"Automatyka" 6/2015

TEMAT WYDANIA Zrobotyzowane technologie wytwarzania CENA 10,00 ZŁ (W TYM 8 % VAT)

06

TECHNIKA 26

SPRZĘT I APARATURA 60

Jan Jabłkowski, Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów PIAP

Roboty w typowych procesach i aplikacjach

Systemy sensoryczne do śledzenia spoiny on-line

AUTOMATYKA ISSN 2392-1056

INDEKS 403024

AUTOMATYKAONLINE.PL

6/2015

Partner w automatyzacji produkcji i procesów przemysłowych

• siłowniki pneumatyczne • napędy elektryczne • zawory i wyspy zaworowe • czujniki i systemy wizyjne • manipulatory • silniki i pozycjonery • technika podciśnieniowa • przygotowanie sprężonego powietrza • złączki i przewody

Festo Sp. z o.o.

Janki k/Warszawy ul. Mszczonowska 7 05-090 Raszyn Contact Center Tel. +48 22 711 41 00 Fax +48 22 711 41 02 festo_poland@festo.com www.festo.pl

`

9 772392 10550 2

ROZMOWA 20

SPIS TREŚCI REDAKTOR NACZELNY Jan Jabłkowski

Z BRANŻY

8

REDAKTOR PROWADZĄCA Sylwia Batorska tel.: (+48) 22 874 00 60 e-mail: sbatorska@piap.pl

PRODUKTY

14

REDAKCJA MERYTORYCZNA Małgorzata Kaliczyńska

ROZMOWA

WSPÓŁPRACA REDAKCYJNA Andrzej Barciński, Przemysław Gogojewicz, Jolanta Górska-Szkaradek, Krzysztof Jaroszewski

Przepis na udany duet z przemysłem

SEKRETARZ REDAKCJI Urszula Chojnacka tel.: (+48) 22 874 01 85 e-mail: uchojnacka@piap.pl

TECHNIKA

REKLAMA Jolanta Górska-Szkaradek tel.: (+48) 22 874 01 91 e-mail: jgorska@piap.pl Paulina Siódmak tel.: (+48) 22 874 02 02 e-mail: psiodmak@piap.pl

20

Rozmowa z dr. inż. Janem Jabłkowskim, dyrektorem Przemysłowego Instytutu Automatyki i Pomiarów PIAP

26 34

Roboty w typowych procesach i aplikacjach Łamiemy schematy robotyki Oryginalne aplikacje

40 42

Roboty współpracujące – wyzwania i możliwości Robot – pracownik przyszłości

PRENUMERATA I KOLPORTAŻ Elżbieta Walczak tel.: (+48) 22 874 03 51 e-mail: ewalczak@piap.pl SKŁAD I REDAKCJA TECHNICZNA Ewa Markowska, Studio EDIT KOREKTA Elżbieta Walczak, Ewa Markowska, Urszula Chojnacka DRUK Zakłady Graficzne „Taurus” Roszkowscy Sp. z o.o.

Nakład: 4 tys. egzemplarzy REDAKCJA Al. Jerozolimskie 202, 02-486 Warszawa tel.: (+48) 22 874 00 66, fax: (+48) 22 874 02 02 e-mail: redakcja@automatykaonline.pl www.AutomatykaOnline.pl WYDAWCA Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów PIAP Al. Jerozolimskie 202, 02-486 Warszawa KIEROWNIK PROJEKTU WYDAWNICZEGO Seweryn Ścibior Szczegółowe warunki prenumeraty wraz z cennikiem dostępne są na stronie automatykaonline.pl/prenumerata.

Redakcja zastrzega sobie prawo do skracania i modyfikacji nadesłanych materiałów oraz nie ponosi odpowiedzialności za treść reklam i materiałów promocyjnych.

4

20

PRZEPIS NA UDANY DUET Z PRZEMYSŁEM O 50-letniej historii Przemysłowego Instytutu Automatyki i Pomiarów PIAP, patencie na sukces w świecie przemysłu, a także związkach nauki z biznesem, z dr. inż. Janem Jabłkowskim, dyrektorem Przemysłowego Instytutu Automatyki i Pomiarów PIAP rozmawia Urszula Chojnacka.

