Robotické odihlovanie, brúsenie a zrážanie hrán kopírujúce pohyb operátora | Nordbo Mimic

Naučíme robota kopírovať pohyby operátora. Riešenie pre high mix – low volume: časté nízkodávkové striedanie výroby a pohybovo či tvarovo náročné aplikácie, ktoré bolo neefektívne riešiť roboticky.

Príklady použitia Mimic technológie

Digitálne dvojča s online nastavením bez programovania.

Pred pár rokmi ťažko riešiteľné aplikácie sa stali reálnymi. Donedávna sa obdobné programi riešili pre bežnú obsluhu náročným offline programovaním s podporou CAD / CAM softvérov, alebo zdĺhavým programovaním a odlaďovaním komplexných dráh.

Ručné odihlovanie často trvá dlhý čas, niekedy podobný ako samotné opracovanie na CNC. Robotické odihľovanie trvá zväčša dlhý čas kým sa nastaví a odladí. Mimic technológia spolu s flexibilným ložením vretena posúva dostupnosť v bežnej výrobe na úplne novú úroveň.

https://youtu.be/8ijD-E7a-EE
Mimic + Universal robots: Odihlovacia aplikácia s flexibilným uložením vretena s aktívnou kompenzáciou prítlaku

Jeden z príkladov použitia: operátor drží v ruke Mimic 3D joystick a vo zveráku má upnutú súčiastku pre odihlenie. V druhom zveráku má rovnakú súčiastku upnutú robot. Napríklad Universal robots UR10e.

  • Operátor spraví všetky detailné operácie s joystickom kopírujúc odihlovanie tak ako je celé roky zvyknutý.
  • Robot si nahrá dráhy (alebo rovno online opakuje pohyb).
  • Operátor si spustí program bez vretena, skontroluje dráhy a online ich môže doladiť ak spravil chyby v ktorejkoľvek časti!
  • Taktiež môže nahrať viacero parciálnych dráh
  • Spustí pripravený program spolu so zapnutým vretenom a odihlí súčiastku
  • Vhodné pre zrazenie hrán, prebytočného materiálu, zvarov a podobne
  • Pre ochranu nástroja používa silový senzor a flexibilné uloženie vretena s pneumatickou kompenzáciou prítlačnej sily
  • Je možné použiť väčšinu nástrojov bežne dostupných na trhu – pravdepodobne aj tie čo sami používate u Vás vo výrobe

U iných prístrojov sa pre toto používa výraz „kopírovacia fréza“. Tu sme to však posunuli na úroveň „Industry 5.0 = spolupráca cobot-človek“

Medzi ďalšie príklady použitia technológie Mimic patria:

  • Brúsenie ťažko dostupných a komplikovaných plôch
  • Zrážanie prebytočného materiálu pri odliatkoch, výkovkoch a plastoch
  • Lakovanie a nanášanie farieb robotom aj v malých sériách
  • Medicína, farmácia,… čokoľvek kde je potrebné rýchlo vytvoriť komplikované pohyby robota bez znalosti programovania
  • Kreatívny priemysel – dať fantázii nové možnosti realizácie
  • Je možné použiť Mimic kit aj jednorazovo ako službu pre nastavenie Vášho robota – viac info Stimba

Robotické odihlovanie súčiastok s radiálnou kompenzáciou 5°

Aby sme predišli poškodeniu nástroja používame špeciálny flexibilný pneumatický držiak nástroja „Flexible spindle mount„. Ten má v Newtnoch nastaviteľnú mieru odozvy/tvrdosti podľa potrieb aplikácie s veľmi rýchlym monitorovaním stavu a kompenzácie. To znamená, že zachováva pri definovanej rýchlosti požadovanú mieru prítlaku na obrobok tak aby na jednej strane došlo k primeranému odstráneniu materiálu. Zároveň sa však predišlo poškodeniu nástroja pri náraze.

Flexibilné uloženie vretena pri trojitom nástroji – komplexné odihlovanie súčiastky v japonskej firme s robotom Nakanishi

Dostupné pre pneumatické brúsky/vretená/frézky s priemerom do 40mm a do 80mm.

