ČESKOMORAVSKÁ SPOLEČNOST
PRO AUTOMATIZACI z.s.

Návštěva veletrhu
AUTOMATICA 2006
v Mnichově

Praha 2006

Příspěvky z veletrhu

Návštěva veletrhu

Ve dnech 16. až 19. května 2006 se konal na výstavišti v Mnichově přední evropský veletrh pro robotiku a automatizaci AUTOMATICA 2006. Byl to již druhý ročník tohoto veletrhu, který zaznamenává výrazný nárůst jak v počtu vystavovatelů, tak i velikosti pronajaté výstavní plochy – 700 vystavovatelů ze 38 zemí.

ČSMA spolu s Ústavem výrobních strojů a mechanismů (U12108) FS ČVUT v Praze pořádal dne 18. května 2006 jednodenní návštěvu mnichovského výstaviště pod vedením Ing. Jana Machyla. Zájezdu se zúčastnili zaměstnanci ústavu – Ing. Martina Jalová, Ing. Miroslav Jalový, Ing. Pavel Jurda, Ing. Tomáš Krannich, Ing. Jan Machyl a Ing. Vladimír Šefrna, CSc. První tři jmenovaní jsou členy Českomoravské společnosti pro automatizaci, která akci finančně podpořila. Dalšími účastníky zájezdu byli 3 doktorandi U10108, včetně Ing. Jitky Krocové, která je také členkou Českomoravské společnosti pro automatizaci, a 17 studentů oboru Výrobní stroje a zařízení. Celkový počet účastníků byl 25.

Na veletrhu AUTOMATICA byla k vidění automatizovaná pracoviště a aplikace průmyslových robotů a manipulátorů, zejména pro tato průmyslová odvětví:

  • automobilový průmysl
  • obalový průmysl
  • plastový průmysl
  • kovozpracující průmysl

Návštěva veletrhu měla pro účastníky zájezdu z řad zaměstnanců a doktorandů U12108 informativní charakter, byl vidět směr, kterým se tento obor vyvíjí a studentům doplnila znalosti z oborových předmětů, především Automatizace výrobních zařízení a Průmyslové roboty a manipulátory. 

Závěrem uveďme celkovou spokojenost a přehled nejvýznamnějších vystavovatelů na veletrhu AUTOMATICA 2006: ABB, Baumer, Bayern Innovativ, Bosch Rexroth, Fanuc, Festo, Fraunhofer Institut pro automatizaci, Kawasaki Robotics, Kuka, Motoman robotec, National Instruments, Reis Robotics, Schunk atd.

Příspěvky zveletrhu

Pracovní hlavice průmyslových robotů a manipulátorů ^

Ing. Martina Jalová

Při návštěvě mezinárodního veletrhu Automatica mne velmi zaujalo široké spektrum pracovních hlavic (efektorů) průmyslových robotů a manipulátorů.
Tento výstupní člen už dnes nemá tak omezené konstrukční možnosti. Obrovská řada pracovních hlavic představuje velkou rozmanitost manipulovaných či uchopovaných objektů. Tato rozmanitost navíc nespočívá pouze ve tvaru objektu, ale i v jeho rozměrech, hmotnosti, fyzikálních vlastnostech apod. Z tohoto důvodu zažívá tato oblast v průmyslu velmi silnou expanzi. Při konstrukčním řešení hlavic průmyslových robotů a manipulátorů je využíváno nejen prstů, palce a dlaně, ale používají se i různé podtlakové přísavky, přetlakové prvky, magnety, pružiny, malé servomotory a jiné komponenty založené na dalších fyzikálních principech.


Obr. 1 Úchopné hlavice

Velmi zajímavé byly kombinované hlavice, které dostali nádech téměř pohybujícího se obráběcího či tvářecího stroje nebo svařovacího pracoviště. Dokáží bezpečně uchopit a manipulovat s objektem a během manipulace provádět nesčetný počet technologických operací (obrábění, tváření, svařování) s následnou kontrolou.
Obecným trendem v konstrukci pracovních hlavic je rozšíření stupňů volnosti daného robota či manipulátoru minimálně dvojnásobně. Řídící systém nastavuje polohu pracovní hlavice diskrétním nebo spojitým způsobem. Jako vstupní informace do řídícího systému se pro výpočet polohy pracovní hlavice mnohdy používají rychlé kamerové systémy.


Obr. 2 Pohled na kombinované hlavice

CCD kamerové systémy ^

Ing. Miroslav Jalový 

Na veletrhu Automatica jsem se mimo jiné zaměřoval na oblast pracovišť s vícerobotovou obsluhou s využitím kamerových systémů.