AUTOMATYKA

SPIS TREŚCI

26

ROBOTY W TYPOWYCH PROCESACH I APLIKACJACH Do najczęściej robotyzowanych technologii wytwarzania należą procesy łączenia i cięcia, jednak do najbardziej złożonych systemów wytwarzania zaliczają się zrobotyzowane systemy montażowe. Wiele wymogów niesie ze sobą również robotyzacja obsługi maszyn.

Artykuł przybliża szczegóły robotyzacji wymienionych procesów.

Manipulator Tripod Expt Zautomatyzowane spawanie

45 48

Wymagania względem systemu robotycznego

Standardowy przewód wystarczy!

51

Interfejs IO-Link w robotyce

Chwytak firmy Schunk do systemów paletyzacji 54 i pakowania Robotyzacja i automatyzacja procesów wytwórczych Robot typu desktop

56 59

Rozwiązanie firmy WObit

PRZEGLĄD SPRZĘTU I APARATURY Skanery do śledzenia spoiny on-line

60

PRAWO I NORMY Normy hałasu w produkcji przemysłowej

68 71

Bezpieczeństwo użytkowania i funkcjonalne

74

Internet rzeczy

6/2015

60

SKANERY DO ŚLEDZENIA SPOINY ON-LINE

Dostępne rozwiązania, bazujące na różnych typach systemów sensorycznych, umożliwiają zmianę trajektorii robota w trakcie spawania, czyli w trybie on-line, w zależności od zmian położenia i geometrii detali i palnika.

5

SPIS TREŚCI

96

MAKE IN INDIA Tegoroczne targi Hannover Messe potwierdziły to, co jest coraz bardziej widoczne w ostatnich latach: automatyzacja w coraz szerszym zakresie wykorzystuje rozwiązania z dziedziny IT. Na targach nie mogło też zabraknąć bogatej reprezentacji rozwiązań robotycznych oraz polskich akcentów.

RYNEK Technologia LTE w zastosowaniach przemysłowych Milowy krok ku większej ekonomiczności

WYDARZENIA 76 78

Nowa generacja klimatyzatorów Blue E+

94

Make in India

96

Relacja z Hannover Messe 2015

100

Automotive 2015

Zawiasy nierdzewne z wbudowanym wyłącznikiem bezpieczeństwa

81

Bezpieczna praca i eksploatacja urządzeń

101

CX – komputery embedded firmy Beckhoff

82

102

Nowy HD Twisterband – lekki i elastyczny

85

BIBLIOTEKA

Płaszczowe czujniki temperatury

86

104

Nowe produkty przeciwwybuchowe

88

WSPÓŁPRACA

Nauka i biznes w jednej parze

Steute na targach w Hanowerze

Synchroniczny a asynchroniczny Porównanie pracy silników 6

Jubileuszowe dni Festo Polska

90

LUDZIE Tomasz Michalski, Pepperl+Fuchs

106 AUTOMATYKA

Z BRANŻY

ATLAS COPCO Z TRZEMA NAGRODAMI RED DOT

ICONICS, firma specjalizująca się w oprogramowaniu dla automatyki, na tegorocznych targach Hannover Messe prezentowała na stoisku Microsoft możliwości realnego wykorzystania koncepcji Internet od Things. ICONICS, jako kluczowy partner Microsoft, wyjaśniał poprzez demonstracje „na żywo”, w jaki sposób IoT umożliwia zwiększenie wydajności operacyjnej przy zachowaniu bezpieczeństwa pracowników w zautomatyzowanym środowisku produkcyjnym.

Jedną z głównych atrakcji na wystawie była prezentacja współpracy z robotem montażowym KUKA. Za pomocą programu Microsoft Kinect i oprogramowania ICONICS, prędkość montażu robota była regulowana na podstawie bliskości operatora w stosunku do robota.

Firma Atlas Copco została nagrodzona trzema prestiżowymi nagrodami Red Dot za precyzyjne systemy dokręcania, które poprawiają ergonomię pracy i zwiększają wydajność produkcji.

