Prilagođavanje robotskog sustava za drugi zadatak

Kada se sustav prilagođava, a kada gradi nanovo

Prilagodba ima smisla dok se novi zadatak uklapa u ono što ćelija već jest: isti robot, ista ograda, isti stroj i isti način rukovanja. Čim se mijenja bilo koja od tih pretpostavki, trošak prilagodbe počinje se približavati trošku nove ćelije, a rezultat je obično lošiji jer se rješenje gradi oko ograničenja koja više nemaju razloga postojati.

Odluka se donosi na temelju triju provjera. Prva je fizička: stane li novi predmet u radni prostor, smije li njegova masa na robota i doseže li robot nova mjesta. Druga je vremenska: može li robot obaviti svoj dio posla unutar takta stroja. Treća je sigurnosna: mijenjaju li se opasnosti toliko da postojeće mjere više nisu dostatne.

U ovoj se jedinici ćelija ZR-1 prilagođava s aluminijske prirubnice 180 × 180 × 20 mm mase 1,8 kg na čelični prsten Ø150 × 30 mm mase 4,2 kg. Takt stroja skraćuje se s 96 s na 78 s, a paleta se s rasporeda 4 × 3 u četiri sloja mijenja na 5 × 3 u tri sloja, dakle s 48 na 45 pozicija.

Analiza novog zadatka i usporedba sa zatečenim stanjem

Analiza počinje popisom razlika, a ne popisom posla. Tek kada se razlike ispišu jedna do druge, vidi se koje od njih povlače izmjenu i koliku. Razlika u masi, primjerice, ne mijenja samo provjeru nosivosti nego i ubrzanja, a time i takt; razlika u obliku mijenja prihvatnicu, a time i masu alata, pa se opet vraća na nosivost.

Iz takve tablice odmah slijedi popis posla. Dvije stavke traže novu opremu, tri traže izmjenu programa, jedna traži ponovnu provjeru dosega i jedna ponovnu procjenu rizika. Taj se popis pretvara u plan s rokovima prije nego što se u ćeliji išta dotakne.

Provjera nosivosti, dosega i takta

Nosivost se provjerava zbrojem mase prihvatnice i obratka, a ne samo mase obratka. Novi prsten od 4,2 kg traži prihvatnicu za cilindričnu površinu koja je teža od dosadašnje; ako nova prihvatnica ima 9 kg, ukupno opterećenje iznosi 13,2 kg na robotu nosivosti 20 kg. To je unutar granice, ali s manje rezerve nego prije, pa se provjerava i položaj težišta jer dopuštena masa s udaljenošću težišta pada.

Doseg se provjerava za najnepovoljniju točku, a ne za središte palete. Kod rasporeda 5 × 3 paleta je u jednom smjeru popunjenija nego prije, pa kutna pozicija dolazi bliže rubu radnog prostora. Kod robota dosega 1650 mm pravilo je da se radne točke ne planiraju iznad približno devedeset posto dosega, jer u ispruženom položaju pada krutost i raste odstupanje.

Takt se provjerava usporedbom robotskog dijela ciklusa s taktom stroja. Skraćivanje takta s 96 na 78 s znači da je rezerva od osamnaest sekundi nestala. Ako je robotski dio ciklusa prije iznosio 74 s, a nova masa i nova paleta dodaju nekoliko sekundi, robot se približava granici i postaje usko grlo prije stroja.

Izmjena alata i naprava

Prihvatnica se bira prema obliku i materijalu, a ne prema masi. Ravna aluminijska prirubnica hvata se dvoprstnom hvataljkom po vanjskom obodu ili vakuumskim čašicama po ravnoj površini. Čelični prsten ima cilindričnu vanjsku i unutarnju površinu i nema veliku ravnu plohu, pa vakuum otpada; u obzir dolaze troprstna hvataljka za vanjsko stezanje ili razupirna hvataljka koja zahvaća iznutra. Unutarnji prihvat često je povoljniji jer ostavlja vanjsku površinu slobodnom za stezanje u stroju.

Uz prihvatnicu mijenjaju se i naprave: gnijezda na paleti, odlagalište za zatečeni komad i stezna naprava u stroju. Svaka izmjena naprave znači novu točku, a svaka nova točka znači ponovno učenje i ponovnu provjeru. Zato se naprave po mogućnosti izvode s istim prihvatnim mjestom na stolu, tako da im se položaj ne mijenja nego samo gornji dio.

Preoblikovanje programa i točaka

Program se ne piše nanovo. Dobro napisan program iz prethodnog zadatka ima odvojene dijelove: predložak ciklusa koji se ne mijenja, skup točaka koje se uče i skup parametara koji opisuju predmet i paletu. Prilagodba se tada svodi na izmjenu parametara i ponovno učenje manjeg broja točaka, dok logika ostaje ista.

Podaci o paleti drže se u jednom mjestu, a ne razasuti po programu. Izmjena rasporeda s 4 × 3 u četiri sloja na 5 × 3 u tri sloja tada je izmjena četiriju brojeva i dvaju razmaka, a ne prepisivanje 48 točaka.