Nordbo Mimic kit – výpočtová jednotka, 3D joystick a príslušenstvo pre kalibráciu a použitie

Robotické brúsenie s aktívnou alebo pasívnou kompenzáciou prítlačnej sily

Vhodné pre obrusovanie zvarencov v malých sériách. Extrémne rýchle naučenie pohybov robota napríklad pri obrúsení prerušovaných zvarov. V tomto prípade používame najčastejšie modul aktívnej pneumatickej kompenzácie prítlačnej sily s chodom až do 40mm. Tj brúska sa extrémne rýchlo prispôsobí povrchu obrobku, ak sa napríklad zvarence alebo výkovky, či odliatky v dôsledku povedzme pnutia odlišujú aj o niekoľko milimetrov.

https://youtu.be/UWOiR0YpTvs
Použitie Mimic technológie pre brúsenie plôch – vieme pripraviť s akoukoľvek brúskou a kompenzáciou v osi Z

Robotické riešenie pre Vás – zvýšenie kvality a zníženie pracnosti

Zväčšenie prietoku materiálu firmou pri zachovaní počtu ľudí – zvádnu viac s menšou námahou

Stimba je integrátor Universal robots a je zmluvným partnerom Nordbo na Slovensku. Nordbo je dánska technologická firma s riešeniami v oblasti AI a robotiky. Pre viac info o Nordbo produktoch: www.nordbo-robotics.com

Pre spoluprácu a integráciu u Vás vo výrobe:

Andrej Bielik, +421 907 414 389, [email protected]

LinkedIn: linkedin.com/in/andrej-bielik

Balenie plastových obalov do kartónu s Universal robots UR10

Zákazník je svetová špička vo výrobe rôznych obalových produktov z plastu pre rôzne odvetvia a zákazníkov z celého sveta. Finálne balenie produktov bol proces, ktorý pomohol odľahčiť operátorov od monotónnej práce.

Video z kompletnej aplikácie a komentármi k jednotlivým činnostiam

Zadanie | ukladať pozične nestabilné produkty do igelitom vystlaných kartónových krabíc

Plastová dóza sa váhou a správaním podobá povedzme ping-pongovej loptičke. Je nestabilná na manipuláciu. Ľahko padá. Treba ju naviac ukladať do kartónových krabíc s vloženým igelitom a papierovými preložkami.

Na nerovné dno kartónov ho má problém uložiť aj skúsená obsluha. Nedá sa vákuovo chytať za dno. Výhodou je robotická bunka bez krytovania a ľahko premiestniteľná.

Skvelý tím technikov

Na strane zákazníka bola úprava bufferu a dopravníku pre odoberanie kusov. Počas finálneho odlaďovania bola potrebná úzka spolupráca všetkých strán. Kolegovia zvládli všetko excelentne a posledné úpravy v dodatočnej stabilizácii procesu pomocou vibračných zariadení sme zrealizovali doslova z večera do rána. Večer sme spolu vymysleli, ráno zrealizovali.

Riešenie balenia| Kolaboratívny robot Universal robots UR10 na overenej podstave a odladenie množstva procesných drobností

Gripper - odoberanie 13 ks plastových dóz pomocou pohybu s prítlakom
Gripper – odoberanie a balenie 13 ks plastových dóz pomocou pohybu s prítlakom

Každá aplikácia sa dá zvládnuť rôznymi metódami. V tomto prípade sme sa rozhodli kvôli taktu odoberať jeden riadok dóz naraz. Pripravili sme na ten účel špeciálny gripper. Nefungoval. Stačili mikroskopické odchýlky a kusy oblepené papierom padali.

Multifunkčný gripper na mieru pre pick&place aplikáciu

Stimba multifunkčný gripper s Piab prísavkami a Schunk otočným mechanizmom
Stimba multifunkčný gripper s Piab prísavkami a Schunk otočným mechanizmom

Kvôli vkladaniu do krabice a potrebe otáčania bol len minimálny priestor na ovládacie prvky. Postupne sme spravili 3-4 dizajnové úpravy, vrátane vymenenia frézovaného operného hrebeňa za 3D tlačený, zmenili princíp prisávania, použili Piab 15mm prísavky… až nakoniec proces stabilizovala a rozhodla dynamická kontrola polohy kusov pohybom a prítlakom pri odoberaní – viď video.