Nagrody trafiły do firmy za innowacyjne systemy wkrętaków QMC 21 i QMC 41, przeznaczone do mikrowkrętów w produkcji małych urządzeń elektronicznych. Nowa konstrukcja oraz odpowiedni dobór materiałów umożliwiły zredukowanie masy o połowę, a także przyspieszenie montażu i zmniejszenie wymagań w zakresie konserwacji. Trzecia nagroda została przyznana za opracowanie układu sterowania MT Focus 6000, który ułatwia dokręcanie mikrowkrętów w podzespołach elektronicznych oraz ustanawia nowe standardy w zakresie rozmiaru i użyteczności.

– Niezwykle cieszą nas te nagrody, ponieważ są ukoronowaniem naszego wysiłku włożonego w opracowywanie rozwiązań zwiększających produktywność naszych klientów oraz zapewniających operatorom wygodę i bezpieczeństwo pracy – mówi Mats Rahmström, prezes działu Techniki Przemysłowej w firmie Atlas Copco.

Źródło: Elmark Automatyka

Źródło: Atlas Copco

MICROSOFT I ICONICS – WSPÓŁPRACA PRZY WDRAŻANIU IOT

VIPA: ZMIANA GENERACYJNA PO 30 LATACH 1 kwietnia 2015 r. firma VIPA GmbH obchodziła jubileusz 30-lecia działalności.

W 1985 r. założyciel Wolfgang Seel z pewnością nie spodziewał się, że firma mająca początkowo cztery biurka w wynajętym mieszkaniu 30 lat później będzie miała globalny zasięg i będzie oferować – wspólnie z japońską YASKAWĄ – kompleksowe rozwiązania z zakresu sterowania.

Wszystko zaczęło się od opracowania i produkcji komponentów dla SIMATIC S5. Ale zaledwie kilka lat później VIPA opracowała swój pierwszy, kompatybilny z S7, system sterowania – 200 V, a następnie 100 V i 300 V. Ponieważ potrzebne było miejsce na rozwój, sprzęt i pracowników, na przełomie wieków firma przeniosła się z Erlangen do obecnej siedziby – Herzogenaurach w okolicach Norymbergii.

8

Ważną datą w historii firmy był rok 2004 powstanie spółki-córki Profichip produkującej układy ASIC i opracowanie PLC systemu 300S w technologii SPEED7. Bezprecedensowa wydajność no-

wych chipów była przełomem w świecie sterowników klasy S7. Technologia ta, ciągle unowocześniana i modernizowana, jest obecnie podstawą oferowanych systemów sterowników VIPA. Kolejnym

ważnym wydarzeniem było przejęcie większościowego pakietu akcji VIPA przez firmę Yaskawa Europe GmbH. Po ponad dwóch latach widać już, że była to dobra decyzja, a efekty są widoczne po obu stronach. Zakres produktów obejmujący sterowanie, falowniki, serwonapędy i robotykę w tej formie nie jest oferowany przez żadną inną firmę. Pierwsze, wspólnie opracowane rozwiązania zostały zaprezentowane w 2014 r. na targach SPS/IPC/Drives w Norymberdze.

Równocześnie z obchodami jubileuszu, w których brało udział ponad 700 gości, z zarządu firmy odchodzi założyciel – Wolfgang Seel. Będzie on pełnił funkcję prezesa spółki-córki firmy Profichip i brał udział w opracowaniu nowych rozwiązań.

St

Źródło: Vipa

AUTOMATYKA

ad_NewProd

Z BRANŻY

TERADYNE PRZEJMUJE UNIVERSAL ROBOTS

FLUKE UDOSTĘPNIA CENTRUM ROZWIĄZAŃ POŚWIĘCONE TERMOGRAFII Znajomość termografii może wpłynąć na skuteczność rozwiązywania problemów w zakładach produkcyjnych. Informacje zgromadzone na odnowionej platformie internetowej firmy Fluke pozwalają zdobyć gruntowną wiedzę z zakresu termografii, przedstawiają sposoby doboru i użytkowania kamer termowizyjnych oraz szczegółowe informacje o kamerach Fluke serii użytkowej, profesjonalnej i eksperckiej, przeznaczonych dla inżynierów, badaczy, projektantów i specjalistów w dziedzinie termografii.