CCD kamerové systémy se dnes již hojně aplikují nejen pro identifikaci polohy manipulovaného objektu, ale také jako bezpečnostní, vstupní a výstupní prvky. Díky počítačové technice není žádnou překážkou snímat obraz kamerou a v reálném čase nebo dokonce s určitým předstihem získaná data vyhodnotit.


Obr. 1 CCD kamery

Vysoká rychlost vyhodnocení obrazu je nutná z důvodu, aby kamera „nebrzdila“ řídící systém. Ukazuje se, že pracoviště, které má za úkol manipulovat sice pouze s malými objekty, ale rozmanitého tvaru a velikosti (krabičky od zápalek, papírové kapesníky, tabákové výrobky a další), jsou vybaveny předřazenou kamerou nad vstupním dopravníkem.


Obr. 2 Pohled na pracoviště

 

Informace z této kamery vstupuje do systému jako informace o přítomnosti objektu, jeho poloze a orientaci, velikosti (hmotnosti) a ve spojení s časovou veličinou dostáváme přehled také o vzdálenosti mezi jednotlivými objekty. Soubor těchto informací pomáhá v řídícím systému vytvářet pružný pracovní program daného pracoviště v reálném čase, zajistí plynulejší chod a rovnoměrné vytížení spolupracujících robotů nebo manipulátorů.

Tvářecí centra firmy Bojler ^

Ing. Tomáš Krannich

Na veletrhu Automatica byla, kromě jiných firem, viděna německá firma Bihler, která se zabývá tvářecími centry s vysokou automatizací. Tyto zařízení umožňují velký rozsah použitelnosti pro rozdílné požadavky sériové výroby s otevřenou koncepcí systému stroje – v uspořádání lineární, radiální.

Na veletrhu byla vystavena třída MULTICETER, která obsahuje několik typů.

MC 42

MC 42

Technische Daten MC 42

Hubzahl

stufenlos von 5 bis max. 350 1/min.

Presse

Stanz-Nennkraft 90kN (9 Mp), Hub 12 mm

Schlittenaggregat

Verformungs-Nennkraft max. 60 kN (6 Mp),
Hub max. 40 mm

Einzugslänge

max. 120 oder 240 mm, mit Einzugszeitverkürzung

Material

Bandbreite max. 60 mm, Draht-ø max. 4 mm

MC 82

MC 82

Technische Daten MC 82

Hubzahl

stufenlos von 5 bis max. 250 1/min.

Presse

Stanz-Nennkraft 300 kN (30 Mp), Hub 16 mm

Schlittenaggregat

Verformungs-Nennkraft max. 90 kN (9 Mp),
Hub max. 95 mm

Einzugslänge

max. 200 oder 500 mm, mit Einzugszeitverkürzung

Material

Bandbreite max. 80 mm, Draht-ø max. 6 mm

MC 120

MC 120

Technische Daten MC 120

Hubzahl

stufenlos von 5 bis max. 150 1/min.

Presse

Stanz-Nennkraft 600 kN (60 Mp), Hub 20 mm

Schlittenaggregat

Verformungs-Nennkraft max. 120 kN (12 Mp),
Hub max. 100 mm

Einzugslänge längs

max. 350 mm, mit Einzugszeitverkürzung

Einzugslänge quer

max. 150 mm, mit Einzugszeitverkürzung

Material

Bandbreite längs max. 160 mm, quer max. 320 mm,
Draht-ø max. 8 mm

Na obrázcích jsou vidět jednotlivé typy v radiálním uspořádání jednotlivých pracovních jednotek, konající danou tvářecí operaci. Do zařízení vstupuje za pomocí podávacího zařízení jednotlivé komponenty, které se zpracovávají v určených technologických jednotkách, které na sebe navazují podle požadovaného výrobního procesu.

Multicenter jsou systémy s více tvářecími technologiemi, s vysokou produktivitou pro zpracování  dílů, či skupin odděleně nebo společně. 

Nová generace robotů pro malé a střední podniky ^

Ing. Jitka Krocová

Většina výrobců průmyslových robotů se zaměřuje ve své nabídce na roboty pro náročné velkoobjemové aplikace. Projekt SMErobot vyvíjí skupinu robotů, které by byly svou velikostí, systémem řízení, variabilitou i cenou přístupné menším podnikům s proměnnou produkcí. Jedná se o novou rodinu SME-suitable robotů (SME – Society of Manufacturing Engineers – Společnost výrobních inženýrů, suitable – vyhovující). 

