Ges­tio­nar ro­bots de ma­ne­ra sen­ci­lla

Automática e Instrumentación - - ROBÓTICA COLABORATIVA - Dipl.-ing. Hans Bö­ge­lein

Es di­fí­cil ima­gi­nar una lí­nea de pro­duc­ción mo­der­na au­to­ma­ti­za­da sin una ma­ni­pu­la­ción fle­xi­ble de las pie­zas de tra­ba­jo. Por es­te mo­ti­vo, ca­da vez es más fre­cuen­te que los fa­bri­can­tes de equi­pos ori­gi­na­les (OEM) co­mo HB Sys­tems in­cor­po­ren ro­bots a sus so­lu­cio­nes pa­ra rea­li­zar ope­ra­cio­nes de pick-and-pla­ce (re­co­ger y co­lo­car). Gra­cias a la tec­no­lo­gía mapp y a OPENROBOTICS de B&R, nun­ca ha­bía si­do tan sen­ci­llo. Las fun­cio­nes ro­bó­ti­cas pue­den in­cor­po­rar­se fá­cil­men­te a los pro­gra­mas de PLC, sin ne­ce­si­dad de uti­li­zar con­tro­les de ro­bot in­de­pen­dien­tes ni dis­po­ner de una for­ma­ción es­pe­cia­li­za­da. Un ejem­plo per­fec­to es la so­lu­ción de ma­ni­pu­la­ción de pie­zas de tra­ba­jo en una máquina de ros­ca­do de HB Sys­tems.

La ta­rea de pick-and-pla­ce rea­li­za­da por el ro­bot SCARA en la máquina de ros­ca­do de HB Sys­tems es si­mi­lar a la que pue­de ob­ser­var­se en mu­chas lí­neas de me­ca­ni­za­do y mon­ta­je. La po­si­ción y el án­gu­lo de una pie­za de tra­ba­jo re­cién re­ci­bi­da, en es­te ca­so un com­po­nen­te me­tá­li­co sin­te­ri­za­do y pren­sa­do, son cap­tu­ra­dos por la cá­ma­ra y en­via­dos a un ro­bot. El ro­bot re­co­ge la pie­za y la co­lo­ca en la po­si­ción co­rrec­ta en la es­ta­ción de me­ca­ni­za­do. A pri­me­ra vis­ta, no exis­te nin­gu­na in­di­ca­ción ex­ter­na de la in­no­va­do­ra tec­no­lo­gía que se uti­li­za en se­gun­do plano pa­ra el tra­ba­jo; una tec­no­lo­gía que po­dría re­vo­lu­cio­nar el con­cep­to de la ro­bó­ti­ca que tie­nen los fa­bri­can­tes de equi­pos ori­gi­na­les (OEM): OPENROBOTICS y la tec­no­lo­gía mapp de B&R.

“An­te­rior­men­te tam­bién ha­bía­mos adop­ta­do un en­fo­que muy con­ven­cio­nal pa­ra el con­cep­to de pick-and-pla­ce: se­lec­cio­ná­ba­mos un pro­vee­dor de ro­bó­ti­ca y uti­li­zá­ba­mos su hard­wa­re de con­trol he­cho a me­di­da”, co­men­ta Hans Bö­ge­lein, fun­da­dor y CEO de HB Sys­tems. “Ex­ter­na­li­zá­ba­mos la pro­gra­ma­ción de ro­bó­ti­ca pa­ra po­der con­cen­trar­nos ple­na­men­te en nues­tra ta­rea cen­tral: di­se­ñar so­lu­cio­nes de au­to­ma­ti­za­ción y sis­te­mas de ins­pec­ción”.

Es una de­ci­sión ra­zo­na­ble, que mu­chos otros OEM han adop­ta­do an­te­rior­men­te. En úl­ti­ma

ins­tan­cia, la im­ple­men­ta­ción de una apli­ca­ción de ro­bó­ti­ca re­quie­re una am­plia ex­pe­rien­cia y per­so­nal con una for­ma­ción es­pe­cial pa­ra uti­li­zar la he­rra­mien­ta de desa­rro­llo del fa­bri­can­te del ro­bot. A me­nu­do, ello ha re­pre­sen­ta­do un gas­to sig­ni­fi­ca­ti­vo pa­ra los re­cur­sos fi­nan­cie­ros y hu­ma­nos de los fa­bri­can­tes de equi­pos ori­gi­na­les pe­que­ños y me­dia­nos. En con­se­cuen­cia, los di­rec­ti­vos se han vis­to obli­ga­dos a ele­gir un mo­de­lo de sub­con­tra­ta­ción.