Całkowicie odnowiona platforma – http://solutions.fluke. com/plpl/termografia-w-przyrzadach-fluke – prezentuje kilka nowych modeli kamer Fluke. Ułatwia wybór najbardziej odpowiedniej kamery, pozwala użytkownikowi na pracę z wykorzystaniem kalkulatora ROI (narzędzia ułatwiającego obliczanie return on investment, czyli zwrotu z inwestycji), umożliwia zamawianie prezentacji oraz pomaga w znalezieniu informacji o tym, gdzie można kupić dany przyrząd Fluke.

W Centrum Rozwiązań znalazły się również bardziej szczegółowe informacje o najnowszych kamerach Fluke z serii eksperckiej, profesjonalnej i użytkowej.

Universal Robots oraz Teradyne poinformowali o podpisaniu umowy kupna przez Teradyne duńskiego producenta robotów za 285 mln dolarów, plus 65 mln dolarów, jeżeli do końca 2018 r. zostaną osiągnięte ustalone cele biznesowe. Finalizacja zakupu spodziewana jest w drugim kwartale 2015 r., po akceptacji przez urzędy regulacyjne.

– Universal Robots jest liderem technologicznym i sprzedażowym na szybko rozwijającym się rynku robotów współpracujących – ogromnie cieszymy się z tego, że wejdzie w skład firmy Teradyne. Transakcja ta uzupełnia naszą ofertę w obszarach Wireless i System Test, jednocześnie pozwalając nam na rozwój w nowych dziedzinach – mówi Mark Jagiela, prezes firmy Teradyne. Zadowolenie z transakcji podkreśla także prezes Universal Robots. – To połączenie znacząco zwiększy naszą innowacyjność, a także pozycję lidera w dziedzinie robotów współpracujących. Światowej klasy możliwości firmy Teradyne oraz jej silna pozycja finansowa przyczynią się do rozwoju naszych robotów współpracujących zarówno na nowych, jak i istniejących rynkach, szczególnie w Azji, gdzie firma Teradyne ma bardzo mocną pozycję – ocenia Enrico Krog Iversen, prezes zarządu Universal Robots. Źródło: Universal Robots

Źródło: Fluke R E K L A M A

Standardowe Elementy Maszyn Nowości ELESA+GANTER już dostępne!

Zamów bezpłatny egzemplarz katalogu Nowe Produkty Elesa+Ganter w języku polskim. egp@elesa-ganter.com.pl Elesa+Ganter oferuje najszerszy zakres standardowych elementów maszyn na świecie.

Unikalne wzornictwo produktów, najwyższa jakość, magazyn w Polsce, dostawa 24 h to tylko niektóre z naszych atutów.

www.elesa-ganter.pl ad_NewProduct_pl_205x95.indd 1

ELESA+GANTER Polska Tel: 22 737 70 47 Fax: 22 737 70 48 www.elesa-ganter.pl 16.02.2015 12:36:12

Z BRANŻY

SYMAS I MAINTENANCE 6 i 7 października br. w Międzynarodowym Centrum Targowo-Kongresowym EXPO Kraków odbędą się VII Międzynarodowe Targi Obróbki, Magazynowania i Transportu Materiałów Sypkich i Masowych SyMas, w trakcie których zaprezentowane zostaną m.in. urządzenia weryfikujące, filtrujące i separujące, systemy ważenia i dozowania, układy porcjująco-dozujące, aparatura kontrolno-pomiarowa, maszyny mielące, rozdrabniające, mieszające i osuszające, a także filtry i dmuchawy. Będzie też specjalna strefa ATEX. Nie zabraknie również konferencji poświęconej materiałom sypkim i masowym oraz prezentacji i wykładów. Targi przeznaczone są dla przedstawicieli przemysłu: spożywczego, chemicznego, farmaceutycznego, budowlanego, rolniczego, drzewnego, przetwórczego, wydobywczego, metalurgicznego, mineralnego, gospodarowania odpadami i wielu innych.

