SCADA, АСУ ТП, контроллеры – основная тематика журнала «ИСУП»
Журнал «Информатизация и Системы Управления в Промышленности» публикует тематические материалы посвященные SCADA, АСУ ТП, контроллерам, автоматизации в промышленности.

Коботы OMRON – идеальное решение для мелкосерийного производства

Коллаборативные роботы, или коботы, созданы специально для безопасной работы рядом с человеком. В статье описаны достоинства коботов производства компании OMRON: мобильность и компактность, высокотехнологичное техническое зрение, удобные средства ручного управления, простая эксплуатация, напоминающая пользование мобильным телефоном, легкая интеграция с производственным процессом и многие другие преимущества. Приведены примеры применения коботов в промышленности, логистике и других сферах хозяйства.

ООО «Омрон Электроникс»

omron_site.gif

скачать pdf >>

Где проходит граница возможностей вашего бизнеса? Как быстро перестроить производство от массового к мелкосерийному? Какие производственные линии поставить? Какой персонал привлечь? Если вы задаете себе эти вопросы, то, возможно, новые технологии, о которых мы расскажем в данной статье, помогут вам открыть новые горизонты своего бизнеса.

Нехватка рабочей силы становится реальностью. Согласно исследованию международной аудиторско-консалтинговой компании FinExpertiza, российскому рынку труда в настоящее время не хватает почти 1 млн специалистов. Дефицит рабочей силы острее всего наблюдается в Москве, где на начало 2019 го­да не хватало 148,20 тыс. специалистов, на втором месте – Московская область, и замыкает тройку Санкт-Петербург, где не хватает 61,5 тыс. специалистов. Если вы ощутили важность и уязвимость человеческого фактора, то, возможно, вы уже задумывались о роботах.

Для многих компаний традиционная роботизация сложна с точки зрения интеграции и программирования. Внедрение промышленных роботов в уже существующий техпроцесс требует достаточного пространства, которое зачастую весьма ограниченно. Но роботы не могут разделить рабочее пространство с персоналом из-за требований безопасности. Еще одна важная проблема – потребность в услугах квалифицированных инженеров для обслуживания и переналадки робототехнических комплексов.

На производствах с низкой серийностью и широкой номенклатурой продукции повторяющиеся операции чаще всего выполняются человеком, так как промышленные роботы неэффективны, когда в производимый продукт регулярно вносятся изменения. В таком случае для автоматизации ручных процессов и быстрой переналадки предприятия на кастомизированные продукты идеально подходят мобильные или коллаборативные роботы, или сокращенно коботы.

Коботы, которые впервые появились на рынке в 2008 году, представляют собой относительно новую категорию промышленных роботов. В отличие от традиционных промышленных роботов, которые должны быть отделены от человеческой деятельности защитным ограждением или клеткой, они были созданы для безопасной работы с людьми.

Линейка коботов OMRON включает в себя 12 моделей со следующими характеристиками:
- рабочая зона: 700, 900, 1100 и 1300 мм;
- грузоподъемность: 4, 6, 12, 14 кг;
- питание: 220 В переменного то­ка или 24 В постоянного тока;
- соответствие или несоответствие требованиям правил безопасности SEMI S2.

Кобот OMRON (рис. 1) отличается от классических промышленных роботов еще и своими чрезвычайно простыми и удобными программными инструментами. Данный вид роботов доступен не только экспертам – коботы OMRON просты в использовании, как мобильный телефон. Для них не требуется выделять специальную зону и проектировать ограждение. За счет «ручного» обучения коллаборативный робот внедряется в производственный процесс в среднем за 2 ча­са с момента доставки. Цена любого кобота ниже, чем стоимость промышленного робота, и составляет в среднем около 20–30 тыс. долларов. В этом плане OMRON не исключение, возврат инвестиций при правильной эксплуатации кобота возможен за срок от 6 месяцев.

