Perspektywy współpracy robota z człowiekiem

Roboty przestają być już tylko podwykonawcami danej czynności. Dzięki obecnym na rynku robotom współpracującym można je traktować jako współpracowników. Perspektywy pracy z ich pomocą są coraz ciekawsze. Do czego można wykorzystać coboty i jak to uczynić?

Typy aplikacji dla cobotów

Sposoby pracy robotów można podzielić na trzy główne rodzaje, w kontekście typowych zastosowań dla tych urządzeń. Pierwszy z nich to PFL, co z angielskiego Power and Force Limiting oznacza ograniczenie mocy i siły. Drugi nazywa się umownie SSM (ang. Safe Speed Monitor), co oznacza monitoring bezpiecznej prędkości, natomiast trzeci to pełna automatyzacja – nHRC (ang. Noncolaborative Human-Robot-Collaboration).

Pierwszy tryb został stworzony w celu stałej współpracy na linii człowiek-robot. Charakterystyczne dla tego trybu ograniczenie mocy i siły jest równoznaczne z zapewnieniem bezpieczeństwa dla pracownika współpracującego. To nadrzędny cel PFL, które ogranicza szybkość ruchów i redukuje w ten sposób siły uderzenia w razie ewentualnej kolizji. Określone w tym trybie funkcje kontrolujące bezpieczeństwo współpracy działają na stałym poziomie. Niweluje to potrzebę dodatkowej obserwacji przestrzeni roboczej i czyni PFL najbezpieczniejszym z trybów.

Tryb monitoringu bezpiecznej prędkości wdraża się w przypadku regularnej, lecz nie ciągłej współpracy człowieka z robotem. Pozwala na maksymalne wykorzystanie produktywności robota podczas nieobecności operatora. Główna różnica między PFL a SSM to stałość zachowywanej prędkości. O ile ten pierwszy nigdy nie pozwoli robotowi na pracę z maksymalną wydajnością, kosztem najwyższych standardów bezpieczeństwa i możliwości stałej współpracy, o tyle drugi sam dostosuje się do aktualnej sytuacji. Podstawą działania SSM są systemy detekcji, które pozwalają robotowi wykryć operatora i odległości od niego. Maszyna uwzględni też parametr takie jak czas rozpoznania, zapewniając pewien margines oraz wybieg. I chociaż wydawałoby się, że SSM jest znacznie mniej bezpieczny niż PFL, programy, pod kontrolą których działają coboty w trybie SSM, są napisane w taki sposób, że również eliminują możliwość kolizji.

Ostatni tryb, nHRC, właściwie wyklucza możliwość współpracy człowieka z robotem. To aplikacja, która nie wpisuje się w ideę cobota i tego artykułu. Przy takiej opcji jedyna interakcja z maszyną odbywa się poprzez panele sterowania umieszczone na zewnątrz.

Każdy tryb jest korzystny

Zarówno ekonomiczność trybu SSM jak i PFL stoi na bardzo wysokim poziomie. Natomiast wybór jednego z nich zależy od celu, do jakiego cobot ma być wykorzystany. Decyzja, który wdrożyć, zależy zazwyczaj od wypadkowej rangi czynnika szybkości procesów produkcyjnych i liczby niezbędnych ingerencji operatora.

W przypadku bardziej zautomatyzowanego procesu należy zadbać o możliwość zapewnienia zdalnych systemów dostarczania materiałów oraz systemy włączania i wyłączania maszyn. Jeżeli jest to wykonalne, korzystniej postawić na SSM.

Jeżeli zależy nam natomiast na ingerencji człowieka w proces działania robota, czyli o połączenie ich sił, aby tworzyć szybciej niż człowiek ale nie tak schematycznie jak robot, najlepszy będzie PFL.

W jakich branżach przyda się współpraca z robotem?

Omówiliśmy już sposoby, w jakie można współdziałać z robotami. Wciąż istotnym pozostaje jednak pytanie, w jakich gałęziach przemysłu może przydać się człowiekowi pomoc maszyny. Zanim przejdziemy do konkretnych sektorów, należy skupić się na możliwościach cobotów. Roboty mogą odpowiadać za:

• wszelkie funkcje podnieś i umieść,
• pakowanie i paletyzację,
• formowanie wtryskowe,
• CNC,
• kontrolę jakości,
• montaż elementów,
• obróbkę mechaniczną elementów i podzespołów,
• obróbkę wykończeniową produktów,
• klejenie i spawanie,
• szlifowanie lub polerowanie,
• pomoc przy testach laboratoryjnych,
• współpracę przy obsłudze pozostałych maszyn.

Przydać może się to w:

• meblarstwie i przy produkcji armatur,
• obróbce metali i tworzyw sztucznych,
• branży elektrycznej,
• produkcji z tworzyw sztucznych,
• farmacji i chemii,
• przemyśle spożywczym,
• badaniach laboratoryjnych lub kontrolnych.

Roboty współpracujące mają szerokie spektrum zastosowań. Wymienione możliwości i funkcje, a także proponowane branże, w których można je zaimplementować, są tylko przykładami. W połączeniu z pracą człowieka, perspektywy są naprawdę ciekawe.