Równolegle z targami SyMas odbędą się Targi Utrzymania Ruchu, Planowania i Optymalizacji Produkcji – Maintenance. Będą one gościły wystawców specjalizujących się m.in. w konserwacji maszyn i urządzeń, automatyce, robotyce, diagnostyce, pneumatyce i hydraulice, infrastrukturze energetycznej oraz kontroli jakości i monitorowaniu. Pojawi się także strefa outsourcingu. W ramach tej edycji targów swoją kontynuację będzie miała również Jesienna Szkoła Utrzymania Ruchu, która zadebiutowała podczas poprzedniej odsłony imprezy. Nie zabraknie ponadto seminariów workShops.

APS PODSUMOWAŁA I KWARTAŁ W I kwartale 2015 r. firma Automatyka Pomiary Sterowanie nie uniknęła charakterystycznego dla branży okresowego spadku liczby pozyskanych zleceń, co przełożyło się na nieznacznie niższe obroty. Spółka osiągnęła w tym okresie blisko 4,7 mln zł przychodów, tj. o 7,8 proc. mniej w porównaniu z I kwartałem 2014 r., ale jednocześnie zmniejszyła stratę za ten okres o około 19 proc.

– Te wyniki nie odbiegają znacząco od tych, jakie uzyskaliśmy w latach ubiegłych i potwierdzają charakterystyczną dla branży sezonowość świadczonych przez spółkę usług.

Prowadzenie działalności gospodarczej z dużym udziałem branży energetyki zawodowej i energetyki cieplnej niesie ryzyko zmniejszenia aktywności modernizacyjnej i inwestycyjnej naszych klientów w miesiącach zimowych. Na brak pracy jednak nie narzekamy i jesteśmy spokojni o nasze wyniki w ostatecznym rozrachunku na koniec roku – mówi Bogusław Łącki, prezes APS. Spółka podtrzymuje prognozę na 2015 rok – 25 mln zł przychodów i zysk w kwocie 1,6 mln zł i informuje o wdrożeniu systemu B2B, automatyzującego proces realizacji zamówienia handlowego. Źródło: APS

Źródło: Targi w Krakowie

WYDAJNA I OSZCZĘDNA PRACA DZIĘKI SILNIKOM IE3 FIRMY EMERSON Firma Mattei, producent sprężarek, instaluje silniki elektryczne IE3 firmy Leroy Somer – Emerson Industrial Automation we wszystkich swoich sprężarkach o mocy od 18 kW do 110 kW. Mattei specjalizuje się w produkcji w sprężarek łopatkowych z wbudowanymi silnikami, przeznaczonymi do intensywnej pracy, zwykle 24 godziny na dobę, dlatego ważny jest wytrzymały silnik, oferujący lepsze parametry pracy i ograniczony pobór energii.

Współpracując ponad 30 lat z firmą Emerson, Mattei ma pewność, że Emerson proponuje wiarygodne i jednocześnie wysokiej jakości rozwiązania. Według ustaleń Emerson ma dostarczać około 600 silników

10

rocznie, co sprawi, że sprężarki będą zgodne z wymaganiami normy MEPS (Minimum Energy Performance Standard).

Pierwszą fazę wdrożenia normy MEPS (sprawność energetyczna klasy IE2) wprowadzono w czerwcu 2011 r., a ostatnio została ona uzupełniona o klasę sprawności IE3, zgodnie z nowymi legislacjami UE. Wymagania klasy IE3 muszą w szczególności spełniać trójfazowe silniki indukcyjne o stałej prędkości ze znamionową mocą wyjściową od 7,5 kW do 375 kW. Dla użytkowników końcowych dobrą wiadomością będzie informacja o możliwości znacznego ograniczenia kosztów eksploatacji dzięki wyższej sprawności. Źródło: Emerson Industrial Automation

AUTOMATYKA

Z BRANŻY

BOSCH REXROTH STAWIA NA PRZEMYSŁ 4.0 Grupa Bosch osiągnęła w Polsce w 2014 r. obrót w wysokości ponad 2,6 mld zł, co oznacza wzrost o 6,4 proc. w porównaniu do roku poprzedniego. – Bosch utrzymuje silną pozycję w Polsce, co potwierdził wzrostem obrotów wyższym niż wzrost rynku w głównych obszarach działalności, czyli w branży budowlanej oraz w przemyśle samochodowym – powiedziała podczas konferencji prasowej w Warszawie Krystyna Boczkowska, prezes spółki Robert Bosch oraz reprezentantka Grupy Bosch w Polsce.