Otáčanie kusov pneumatikou od Schunk

Gripper - otáčanie kusov o 180° pomocou Schunk pneumatiky a sekvencovaného vzduchu
Gripper – otáčanie kusov o 180° pomocou Schunk pneumatiky a sekvencovaného vzduchu

Vzhľadom k možnostiam budgetu a limitovanému priestoru na grippri sme zvolili pneumatický prvok od Schunku. Nevýhodou je však obmedtzená regulácia rýchlosti a presnosti pohybu. Zjednodušene – neriadeným otočením sa rozletia dózy po celej miestnosti. Čo s tým? Vyriešené programovou sekvenciou. Jednoducho v desatinkách sekundy púšťame tlak do rotora z opačných smerov – výsledkom je spomalenejší a jemnejší pohyb.

Gripper – vkladanie papierových preložiek

Gripper - prísavky na robotické odoberanie papiera
Gripper – prísavky na robotické odoberanie papiera

Typickým problémom v robotike je nájsť aktuálnu výšku zásoby papiera. V našom prípade sme zo skúsenosti použili hmat robota. Tesne nad zásobníkom papiera robot spomalí a hľadá najvyšší papier. Mierne nerovnosti sme vyriešili Festo odpruženými prísavkami.

Papiere majú tendenciu sa lepiť k sebe. Vyriešené pomalým špecifickým pohybom pri zdvíhaní.

Tenký papier má tendenciu sa správať v priestore neštandardne. Pri vkladaní sme jednoducho využili odpor vzduchu, nech nerobí ďalšiu neplechu.

Mierne nepresné kartóny pre ukladanie robotom

Na veľkosť krabice má vplyv napríklad elementárny úkon – jeho poskladanie a spôsob prelepenia. Rozdiel môže byť niekoľko milimetrov. Ak máte k dobru 5-6mm na vkladanie kusov tak stabilitu automatického procesu ovplyvní čokoľvek. Našťastie operátori skladajú krabice ukážkovo a prípadné výkyvy riešime špecifickými podprogramami pre dopresnenie ukladania spolu s vibračným zariadením.

Nevypočítateľný igelit

ukladanie robotom plastových kusov pomocou universal robots UR10 do katónovej krabice s igelitom
ukladanie robotom plastových kusov pomocou universal robots UR10 do katónovej krabice s igelitom

Musí byť súčasťou balenia kvôli hygiene. Jeho úprava spolu so spodným papierom je na strane operátora. Pomáhame si prípravkami. Dobudúcna pribudnú ešte poistné upínania pre správne natiahnutie okolo stien a rohov.

Vibračné zariadenia na stabilizáciu polohy kusov

Dno krabice kvôli vnútorným ušiam kartónu je bežne zdvihnuté o 1-2 cm a tvorí šikmú plochu. Ľahučké plastové tuby sa ľahko ponakláňajú do všetkých smerov. Ak v 2.-4. rade sa čo len jedna tuba vzprieči o 3-4mm, tak posledný rad sa do krabice jednoducho kvôli znásobeniu nepresnosti nezmestí. Občas sa to pri testoch stalo a bolo treba tomu predísť.

Ako riešenie sa ukázali vibračné dosky pod krabicami. Vyrobili sme ich vrátane odpružených členov do slova z večera do rána. Večer vznikol nápad a riešenie na mieru sme zrealizovali z komponentov, ktoré RPC malo zhodou okolností na sklade náhradných dielov.

Po uložení robot na niekoľko sekúnd spustí vibračnú sekvenciu. Kusy krásne spresnia svoju optimálnu pozíciu uloženia.

Odporúčame si pozrieť a prečítať

Paletizačný cobot PALco https://www.stimba.sk/paletizacny-cobot-palco-samozarovnavajuci-dopravnik/