Интеграция робототехники в машину имеет длинную и сложную историю, поэтому многие машиностроители предпочитают избегать эту тему. В прошлом у них действительно имелись весомые причины пытаться обойти этот вопрос, но с тех пор многие вещи стали проще. Совместными усилиями ABB и B&R разработали решение для интеграции роботов ABB в системы автоматизации от B&R.
Производители технологического оборудования сталкиваются с растущим давлением рынка, которое заставляет делать их машины одновременно не только более гибкими, но и экономически эффективными и более производительными. И если речь идет о роботах, то эти две цели - гибкость и производительность, могут вступать в противоречие друг с другом. Загвоздка в том, что обычно роботы требуют написания огромного количества кода, а их интеграция в систему автоматизации является очень сложной задачей.
"Робототехника относиться к сфере высоких технологий. И до сегодняшнего дня она была полностью обособлена от остальных систем управления." - объясняет Себастьян Брандштеттер, руководитель по продукции интегрированной робототехники B&R. "До сегодняшнего дня роботы и машины были независимы друг от друга." Роботы десятилетиями оставались прерогативой крупных автомобильных производственных линий, но даже в этой отрасли только в исключительных случаях они являлись неотъемлемой частью станка.
Две независимых системы...
Несколько лет назад машиностроители стали предпринимать первые шаги по интеграции роботов в машины, чтобы обеспечить им большую гибкость. Полученный результат стоил дорого, а синхронизация систем была очень далека от желаемой. "Робот - это самодостаточная система." - поясняет проблему Брандштеттер. Он обладает не только собственным контроллером, но и собственным шкафом управления. Их разработка, диагностика и обслуживание осуществляются с помощью специализированных систем. Коммуникация с системой автоматизации происходит по интерфейсу, который зачастую имеет жестко закоммутированное подключение.
Поэтому для тех, кто занимается вопросом интеграции робототехники, логический вывод очевиден. "Нужно из двух слабосвязанных систем сделать одну единую систему." - отмечает Брандштеттер.
Себастьян Брандштеттер, руководитель по продукции интегрированной робототехники B&R
На пути к единению...
"Мы предлагаем решение, благодаря которому роботы ABB будут являться неотъемлемой частью наших систем автоматизации." - подчеркивает Себастьян Брандштеттер. Робот в процессе эксплуатации или разработки будет вести себя точно также, как любой другой компонент автоматизации от B&R. "Разработчик технологического оборудования не почувствует разницы между созданием машины с одной осью или целым роботом." - объясняет концепцию Брандштеттер. "Инструменты, среда разработки и даже Ваше контактное лицо в B&R останутся прежним."
Знакомое окружение
Интеграция систем устраняет необходимость в отдельном контроллере, отдельном шкафе управления и даже в специалисте со знанием специальных языков программирования для робота. Разработчик получит возможность использовать хорошо знакомые ему языки - Diagram, Structured Text или C/C++.
Чтобы еще больше упростить интеграцию роботов ABB в решения для автоматизации машин, B&R предлагает предварительно сконфигурированные программные модули, которые существенно упрощают создание приложений для робототехники. mapp Robotics от B&R включает в себя стандартные функции для управления и ввода в эксплуатацию робототехники, а также продвинутые функции, такие как предиктивное управление, контроль компрессора и мониторинг рабочего пространства. Это позволит пользователям реализовывать высокодинамические, сложные системы без необходимости писать бесчисленные строки код. Время разработки существенно сократится.
Точная синхронизация
"Более дружественный способ программирования - одно из ключевых преимуществ от слияния робототехники и системы автоматизации. "Другая ключевая особенность - это беспрецедентная точность, которой можно добиться при синхронизации робота и прочих систем машины." - констатирует Брандштеттер. Точная синхронизация стала возможной, поскольку теперь аппаратное обеспечение, сети и приложение работают вместе.
Тот факт, что все оси и датчики взаимодействуют в единой сети, позволяет синхронизировать систему до ранее невообразимой микросекундной точности. "А это открывает принципиально новые горизонты." - подмечает Брандштеттер
Параллельная обработка
Как обычно происходит обработка детали? Прежде чем робот сможет приступить к обработке детали стол для заготовки должен быть полностью остановлен. Но с нашем решением, обработку можно начать непосредственно во время движения робота или стола для заготовки. Система управления может автоматически рассчитать оптимальный путь профилей движения, сокращая весь процесс обработки и повышая производительность.
"Тот же самый принцип, применим, когда робот взаимодействует с интеллектуальной конвейерной системой, такой как ACOPOStrak." - отмечает Брандшеттер. Робот может обрабатывать деталь, пока та движется по конвейеру на высокой скорости. Конвейер просто получает дополнительную ось и во всех последующих расчетах профилей движения учитывает её.
Синхронизация с датчиками
Помимо прочего, была упрощена синхронизация между роботом и датчиками. Сигнал при проверке качества продукции системой технического зрения от B&R может преобразовываться в команду для робота быстрее чем за миллисекунду. А бракованные детали можно изымать из потока без замедления процесса производства или ручного вмешательства. "Такой поход обеспечит серьёзный рост производительности." - уверен Брандштеттер.
Компания B&R предлагает широкие возможности по симуляции и моделированию робототехники. Благодаря созданию цифрового близнеца разработчик может моделировать и оптимизировать весь цикл последовательности движений, в том числе моделировать движение робота, прежде чем будет создан реальный прототип машины. Теперь разработка машины становится не только быстрее, но и дешевле.