Jak podkreślił w swoim wystąpieniu Thomas Ilkow, dyrektor generalny spółki Bosch Rexroth (na zdjęciu), wśród czterech głównych segmentów rynku produktów Bosch Rexroth, czyli maszyn mobilnych, aplikacji maszynowych i projektowych, odnawialnych źródeł energii oraz automatyzacji przemysłu, w tym ostatnim sektorze dynamika wzrostu sprzedaży jest zdecydowanie największa, i to zarówno na rynku globalnym, jak i krajowym.

Efektywność energetyczna, bezpieczeństwo maszyn oraz Przemysł 4.0 – rozwój tych trzech obszarów, zgodnie z trendami rynkowymi, wyznacza strategię firmy Bosch Rexroth na 2015 r.

W bieżącym roku zarząd Grupy Bosch przewiduje wzrost obrotów na poziomie 3–5 proc. W 2014 r. firma wprowadziła na rynek aplikacje dla inteligentnych systemów grzewczych i budynków czy rozwiązania programistyczne dla zintegrowanego przemysłu i motoryzacji. Dzięki przejęciu całości udziałów w spółkach BSH Hausgeräte GmbH oraz ZF Lenksysteme GmbH przedsiębiorstwo umocniło swoją pozycję w obszarach zintegrowanych budynków (smart home) oraz zautomatyzowanej jazdy. Źródło: Grupa Bosch

DACPOL Z TYTUŁEM ZŁOTEGO PŁATNIKA Firma DACPOL otrzymała certyfikat „Złoty Płatnik” za rok 2014. Plebiscyt „Złoty Płatnik” to kampania promująca podmioty gospodarcze wyróżniające się wysoką moralnością płatniczą, rzetelnością oraz terminowością regulowania zobowiązań pieniężnych wobec swoich kontrahentów. Firmy są wyłaniane w ramach Programu Analiz Należności Euler Hermes. Źródło: Dacpol

6/2015

ROSNĄCE PRZYCHODY I NOWE LABORATORIUM Vigo System, producent zaawansowanych detektorów podczerwieni, zwiększył w I kwartale 2015 r. sprzedaż o blisko 10 proc., do 5,56 mln zł i osiągnął 1,73 mln zł zysku operacyjnego. – Dynamiczny wzrost skali działalności spółki jest jednym z kluczowych elementów zaktualizowanej strategii rozwoju – mówi Adam Piotrowski, prezes VIGO System.

W kwietniu 2015 r. firma VIGO System, wspólnie z Wojskową Akademią Techniczną, uruchomiła laboratorium pozwalające na wytwarzanie detektorów w nowej technologii – MBE (Molecular Beam Epitaxy).

– Oczekujemy, że na przestrzeni dziewięciu miesięcy zakończymy prace związane z wdrożeniem nowej technologii do produkcji. Wprowadzenie detektorów produkowanych przy wykorzystaniu technologii MBE pozwoli nam znacząco poszerzyć grono odbiorców. Oczekujemy, że zdecydowanie niższe koszty jednostkowe nowych detektorów sprawią, iż znajdą one zastosowanie w nowych obszarach gospodarki, generujących wysokie wolumeny zamówień. Wierzymy, że technologia MBE pozwoli VIGO System wykonać kolejny w historii rozwojowy skok, przenosząc spółkę na wyższy poziom technologiczny i finansowy – stwierdza Adam Piotrowski. Źródło: VIGO System R E K L A M A

Z BRANŻY

ABB PODPISAŁA UMOWY Z IBM, WIPRO I BT

KOLEJNA EDYCJA KONKURSU MANUS ROZSTRZYGNIĘTA

Firma ABB podpisała wieloletnie umowy na świadczenie globalnych usług infrastrukturalnych: z firmą IBM – w zakresie zarządzania usługami hostingu, z firmą Wipro – w zakresie systemów obliczeniowych dla użytkowników końcowych, zaś z firmą British Telecom (BT) – w zakresie usług sieciowych.

