиентските изисквания и т. н. При все повече предприятия от малкия и средния бизнес първата стъпка към роботизиране на операциите е не внедряването на самостоятелен робот, а директна инсталация на окомплектовано решение. То е оборудвано с всичко необходимо за обезпечаването на конкретен етап от производствения процес и осигурява необходимата гъвкавост за лесно и бързо приспособяване към нови задачи. Компоненти на роботизираните клетки могат да бъдат: различни типове сензори според спецификата на изпълняваните функции (за машинно зрение, регистриране на детайли, безопасност и др.), спомагателни механизми за подаване на заготовки за обработка (конвейери или друг тип транспортни системи), измервателна техника, инструментална екипировка и крайни манипулатори (хващачи, заваръчни дюзи, метрологични скенери и т. н.), както и съответните средства за безопасност (предпазни заграждения, бутони за аварийно спиране и др.) Роботизираните клетки позволяват цялостно изпълнение на един работен процес от начало до край, вместо разпокъсване на отделните му етапи на различни работни станции, при което се губи излишно време. Подходящи за целта са приложения като асемблиране на компоненти и позициониране (пространствено ориентиране) на готовите изделия преди последващото им опаковане, поставяне на крепежни скоби и кабелни връзки, транспортиране на материали и обекти между различни звена на производствената линия и др. Към списъка можем да добавим и нанасянето на бои, лепила или уплътнителни материали върху новопроизведени части. Роботизираните довършителни операции не само гарантират по-добро качество и външен вид на крайното изделие, но и държат работниците далеч от потенциално опасните химикали. В автоматизираните производствени системи с поточни линии без буфери за съхранение се внедряват основно три типа роботизирани клетки според техния дизайн и оформление: „робоцентрични“ (в които роботът е основният елемент, а останалото оборудване е спомагателно); клетки за мобилни роботи; стационарни клетки с вградени последователни роботизирани работни станции. Напоследък добиват популярност и т. нар. колаборативни клетки, в които коботи работят в споделено работно пространство с хора или кооперират с тях в изпълнението на една и съща задача. Освен компактни, бързи, лесни за програмиране и напълно безопасни, роботите от този клас са и изключително адаптивни, което ги прави отлично решение дори за често изменяща се производствена среда. Тенденции в проектирането Въпреки че предварително конфигурираните и окомплектовани клетки стават все по-популярни в съвременната индустрия, редица големи предприятия избират да извървят целия процес по проектиране и изграждане на перфектното персонализирано решение, изцяло съобразено с нуждите на техния бизнес. Задача от първостепенно значение (а често – и с най-голяма сложност) е, разбира се, изборът на робот. Пазарът предлага богато разнообразие от модели с различен дизайн, форма и конструкция, подходящи за разнообразни задачи – цилиндрични, фиксирани SCARA роботи, шарнирни (съчленени) или делта роботи. В зависимост от приложението подходящи могат да бъдат антропоморфни или конвенционални индустриални манипулатори, мобилни системи, както и коботи с компактен корпус и висока степен на безопасност за колаборативен режим. Съображенията при избор на модел включват още оценка на цената, товароносимостта, максималната скорост, възможностите за повторяемост, точност, броят степени на свобода, както и човеко-машинният интерфейс. Тук в особена степен е валидна максимата, че няма универсално решение, подходящо за всякакви по тип и мащаб приложения, както и че един и същи модел робот заедно със спомагателното му оборудване може да се окаже крайно полезен в изпълнението на дадена задача и напълно неефективен при друга. Доставчиците на софтуерни инструменти за компютърен дизайн все по-често обединяват усилията си с тези на платформи за програмиране и управление на роботи, предлагайки цялостни продукти за проектиране и експлоатация на роботизирани клетки. Комбинираният софтуер позволява изграждане на кинематична и пространствена схема на работната клетка с цел оптимално позициониране и синхронизиране на поведението на отделните елементи, както и генериране на необходимите управляващи програми както за роботите, така и за машините с ЦПУ, когато са налични такива. Своеобразно предизвикателство е дизайнът на колаборативни клетки, при който е необходимо да бъдат отчетени множество неконстантни параметри, свързани с човешкото поведение. Нужен е детайлен анализ на извършваните от човека действия, регистриране на моделите, закономерностите и допустимите променливи, както и „превеждане“ на резултатите на съответния програмен език, за да бъдат достъпни за интерпретиране от робота. През последните години се разработват специални технологии за двупосочен трансфер на умения между хора и роботи в колаборативен режим и при отдалечено управление, които са базирани на мултимодален подход и са приложими например в монтажни линии. Все по-популярни в сегмента стават и модулните роботизирани клетки, който са проектирани да се трансформират с времето по функции и мащаб в зависимост от конкретните нужди. За разлика от конвенционалните стационарни роботи, които перманентно се интегрират в клетката, а тя става неизменна част от производствената линия (независимо от потребностите в дългосрочен план), модулните системи се отличават с висока гъвкавост и мобилност. Конфигурацията им (броят и типът на роботите, машините и спомагателните средства, както и пространственото им позициониране и съгласуване) подлежи на тотална промяна във всеки момент. Така клетката би могла да обезпечи както изпълнението на различни от първоначалната задачи, така и на най-разнообразни по обем партиди. Програмирането и въвеждането в експлоатация след всяка модулна реорганизация става лесно и интуитивно с помощта на специален софтуер с удобен за потребителите интерфейс, който елиминира потребността от опитен програмист или специален инженерен екип.

RkJQdWJsaXNoZXIy Mzc3Mjk=