Ris_1.jpg

Рис. 1. Коллаборативный робот OMRON

Интегрированная камера и вст­ро­енная система технического зрения (СТЗ) – это два самых больших преимущества коллаборативных роботов OMRON (рис. 2). Благодаря СТЗ робот может не только обнаруживать объекты и определять их координаты, но и считывать штрихкоды, распознавать цвета, тексты, осуществлять различные измерительные и инспекционные функции, а также передавать полученную информацию на верхний уровень. К контроллеру кобота можно также подключить две дополнительные камеры для реализации особо сложных инспекционных задач. Задачи с СТЗ могут решаться оператором, не обладающим специальными техническими знаниями, за счет чего снижается стоимость владения и сокращается время на переналадку.

Ris_2.jpg

Рис. 2. Интегрированная камера и встроенная система технического зрения кобота OMRON

Применение интеллектуальной системы технического зрения способствуют повышению качества выпускаемой продукции, так как позволяет заменить ручную проверку, при которой зачастую возникают ошибки из-за усталости или небрежности персонала (рис. 3).

Ris_3.jpg

Рис. 3. Модуль технического зрения на манипуляторе

Используя СТЗ, коботы OMRON могут обнаруживать специальные наклейки-маркеры (TM Landmark) и использовать их в качестве контрольных точек во время программирования и работы. Коботы могут свободно перемещаться между участками на предприятии и немедленно возвращаться к работе без калибровки и настройки. Используя маркер в качестве ориентира, кобот способен легко определить, где находятся объекты по отношению к этому ориентиру, что особенно полезно, когда объекты или оборудование перемещаются во время производства. Коботам не обязательно ограничиваться одной задачей, они могут легко интегрироваться с различными проектами, что делает их намного более прибыльными.

Интуитивно понятный интерфейс бесплатного программного обеспечения TMflow (рис. 4) позволяет с помощью перетаскивания блоков в рабочую область осуществлять простое построение управляющей программы и не требует практически никакого опыта в этой области. Интерфейс TMflow удобен и прост для программирования вне зависимости от сложности задачи. Наличие на последнем звене робота кнопок для ручного задания траектории и управления захватом радикально снижает требуемые при программировании усилия (рис. 5). Оператору достаточно использовать лишь планшет на базе Windows или монитор, клавиатуру и мышь, которые уже могут быть в наличии. Также к коботу можно подключиться дистанционно по Wi-Fi.

Ris_4.jpg

Рис. 4. Программное обеспечение TMflow


Ris_5.jpg

Рис. 5. Ручное управление захватом

На данный момент на сайте OMRON доступны 9 обучающих видеоруководств для первого запуска и начала программирования коботов.

Для достижения гармонии между людьми и машинами требуется соответствие высочайшим стандартам безопасности. Кобота можно безопасно эксплуатировать без защитных ограждений, традиционно используемых для промышленных роботов, что значительно сокращает время монтажа. Интуитивно понятный интерфейс помогает настраивать параметры безопасности в соответствии со стандартом ISO 10218.

Корпорация OMRON сотрудничает с рядом производителей, предлагая широкий спектр периферийных устройств и программного обеспечения для коллаборативных роботов, предназначенных для самых разных применений. Продукты поставляются в виде готовых к использованию комплектов и включают все аппаратные и программные инструменты для легкой интеграции с коботами OMRON. Все вместе они представляют собой устройства типа Plug&Play («Подключи и работай»). Компания OMRON имеет стратегическое партнерство с производителем коллаборативных захватов Robotiq и предлагает своим клиентам механические и вакуумные захваты различных конфигураций (рис. 6), стыковка данных захватов с коботами OMRON не требует усилий и занимает не более 10 минут. Все периферийные устройства и программное обеспечение протестированы на соответствие самым высоким требованиям OMRON.

