Nowy kontroler robotów FANUC

fot. FANUC

Nowy kontroler R-30iB robotów FANUC został zaprojektowany zgodnie z najnowszymi trendami w zakresie ergonomii i zarządzania energią 

Na pierwszy rzut oka nowy kontroler R-30iB jest znacznie mniejszy od swojego poprzednika, kontrolera R-30iA. Nowy kontroler o wymiarach 600mm x 470mm x 500mm (szerokość x głębokość x wysokość) zajmuje o 31% mniej powierzchni montażowej. Dodatkowo możliwość ustawiania do trzech kontrolerów piętrowo jeden na drugim sprawia, że możemy zaoszczędzić aż 77% powierzchni tak cennej w zakładach przemysłowych.

• Mniejsze wymiary – nowy kontroler jest o ponad 30% mniejszy od swojego poprzednika,
• Mniejsze zużycie energii – nowy kontroler zużywa mniej energii o ponad 20% w porównaniu do swojego poprzednika,
• Nowy interfejs graficzny – konsola programująca iPendant nowego kontrolera daje możliwości podglądu i testowania całej celi zrobotyzowanej w środowisku trójwymiarowym 3D bezpośrednio na wyświetlaczu konsoli,
• Kompatybilność – programy napisane na starsze kontrolery będą mogły być uruchamiane na nowym kontrolerze.

Podczas konstruowania nowego kontrolera dział badań i rozwoju FANUC czerpał doświadczenie zdobyte podczas budowy wcześniejszych kontrolerów robotów, ale również wykorzystywał wiedzę z zakresu budowy kontrolerów do maszyn CNC, gdzie FANUC pozostaje niekwestionowanym liderem na rynku światowym. Zastosowano szybsze procesory, wzbogacono kontroler o nowe, szybkie łącze ethernetowe do podłączenia szybkich kamer cyfrowych (kontrolery robotów FANUC już od wielu lat posiadają wbudowany, zintegrowany system wizyjny oparty na niezależnych procesorach do obróbki i analizy obrazu). Rozbudowano również możliwości wewnętrznego, niezależnego sterownika PMC (Programmable Machine Controller) – programowalnego sterownika logicznego do obsługi działania całej celi zrobotyzowanej, dzięki któremu nie będzie potrzeby stosowania, w aplikacjach zrobotyzowanych, dodatkowego sterownika PLC.

Nowa konsola programująca iPendant została wyposażona w zupełnie nowy, szybki i wydajny procesor graficzny, dzięki czemu na ekranie konsoli możemy obserwować działanie robota, a nawet całej celi w przestrzeni trójwymiarowej 3D. Dzięki dotykowemu ekranowi zyskujemy łatwość w „manipulacji” w środowisku 3D. Możemy zbliżać, oddalać, przesuwać i obracać widok naszego robota docierając ze wszystkich stron do naszej celi. Będziemy mogli również wyświetlić całą mapę trajektorii (punkty z zaznaczeniem orientacji narzędzia oraz ścieżki ruchu robota), rejestry pozycji (zapamiętane punkty, które wykorzystujemy później w programie) czy zwizualizować strefy bezpieczeństwa systemu DCS – systemu, w którym dzięki dodatkowym, redundantnym procesorom bezpieczeństwa kontrolowana jest pozycja i prędkości robota zarówno podczas działania w automacie, jak również przy programowaniu robota (system DCS jest certyfikowany przez jednostkę TÜV i spełnia najnowsze wymagania normy bezpieczeństwa EN ISO 13849-1). Nowa konsola iPendant posiada dodatkowo przycisk informacyjny „i ”, dzięki któremu możemy miedzy innymi dostać wizualną informację, w którym kierunku poruszy się robot, więc programista robota nie będzie już musiał zastanawiać się w jakim układzie współrzędnych obecnie działa i czy ruch jaki zamierza wykonać na pewno jest zgodny z jego oczekiwaniami i nie spowoduje kolizji, która może zniszczyć robota czy element wykonawczy. Po wciśnięciu przycisku „i” oraz przycisku ruchu konkretnej osi, na ekranie konsoli zobaczymy robota oraz aktualny układ współrzędnych ze wskazaniem kierunku ruchu punktu TCP (punktu centralnego narzędzia – referencyjnego punktu stosowanego podczas pisania programów robota). Po napisaniu programu nie będzie potrzeby wykonywania testów bezpośrednio na robocie narażając się na ryzyko kolizji w przypadku popełnienia błędu. Symulację programu w środowisku 3D będzie można wykonać bezpośrednio na ekranie konsoli iPendant. Nowa konsola programująca posiada również dodatkowe przyciski do poruszania dwoma dodatkowymi osiami, co znacznie ułatwia proces programowania aplikacji, w których użyto dodatkowe osie ruchu jak np. dodatkowy, dwuosiowy pozycjoner. Mimo nieporównywalnie większych możliwości w stosunku do swojego poprzednika, nowa konsola iPendant jest lżejsza o 10% od swojego poprzednika co z całą pewnością docenią programiści spędzający wiele godzin podczas programowania robota.