! ---- parametri predmeta i palete ----
brStupaca := 5;          ! prije 4
brRedova  := 3;          ! prije 3
brSlojeva := 3;          ! prije 4
korakX    := 220;        ! mm, razmak gnijezda po duljini palete
korakY    := 245;        ! mm, razmak gnijezda po sirini palete
visSloja  := 34;         ! mm, visina jednog sloja s prstenom
masaObr   := 4.2;        ! kg

! ---- izracun pozicije iz rednog broja ----
sloj   := (n - 1) DIV (brStupaca * brRedova);
ostatak:= (n - 1) MOD (brStupaca * brRedova);
red    := ostatak DIV brStupaca;
stupac := ostatak MOD brStupaca;

pOdlaganje := pPaletaBaza;
pOdlaganje.trans.x := pPaletaBaza.trans.x + stupac * korakX;
pOdlaganje.trans.y := pPaletaBaza.trans.y + red    * korakY;
pOdlaganje.trans.z := pPaletaBaza.trans.z + sloj   * visSloja;

1. Izmijeniti parametre predmeta, palete i mase te unijeti novu korekciju alata.
2. Ponovno naučiti točke koje ovise o napravama: ulaganje u stroj, izuzimanje, ishodište palete.
3. Provjeriti prilazne i odlazne točke; kod težeg obratka prilaz se često produljuje kako bi se smanjilo ubrzanje na kraju gibanja.
4. Prilagoditi upravljanje prihvatnicom: vrijeme stezanja, provjeru signala i ponašanje pri nestanku tlaka.
5. Provjeriti nadzorna vremena; s kraćim taktom stroja neka su vremena čekanja postala prekratka.
6. Označiti inačicu programa i zapisati što je izmijenjeno te tko je izmjenu izveo.

Stari se program ne briše. Pohranjuje se pod jasnom oznakom jer se zatečeni proizvod često vraća u proizvodnju, a povratak na provjerenu inačicu tada traje minutu umjesto dana.

Provjera u simulaciji i ispitivanje na stroju

Prilagođeni se program prvo provjerava u modelu ćelije. U model se unosi nova prihvatnica s novim gabaritima, novi obradak, nova paleta i nove naprave. Provjerava se dohvat svih 45 pozicija, sudari s napravama i strojem, prolaz kroz vrata stroja s većom prihvatnicom te vrijeme ciklusa.

Simulacija ne zamjenjuje ispitivanje na stroju, ali mu skraćuje trajanje. Ono što se u modelu ne vidi jesu odstupanja stvarnih naprava, sila prihvata, ponašanje strugotine i stvarna vremena odziva stroja. Zato se nakon simulacije ponavlja skraćeni oblik puštanja u rad: ručno vođenje po točkama, prvi ciklus bez obratka, prvi ciklus s obratkom i zatim niz ciklusa uz mjerenje.

Ponovna procjena rizika i sigurnosne funkcije

Promjena predmeta rada mijenja opasnosti, pa se procjena rizika ponavlja i kada robot, ograda i program ostaju isti. Teži obradak znači veću energiju pri ispadanju; čelični prsten ima oštriji brid od aluminijske prirubnice; veća prihvatnica mijenja obrise robota pa i zaustavni put; nova paleta mijenja mjesto na kojem čovjek stoji pri izmjeni.

Nakon izmjene ponavlja se i ispitivanje sigurnosnih funkcija istim postupkom kao pri puštanju u rad. Poseban se naglasak daje zaustavnom putu, jer veća masa tereta produljuje put i vrijeme zaustavljanja. Izmjerene vrijednosti uspoređuju se s onima iz prvog zapisnika i upisuju u novi.

Dokumentacija, izobrazba i primopredaja

Prilagodba završava jednako kao i puštanje u rad: dokumentacijom i predajom. Razlika je u tome što se dokumenti ne pišu nanovo nego mijenjaju, pa je najveća opasnost da neki od njih ostane u staroj inačici. Zato se vodi popis dokumenata s oznakom inačice i datumom, a stari se dokumenti arhiviraju, ne brišu.

Izobrazba za novi proizvod kraća je od prve, ali se ne preskače. Operater mora znati kako izgleda ispravno postavljen prsten u gnijezdu, kako se prepoznaje krivo stegnut obradak, što učiniti kada senzor prisutnosti javi obradak kojeg nema i kako se mijenja paleta s 45 pozicija. Održavatelju se pokazuje novo mjesto podmazivanja hvataljke i način provjere sile prihvata.

Primopredaja se zaključuje kratkim zapisnikom: što je izmijenjeno, koja su ispitivanja provedena, koji je takt izmjeren, tko je osposobljen i koje su stavke ostale otvorene s rokovima. Tim se zapisnikom ćelija vraća u redovitu proizvodnju s dokumentacijom koja opisuje stvarno stanje.

Ključni pojmovi

Provjeri se

Kratka provjera prije prelaska na sljedeću jedinicu. Odgovor se potvrđuje klikom, a obrazloženje se prikazuje odmah.