Robotene Ruler 2:3

Slik kommer du raskere igang med robotisering

Robotene kommer raskere på lufta ved tidlig involvering av tradisjonelt fagpersonell, opplæring samt utvikling av en detaljert funksjonsspesifikasjon.

Det er smart å spille på lag med fagpersonell som sveisere for å få robotene til å gjøre en god jobb.
Det er smart å spille på lag med fagpersonell som sveisere for å få robotene til å gjøre en god jobb. (Bilde: Kuka)

Robotene kommer raskere på lufta ved tidlig involvering av tradisjonelt fagpersonell, opplæring samt utvikling av en detaljert funksjonsspesifikasjon.

Gripere og jigger

“Get a grip”! Kontakten mellom roboten og arbeidsstykket, griperen, er et vitalt ekstrautstyr. Mange regner dette som en egen vitenskap, hvor kunnskap om finmekanikk, og kanskje pneumatikk/vakuum, hydraulikk og elektronikk (sensorer etc.), er i førersetet. I dag benyttes CAD/DAK (Dataassistert konstruksjon) i utstrakt grad for å designe og teste/simulere gripere for roboter.

Likeledes er det essensielt å tenke tilgjengelighet, for eksempel at sveiseroboter kommer til alle steder, ved konstruksjon av jigger for arbeidsstykkene. Også til denne oppgaven er DAK og simulering nyttige hjelpemidler.

Les også avsnittet ”Simuleringshjelp” i hovedteksten, om bruk av simulering for utvikling av selve robotapplikasjonen.

Kommunikasjon

Robotene er ofte i samspill med en rekke andre systemer og komponenter, og er kanskje del i et eller flere nettverk. For sanntidsoppgaver benyttes Profibus DP i stor utstrekning (i Norge/Europa), men Modbus, Device Net, AS-Interface, med flere, er selvsagt aktuelle, avhengig av oppgaver og hva utstyret rundt håndterer av busser og nettverk.

Industrielt Ethernet er i kraftig vekst på ”alle” fronter, og vil trolig bli stadig viktigere i morgendagens robotløsninger. I dag benyttes Ethernet mot roboter primært for administrative oppgaver, som nedlasting av programmer og parametere, backup av programmer og datafangst.

Robotene Ruler

Automatisering artikkelserie ”Robotene Ruler” er leverandøruavhengig og utviklet i tett samarbeid med Trond Teigen hos Skala Robotech. Han hadde en lang karriere i databransjen før han i 1997 ”omskolerte” seg til automatiseringsbransjen, med roboter som spesialitet. Dagens arbeidsgiver er distributør for Motoman roboter, og leverer blant annet robotsystemer for sveising, palletering, maskinbetjening og montasje.

Også en ”robottrio” fra TI Automotive i Kongsvinger, Thomas Dahlen, Ronny Olsson og Rolf Östher, har bidratt med viktig informasjon samt kvalitetssikring av innholdet.

Første utgave av Automatiserings artikkelserie ”Robotene Ruler” dekket bruksområder for roboter. I denne artikkelen står realisering av robotiseringsprosjekter, opplæring, drift og vedlikehold på agendaen.

Sett krav!

Hvordan gå fram for å realisere et nytt, og kanskje en produksjonsbedrifts første robotprosjekt? Utover en tradisjonell prosjektgjennomføringsmodell, finnes det verken fasitsvar eller kokebokoppskrifter for detaljer. Men aktiv involvering av fagpersonell og tidlige opplæring i robotteknologi er gjerne en hit. Her lister vi opp en rekke gode råd for en vellykket robotimplementering:

  • Fagpersonell. Generelt har det vist seg at aktiv bruk av egne fagarbeidere og operatører, helt fra kravspesifikasjons-fasen, gir svært gode resultater. Dette inkluderer også beslutnings-prosessen videre. Denne tilnærmingen gir eierskap og motivasjon, og naturligvis en smidigere gjennomføring. Fagpersonellet har unik kunnskap om produksjons-prosessene som skal robotiseres, og kan både stille de riktig spørsmålene og sette krav til leverandørene.
  • Tidlig kunnskap. Som en god nr. 2 står egen robotkompetanse. Igjen handler det om å tilegne seg kunnskap for eksempel gjennom kursing (mer i eget avsnitt nedenfor), og det beste kan være å inkludere (men ikke begrenset til) nettopp fagarbeidere/operatører nevnt ovenfor. Selv om det kan være nødvendig med et oppfriskningskurs senere i prosjektet, kan ekstra opplæring være en riktig god investering. Besøk til andre robotanlegg, fortrinnsvis på et tidlig tidspunkt, kan også gi verdifull informasjon.
  • Sett krav! Lag en funksjonell, detaljert og komplett kravspesifikasjon. Denne bør blant annet inneholde krav til syklustider (husk at for eksempel vision styring av robot krever ekstra tid), kvantiteter (antall/volum per år), arbeidsområde (hvor langt skal objektene flyttes/håndteres?), totalvekten på arbeidsstykke/objekt og robotverktøy/”tooling” (som kan bli riktig tunge!) samt toleransespredning på produktet (for eksempel grunnmaterialer, temperaturer og krympe-/utvidelsesfaktorer). Dessuten skal robotverktøy/fiksturer være robuste og egnet til sin spesifikke bruk, presise og enkle/raske å bytte (for bruk i for eksempel en flerbrukscelle). Kravene til skikkelig oppspenning/fastspenning av arbeidsstykket bør defineres. Sikkerhet i robotens/utstyrets arbeidsområde er også essensielt. Dette inkluderer kollisjonssikring (standardfunksjon hos visse leverandører), samt sikring av verdier i forbindelse med produksjonsstans og/eller reparasjonskostnader som følge av skader. Og det helt opplagte: sikring av mennesker! Å slippe til fagarbeidere/operatører i spesifikasjonsfasen kan være gull verdt, det samme gjelder tidlig kunnskap om robotisering. Dette reduserer risikoen for at nye krav dukker opp etter at prosjekteringen er i gang.
  • Leverandørvalg. Kanskje valgets kval. Utover tradisjonell anbudskonkurranse og egne prioriteringer, bør det legges ekstra vekt på garantert leveringstid og service/support. Dette inkluderer responstid og lokasjon, som gjerne har en viss sammenheng.
  • Simulering? Robotleverandører tilbyr verktøy for offline programmering og simulering av robotceller. Dette kan inkludere design av gripere, som kan være den mest ufordrende delen ved robotisering. Ved å teste ut applikasjonen i software, kan hele implementeringen verifiseres, og igangkjøringen av anlegget gjøres raskere. Mer om simulering nedenfor.
  • Forprosjekt? Med gode simuleringsverktøy kan tradisjonelle forprosjekter ofte være mindre relevant enn visse andre automatiseringsprosjekter. Her må behovet vurderes individuelt.