Nowy kontroler to również zupełnie nowe podejście do kwestii oszczędzania energii. W konsoli iPendant użyto oszczędne diody LED do podświetlenia ekranu. Do kontrolera dodano dodatkowe funkcje, które sterują pracą wentylatorów chłodzących układ, które są włączane i wyłączane w miarę potrzeb systemu. Nowe kontrolery dają również możliwość zwrotu energii do sieci, dzięki czemu energia podczas hamowania robota nie jest tracona w postaci ciepła, ale może być zwracana do sieci elektrycznej w fabryce i wykorzystywana przez inne maszyny na produkcji. Dzięki wbudowanym rejestratorom energii możemy sprawdzać bezpośrednio na konsoli programującej iPendant zużycie energii przez robota. Stworzono również dodatkowy moduł w narzędziu Roboguide (narzędzie FANUC do tworzenia i symulacji pracy celi zrobotyzowanej w środowisku 3D), dzięki któremu będziemy mogli optymalizować ścieżki i parametry ruchu robota pod kątem zużycia energii zachowując jednocześnie ten sam czas cyklu programu. Te wszystkie zabiegi sprawiły, że zużycie energii przez nowy kontroler R-30iB spada o ponad 20% w porównaniu do poprzednika – kontrolera R-30iA.

Już w latach 90. FANUC wyposażał swoje roboty w niezależny system operacyjny (technologia została zaczerpnięta z doświadczenia przy budowaniu sterowania do maszyn CNC) oraz w pamięci typu CMOS, w których nie stosujemy dodatkowych, mechanicznych elementów, jak wirujące dyski, które mogą ulec uszkodzeniu w warunkach przemysłowych. Dzięki takiemu podejściu roboty FANUC mogą być wyłączane i włączane w każdej chwili bez obawy o utratę danych, co przy chwilowych przerwach w dostawach energii okazuje się wartością nieocenioną stawiając roboty FANUC wyżej w porównaniu do robotów sterowanych przy użyciu kontrolerów bazujących na systemie operacyjnych typu Windows.

Szereg dodatkowych zmian zostało wprowadzonych w nowym kontrolerze R-30iB. Ekrany wyświetlane podczas programowania robota mogą teraz być dostosowywane do użytkownika, dzięki czemu każdy programista będzie mógł mieć szybki dostęp do najczęściej wykorzystywanych funkcji. Proces programowania został wzbogacony o dodatkowy interfejs graficzny, dzięki któremu będzie możliwe szybkie wybieranie poszczególnych instrukcji podczas pisania programu bez konieczności wchodzenia w kolejne okna wyboru. Co więcej to programista będzie mógł określić, które i w jakiej kolejności instrukcje będą zwizualizowane w postaci graficznych ikon – skrótów, dzięki czemu proces programowania zostanie znacznie skrócony.

Nowy kontroler to również kolejny krok w tworzeniu bardziej inteligentnych robotów. W nowym kontrolerze znajdziemy dodatkowy interfejs do komunikacji z systemem LVC (Learning Vibration Control). System ten to kolejny etap w konstrukcji robotów samouczących się. W aplikacjach zgrzewania punktowego zastosowano dodatkowy akcelerometr produkcji FANUC, który rejestruje drgania jakie powstają na końcówce zgrzewadła. System LVC redukuje czas cyklu programu wprowadzając „anty drgania” w programie robota dzięki czemu możemy zaoszczędzić aż 20% czasu cyklu programu co w perspektywie zakupu kilkunastu robotów do zgrzewania np. karoserii samochodów okaże się ogromną oszczędnością pieniędzy stawiając roboty FANUC daleko przed konkurencją.

Źródło: Fanuc