Una pla­ta­for­ma com­bi­na­da de hard­wa­re y soft­wa­re

Aho­ra, B&R y los ex­per­tos en ro­bó­ti­ca de COMAU han ofre­ci­do a los fa­bri­can­tes de equi­pos ori­gi­na­les una op­ción com­ple­ta­men­te nue­va al crear OPENROBOTICS, que, por pri­me­ra vez, uni­fi­ca los con­tro­les de má­qui­nas y ro­bots en una pla­ta­for­ma com­bi­na­da de hard­wa­re y soft­wa­re.

“Des­de nues­tra pers­pec­ti­va co­mo em­pre­sa orien­ta­da a PLC, la prin­ci­pal ven­ta­ja es que po­de­mos desa­rro­llar la apli­ca­ción de ro­bó­ti­ca den­tro de nues­tro en­torno fa­mi­liar de in­ge­nie­ría, Au­to­ma­tion Stu­dio, jun­to con to­do lo de­más. Ello sig­ni­fi­ca que po­de­mos rea­li­zar cual­quier cam­bio re­que­ri­do en la fun­cio­na­li­dad del ro­bot de una for­ma mu­cho más rá­pi­da y fle­xi­ble que an­tes”, co­men­ta el CEO, ex­pli­can­do la de­ci­sión de uti­li­zar OPENROBOTICS.

B&R ha desa­rro­lla­do el co­rres­pon­dien­te com­po­nen­te mapp que li­be­ra al usua­rio de rea­li­zar ta­reas ta­les co­mo la con­fi­gu­ra­ción de la geo­me­tría del ro­bot, la iden­ti­fi­ca­ción de la trans­for­ma­ción co­rrec­ta, el aco­pla­mien­to de los ejes o el ajus­te del ser­voac­cio­na­mien­to. Las ta­reas de ma­ni­pu­la­ción pue­den im­ple­men­tar­se sin es­cri­bir una so­la lí­nea de có­di­go.

In­te­gra­ción de los ro­bots en ape­nas unos días

“Im­ple­men­ta­mos por nues­tra cuen­ta la fun­cio­na­li­dad ro­bó­ti­ca pa­ra nues­tra máquina de ros­ca­do en ape­nas unos po­cos días”, ex­pli­ca Bö­ge­lein. Des­de rea­li­zar el pe­di­do de los com­po­nen­tes de au­to­ma­ti­za­ción has­ta la pues­ta en mar­cha de la nue­va máquina, to­do el pro­ce­so du­ró so­lo seis se­ma­nas. Des­de en­ton­ces, ha es­ta­do fun­cio­nan­do co­mo un sis­te­ma en lí­nea pa­ra un pro­vee­dor del sec­tor de la au­to­mo­ción.

Una de las ra­zo­nes pa­ra la rá­pi­da fi­na­li­za­ción del pro­yec­to fue la de­ci­sión de uti­li­zar la tec­no­lo­gía mapp pa­ra crear una apli­ca­ción de ro­bó­ti­ca que se in­te­gra­se per­fec­ta­men­te en el res­to del soft­wa­re de la apli­ca­ción. Ello per­mi­tió al fa­bri­can­te de equi­pos ori­gi­na­les con­ti­nuar apro­ve­chan­do la co­lec­ción de mó­du­los de tex­to es­truc­tu­ra­do que se ha­bía ido crean­do a lo lar­go de los años. De es­ta for­ma se evi­tan lar­gos tiempos de la­ten­cia en la co­mu­ni­ca­ción a través del bus de cam­po o del cable en­tre los con­tro­les se­cuen­cia­les y del ro­bot. Ello, a su vez, fa­ci­li­ta la sin­cro­ni­za­ción de los con­tro­les se­cuen­cia­les y del ro­bot, lo que per­mi­te una ma­yor pre­ci­sión del po­si­cio­na­mien­to.

Cos­tes mí­ni­mos de in­ge­nie­ría y hard­wa­re

Gra­cias a OPENROBOTICS, los com­po­nen­tes elec­tró­ni­cos de con­trol del ro­bot COMAU son una ca­rac­te­rís­ti­ca in­te­gral del en­torno del sis­te­ma B&R: al igual que cual­quier otro eje del sis­te­ma,

los mo­to­res del bra­zo ro­bó­ti­co SCARA es­tán con­tro­la­dos por ser­voac­cio­na­mien­tos ACOPOS que uti­li­zan un bus de con­ti­nua co­mún. Co­mo re­sul­ta­do de to­do ello, la ener­gía de fre­na­do se pue­de re­cu­pe­rar y ali­men­tar con ella a otros mo­to­res en to­do el sis­te­ma pa­ra aho­rrar en los cos­tes de ener­gía y me­jo­rar la hue­lla de CO2.