Simuleringshjelp

Bruk av softwareverktøy, for offline programmering og simulering, bør absolutt vurderes. Det kan gi både praktiske og økonomiske fordeler. Definisjon av syklustider, bevegelser og rekkevidder er blant de mest nyttige funksjonene. Både nye prosjekter/oppgaver, inklusiv ”omskolering” av robotene, kan verifiseres i software. Og produkt/programendringer kan gjøres mens eksisterende produksjon pågår, noe som reduserer nedetid.

Softwareverktøyene fra robotleverandørene kan stort sett integreres med 3D DAK-verktøy (dataassistert konstruksjon) for import, og eventuelt eksport, av bilder. Det finnes også 3. parts leverandører av robotsoftware som kan håndtere en rekke roboter fra ulike leverandører, på en uniform måte. Slike løsninger har kanskje en større prislapp, men om robotgjengen er en broket forsamling, kan investeringen være nyttig.

Sikkerhet

Selv om de fleste roboter kan bestykkes med egne moduler for innganger og utganger (I/O), er de gjerne koplet mot en eller flere PLSer. Det er selvsagt en forutsetning at installasjon og sikkerhetssystemer følger gjeldende standarder. Dette inkluderer for eksempel sikring av all tilkomst til cellen. Dørbrytere og lysbommer/lysgitter er blant utstyret som brukes. Dersom en sikkerhetsdørlås aktiveres, skal roboten(e) umiddelbart gå direkte i nødstopposisjon.

Lysgittere benyttes gjerne der objektene transporteres inn og ut av robotcellen. Disse har flere stråler, og kan konfigureres slik at ”godkjente” arbeidsstykker tillates inn, og ferdige deler slipper ut, uten at sikkerhetssystemet aktiveres.

Også gripere, på robotarmen, og eventuelle automatiske jigger, må utstyres med overvåking. Griperen må kontrollere om den har et relevant objekt før den åpner/lukker. Og automatiske jigger må sjekke om den er åpen før arbeidsstykket legges på plass, og om jiggen er åpen før det fjernes.

Les også:

Del 1: Slipp til robotene!

Del 3: Tusen og en skatt

Opplæring

En detaljert spesfikasjon er vitalt for smidig prosjektgjennomføring.
Denne kraftpluggen løfter f.eks. 700 kg.
En detaljert spesfikasjon er vitalt for smidig prosjektgjennomføring.Denne kraftpluggen løfter f.eks. 700 kg. Fanuc/Automatica

Et generelt grunnkurs i robotteknologi varer rundt en uke. For nye i faget, er dette absolutt en fornuftig investering. Sammen med praksis kan operatøren foreta elementær programmering og betjening av robotcellen.

Neste skritt kan være videregående kurs, som totalt gjerne kan vare et par uker. Sammen med praksis, kan avanserte robotfunksjoner håndteres.

Så følger spesialtilpassede kurs, med brukerens applikasjon eller ønsker. Og sist, men ikke minst, tilbyr leverandørene rene operatørkurs, hvor programmering ikke står på agendaen. Her står betjening av roboten(e) i fokus.

Drift og vedlikehold

Med tanke på den mekaniske konstruksjonen, er moderne industriroboter riktig nøysomme med vedlikehold. Å holde det rent og ryddig er selvsagt viktig, gjerne som en del av produksjonssystem/metodologi (TPM, Lean etc.).

Daglig vedlikehold kan bestå av vanlig renhold, inklusiv bortblåsing av støv. På ukebasis kan grundigere renhold være aktuelt. Uansett, behovet for renhold er selvsagt avhengig av applikasjonen.

Visse komponenter utsettes for slitasje, og må byttes før eller siden. Flere robotleverandører tilbyr forskjellige service- og supportavtaler, som for eksempel kan inkludere en gjennomgang av hele robotcellen på årlig basis. Dette kan være en smart måte å unngå uønskede overraskelser og produksjonsstopp. Foruten inspeksjon og eventuell test/kontroll av hele systemet, kan bytte av olje på alle gir være en av postene på sjekklisten.

Les også de de andre artiklene i serien "Robotene Ruler":

Del 1: Slipp til robotene!

Del 3: Tusen og en skatt

 

Eksklusivt for digitale abonnenter

På forsiden nå