Nowa infrastruktura stworzy platformę do współpracy biznesowej, zapewniając jednocześnie identyczną konfigurację w każdym kraju. Pozwoli to osobom zatrudnionym w ABB pracować z dowolnego miejsca na świecie i ułatwi relacje z klientami, partnerami oraz ponadregionalnymi zespołami ABB. – Umowy te są kolejnym krokiem w ramach strategii Next Level firmy ABB. Mają one na celu przyspieszenie tworzenia trwałej wartości – mówi Ulrich Spiesshofer, prezes Grupy ABB ABB.

Firma igus rozstrzygnęła siódmą edycję konkursu na najbardziej charakterystyczne zastosowania łożysk.

Zgłoszone do konkursu aplikacje były bardzo zróżnicowane – od teleskopów po drzwi pociągów. Tegorocznym zwycięzcą jest system pomocy lekarzom w minimalnie inwazyjnej chirurgii zorientowanej na implanty ślimakowe stosowane do leczenia głuchoty w obrębie ucha wewnętrznego i poważnego przytępienia słuchu (Leibniz Universität Hannover, Institut für Mechatronische Systeme, Jan-Philipp Kobler, Hannover, Niemcy). W systemie zastosowano łożyska liniowe drylin N oraz tuleje ślizgowe z materiału iglidur X. Srebrny manus przyznano za maszynę wygładzającą, służącą do równania betonu podczas tworzenia wylewek betonowych (Mai International, David Kampitsch, Feistritz/ Drau, Austria), zaś brązowy – za drukarkę 3D, drukującą części z tytanu, aluminium, stali czy nawet złota (Aerosud ITC, Marius Vermeulen, Pierre van Ryneveld, Afryka Południowa).

Źródło: ABB

Źródło: igus

ROBOTY NOWEJ GENERACJI W ZAKŁADACH VOLKSWAGENA W HANOWERZE W ręce pracowników zakładów marki Volkswagen Samochody Użytkowe oddano do trzytygodniowych testów nowe precyzyjne, elastyczne i uczące się przez dotyk roboty przemysłowe, wykonane z lekkich materiałów. Będą one podstawą nowych procesów produkcyjnych dostosowanych do potrzeb przyszłości.

Pracownicy mogą zapoznać się z nową technologią podczas specjalnych warsztatów.

Wydarzenie to otwiera nową erę w wykorzystaniu robotów do produkcji przez markę Volkswagen Samochody Użytkowe.

Robot operujący z dużą precyzją zastąpi w przyszłości pracowników w jeszcze większej liczbie monotonnych oraz wymagających wysiłku zadań montażowych. – Od lat roboty wykonują ciężkie prace przy montażu karoserii oraz w lakierni. Teraz na jeszcze szerszą skalę znajdą zastosowanie na naszych liniach montażowych. Nowoczesne roboty są w stanie

12

wykonywać pracę wspólnie z naszymi pracownikami – wspólnie to znaczy, że jednych i drugich nie dzieli żadna fizyczna przegroda. Prezentujemy roboty nowej generacji w naszej fabryce w Hanowerze, aby pracownicy

mogli na miejscu oswoić się z nową technologią – stwierdza Josef Baumert, członek zarządu ds. produkcji w firmie Volkswagen. Jak podkreśla, pełne wykorzystanie tych robotów odciąży pracowników od ciężkich fizycznie oraz monotonnych zadań.

Dzięki temu stanowiska pracy staną się o wiele bardziej ergonomiczne, ponadto znacznie zmniejszy się liczba chorób mięśni i układu kostnego wśród pracowników.