El en­fo­que de OPENROBOTICS tam­bién tie­ne efec­tos po­si­ti­vos so­bre los cos­tes de hard­wa­re. El con­trol se­cuen­cial, el con­trol de la ro­bó­ti­ca y la apli­ca­ción de HMI se eje­cu­tan en una mis­ma pla­ta­for­ma de hard­wa­re, lo cual per­mi­te pres­cin­dir de una pan­ta­lla y de un con­trol de ro­bot in­de­pen­dien­te.

Au­to­ma­ti­za­ción in­te­gra­da Pa­ra la máquina de ros­ca­do de HB Sys­tems, un Au­to­ma­tion PC 2100 es ca­paz de ma­ne­jar to­das las apli­ca­cio­nes, con la apli­ca­ción de HMI vi­sua­li­za­da en un ter­mi­nal Po­wer Pa­nel T30. El sis­te­ma de pro­ce­sa­mien­to de imá­ge­nes, su­mi­nis­tra­do por KEYENCE, al igual que la cá­ma­ra, se in­te­gra a través de Et­her­net/ip uti­li­zan­do un mó­du­lo de co­mu­ni­ca­cio­nes X20 de B&R. La so­lu­ción de au­to­ma­ti­za­ción to­tal­men­te in­te­gra­da de HB Sys­tems uti­li­za mó­du­los de la ga­ma X20 pa­ra la co­mu­ni­ca­ción en to­da la lí­nea de pro­duc­ción, in­clui­dos los mó­du­los que ofre­cen fun­cio­nes de se­gu­ri­dad in­te­gra­das.

Ade­más de sim­pli­fi­car el pro­ce­so de in­ge­nie­ría de las apli­ca­cio­nes de con­trol, de HMI y de se­gu­ri­dad, el he­cho de te­ner to­dos los prin­ci­pa­les com­po­nen­tes de au­to­ma­ti­za­ción tan es­tre­cha­men­te in­te­gra­dos tam­bién com­pen­sa en tér­mi­nos de diag­nós­ti­co. Da­do que tie­nen ac­ce­so di­rec­to a los erro­res del eje y a otras alar­mas sin te­ner que pa­sar por sis­te­mas ex­ter­nos, por ejem­plo, los ope­ra­rios de la máquina pue­den iden­ti­fi­car la ubi­ca­ción y la cau­sa de un pro­ble­ma con ma­yor ra­pi­dez.

)XHQWH % 5

La tec­no­loj­ta mapp de % 5 es­ti re­yo­lu­cio­nan­do el desa­rro­llo del soft­wa­re de apli­ca ción en el cam­po de la au­to­ma­ti­za­ción. Los blo­ques de soft­wa­re mo­du­la­res sim­pli­fi­can el desa­rro­llo de nue­yos proj­ra­mas y re­du­cen en dos ter­ce­ras par­tes el tiem­po de desa­rro­llo pa­ra nue­yas mi­qui­nas y equi­pos. )uen­te % 5

'ipl. ,nj. +ans %|Je­lein )un­da­dor y &(2 +% 6ys­tems ³*ra­cias a las tec­no­loj­tas open52%27,&6 y mapp he­mos po­di­do in­tej­rar la fun­cio­na­li­dad de los ro­bots en nues­tro soft­wa­re de sis­te­ma por pri­me­ra Yez in­ter­na­men­te y con una car­ja de tra­ba­mo ma­ne­ma­ble y po­de­mos desa­rro­llar­la a~n mis y rea­li­zar diaj­nós­ti­cos sin te­ner que aban­do­nar nues­tro en­torno de in­je­nier­ta fa­mi­liar. $st no de­pen­de­mos tan­to de ter­ce­ros y dis­po­ne­mos de una ma­yor fle­xi­bi­li­dad a la ho­ra de di­se­ñar y man­te­ner nues­tros sis­te­mas”.

+% 6ys­tems es uno de los pri­me­ros 2(0 que in­tej­ra un ro­bot open52%27,&6 de &20$8 pa­ra ta­reas de picn and pla­ce. )uen­te 6is­te­mas +%

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