Tato společnost se zaměřuje na vývoj robotů s ohledem na tři základní požadavky:

    1)          Roboty schopné rozumět lidským příkazům (slova, gesta, grafika)

    2)          Bezpečné roboty sdílející prostor spolu s lidmi

    3)          Roboty s rychlým modulárním systémem

Roboty schopné rozumět lidským příkazům

  Velkou nevýhodou dnešních robotů je systém programování, který přípravu i relativně jednoduchého úkolu prodlouží na hodiny. Proto by robot měl zvládat i jiné typy příkazů. Jako jeden z hlavních přínosů je systém učení. Robot je možné navádět do příslušné pozice ručně a robot si již dráhu zapamatuje. Tato aplikace byla předváděna i na veletrhu Automatica, kdy je malý designově velice povedený robot opatřen držadlem koncového členu, které slouží k vedení robota
(Obr. 1) 

Bezpečné roboty

Současné roboty musí pracovat za ochrannými systémy kvůli bezpečnosti práce. Jednou z cest k bezpečnému robotu je vytvoření virtuálního plotu pomocí senzorů. Takovýto robot by byl vybaven sérií pohybových senzorů, které by reagovaly na přítomnost cizího objektu v blízkosti robotu a zpomalili jeho pracovní rychlost na rychlost bezpečnou. Multisenzorovou hlavici pro roboty i pro ruční použití ukazují obrázky 2 a 3. Hlavice je prozatím určena hlavně pro průzkum prostředí, měření součástí, nebo hodnocení kvality, ale obsahuje i 3D zobrazovací laserový systém pro prezentace objektů. Tato hlavice obsahuje laserové čidlo s dosahem 50 – 300mm a zorným úhlem 270°. Dále duální zobrazovací laser a stereo kamerové čidlo. 

Projekt SMErobot je velice zajímavým počinem podporovaným v rámci Evropské Unie. Výsledky přednesených cílů jsou zatím jen částečné, ale vývoj tímto směrem je jistě velice slibný. Pro další informace o projektu doporučuji navštívit stránky www.smerobot.org.

Malé převodovky s velkými převodovými poměry ^

Ing. Jan Machyl

Rotary Actuators

Typickým výrobcem malých integrovaných převodovek  s velkým převodovým poměrem je  firma Harmonic Drive AG.

     Sortiment výrobků je rozdělen do tří hlavních skupin – Aktuátory, planetové převodovky a harmonické převodovky. Poslední jmenované jsou velkou pýchou této společnosti. Systém harmonických převodovek je patentovaný. Firma Harmonic Drive AG je tedy jediným výrobcem na světě těchto převodovek.

Aktuátory
Jedná se o  integrovanou převodovku přímo v servomotoru. Vyrábějí se střídavé i stejnosměrné (AC, DC). Rozsah točivého momentu se pohybuje od 50 – 160 Nm, dosahovaný převodový poměr 30:1 – 60:1. Záleží na velikosti a přání zákazníka

CSF Series Mini Gearhead Planetové převodovky
Jsou konstruovány tak, aby jejich montáž byla co nejjednodušší – jedná se o takzvaný přírubový systém montáže. Zaručují bezvůlový chod s vysokými převodovými poměry od 30:1 do 160:1. K standardům patří též miniaturní planetové převodovky pro malé DC i EC motorky a serva s převodovými poměry od 30:1 do 100:1 a vstupní rychlostí 10000 ot/min.

 

Harmonic Drive Gearing

 Harmonické převodovky
Harmonické převodovky jsou rozděleny do čtyř hlavních skupin:

- ultra ploché s převodovým poměrem od 50:1 do 160:1 pro vstupní rychlosti  od 4500 do 14000 ot/min.

- pro velké točivé momenty s převodovým poměrem od 50:1 do 160:1 pro točivé momenty až do 6175 Nm a vstupní rychlost maximálně do 8500 ot/min.

 

Harmonic Drive Gearing SHF Series Gearing ComponentsUltra Flat CSD Series Gearing Components

Staticky obsah

ČESKOMORAVSKÁ SPOLEČNOST PRO AUTOMATIZACI

Novotného lávka 200/5 110 00 Praha 1
ČMSA / Copyright © 2006 ČMSA, kontakt: Jana.Behalova@fs.cvut.cz
Aktualizováno 26. 6. 2017
Ctíme standardy XHTML 1.0 a CSS.