Ris_6.jpg

Рис. 6. Один из захватов коллаборативного робота OMRON

Коллаборативные роботы могут применяться в самых разных областях, например в производстве, при тестировании, контроле качества, упаковке и укладке на поддоны (рис. 7). Благодаря высокой повторяемости они идеально подходят для автоматизации сложных задач контроля качества. Способность поднимать тяжелые грузы обеспечивает возможность их использования в задачах палетайзинга.

Ris_7.jpg

Рис. 7. Упаковка с помощью кобота

Сборка является одним из самых распространенных применений для коллаборативных роботов (рис. 8) благодаря повышению производительности и быстрой окупаемости. Коботы могут применяться на этапах прецизионной установки деталей, завинчивания, нанесения герметика или клея. Роботы быстро внедряются в техпроцесс, что позволяет мгновенно повысить производительность и гибкость.

Ris_8.jpg

Рис. 8. Процесс сборки с помощью кобота

Коллаборативные роботы OMRON прекрасно зарекомендовали себя в задачах, связанных с обслуживанием различных типов машин (рис. 9): металлорежущих станков, станков с ЧПУ, машин для литья под давлением, штамповочных и пробивных прессов, станков для шлифования и резки и т. д. Применение коботов позволяет повысить производительность, а также снизить риск получения травм людьми, работающими в непосредственной близости от машин.

Ris_9.jpg

Рис. 9. Применение коллаборативного робота OMRON для работы на токарном станке

Новое поколение коботов легко интегрируется с мобильными роботами OMRON LD благодаря небольшой массе и наличию моделей с питанием от источников постоянного тока. Теперь коллаборативные роботы становятся естественной частью гибкой, постоянно развивающейся производственной «экосистемы», в которой требуется перераспределение мощностей, переоснащение линий и конвейерного транспорта. Коллаборативные роботы, установленные на мобильных роботах, могут стать элементами инновационных логистических решений и обеспечивать доставку собранных узлов и заготовок на сборочные станции, а также готовой продукции на склад или на станции контроля качества (рис. 10). В настоящее время коллаборативные роботы могут эффективно помогать людям во многих дискретных производственных процессах.

Ris_10.jpg

Рис. 10. Коллаборативный робот OMRON, установленный на мобильном роботе, работает на складе

По оценкам аналитического агентства MarketsandMarkets, общий рынок коллаборативных роботов с 710 млн долларов в 2018 году вырастет до 12 303 млн долларов к 2025 го­ду при совокупном годовом росте (CAGR) в 50,31 %. Согласно World Robotics Report, в 2018 году в мире было отгружено 384 000 единиц промышленных роботов, что на один процент больше, чем в предыдущем году. Потенциальные темпы роста рынка коботов намного выше, чем у традиционных промышленных роботов.

Коллаборативные роботы только начинают способствовать внедрению инноваций и повышению конкурентоспособности производителей. Высокая универсальность, широкий спектр возможностей и легкость настройки являются бесспорными преимуществами коботов. Если дополнительно учесть гораздо более простую реализацию (благодаря снижению потребности в обеспечении стандартных мер безопасности) и несопоставимо бóльшую гибкость в работе, то сроки окупаемости инвестиций покажутся многообещающими. Поэтому прогнозируемый рост доли коллаборативных роботов в общем числе промышленных роботов не должен вызывать удивления.

Хотите узнать больше? Подайте заявку на бесплатное участие в вебинаре по коллаборативным роботам до конца октября по промокоду «Фабрика будущего с OMRON», посетите вебинар 5 ноября и получите полезный подарок от OMRON.

Создайте фабрику будущего вместе с OMRON уже сегодня!

Опубликовано в журнале ИСУП № 4(82)_2019

А.В. Артамонов, инженер по применениям,
ООО «Омрон Электроникс»,
тел.: +7 (495) 648‑9450,
e-mail: omron_russia@eu.omron.com,
сайт: industrial.omron.ru


SCADA
Поддержка технологии MODBUS, OPC DA, OPC HDA
www.simplight.ru