Człowiek i robot będą w przyszłości pracować „ręka w rękę”. Za pierwszy przykład zastosowania posłuży wykorzystanie robotów do montażu poszycia wnętrza modeli serii T w fabryce w Hanowerze – pracownik sam wprowadzi robota osadzonego na wózku do bagażnika Transportera. Maszyna wyposażona w ramię o siedmiu przegubach wykona najcięższe prace i umocuje poszycie. Ogromna zaleta nowego robota polega więc na jego zdolności do wykonywania prac w miejscach szczególnie ciasnych i trudno dostępnych. Ponadto robot prowadzony przez pracownika potrafi uczyć się czynności, co oznacza, że do jego programowania nie potrzeba specjalnej wiedzy. Źródło: Volkswagen

AUTOMATYKA

Z BRANŻY

LABORATORIUM SIECI EDUNET W WAT OTWARTE W Wojskowej Akademii Technicznej zostało otwarte czwarte w Polsce laboratorium EduNet. To kolejna uczelnia, na której studenci mogą uczyć się na nowoczesnym sprzęcie dostarczonym przez firmę Phoenix Contact.

Firma opracowała również program nauczania i przeszkoliła kadrę w centrum kompetencyjnym w Niemczech.

EduNet stanowi platformę, która jest wykorzystywana do przekazywania wiedzy między uczestniczącymi w projekcie uniwersytetami i firmą Phoenix Contact. Celem jest prowadzenie wspólnych laboratoriów oraz uproszczenie i promocja wymiany studentów i kadry profesorskiej.

– Cieszę się, że możemy otworzyć już trzecie w Polsce laboratorium EduNet. Współpraca z uniwersyteta-

mi technicznymi stanowi jeden z filarów strategii grupy Phoenix Contact.

Nasze doświadczenie pokazuje że jest to inicjatywa przynosząca wymierne korzyści startującym na rynku pracy absolwentom. Mamy w swoim haśle słowo „innowacje” i traktujemy je z wielką powagą – podkreśla Maciej Merek, prezes Phoenix Contact. Źródło: Phoenix Contact

FIRMA MAZEL DOŁĄCZYŁA DO PROGRAMU COPA-DATA

cowników. Jestem również głęboko przekonany, że partnerstwo z firmą Copa-Data pozwoli tę misję realizować jeszcze bardziej efektywnie, oferując

na rynku automatyki zupełnie nową jakość – mówił Henryk Mazurkiewicz podczas uroczystości odbierania dyplomu potwierdzającego wstąpienie do grona partnerów światowego lidera w produkcji oprogramowania HMI/ SCADA. Firma Mazel M.H. Mazurkiewicz, zatrudniająca obecnie prawie 200 osób, działa aktywnie od 1987 r. Oferuje usługi z zakresu instalacji elektrycznych, automatyki przemysłowej i energetyki zawodowej. Wieloletnie doświadczenie, a także kadra specjalistów gwarantują klientom obsługę na najwyższym poziomie. Projekty, które MAZEL wykonuje mają charakter nie tylko regionalny czy też ogólnokrajowy. Firma ma na koncie również udział w inwestycjach zagranicznych, dzięki czemu marka jest doskonale rozpoznawalna również poza terytorium naszego kraju. Wśród klientów firmy są m.in. Danone, Kraft, Classen, Tele-Fonika Kable.

Dział powstaje we współpracy z portalem

6/2015

Źródło: Copa-Data

SILNIKI MOMENTOWE

Wprawiamy w ruch.

Poznań 05. – 12.06.2015

MACH-TOOL

Pawilon 8

HIWIN Polska | Biuro dystrybucji Warszawa Ul. Puławska 405a | PL-02-801 Warszawa Telefon +48 (22) 544 07 07 Telefax +48 (22) 544 07 08 www.hiwin.pl R E K L A M A

Do grona ekspertów programu Partner Community firmy Copa-Data dołączyła firma Mazel. – Naszą misją jest uzyskanie satysfakcji klienta dzięki kompleksowej realizacji usług o wysokiej jakości, których filarami są kompetencje i kreatywność naszych pra-

13

PRODUKTY

KURTYNY I BARIERY ŚWIETLNE BEZPIECZEŃSTWA SLC/SLG 440COM Rodzinę optoelektronicznych systemów bezpieczeństwa firmy Schmersal uzupełniła seria kompaktowych i ekonomicznych kurtyn. Ich podstawową zaletą jest szybkie i proste uruchomienie, które nie wymaga jakichkolwiek czynności konfiguracyjnych.

Umieszczenie lampek sygnalizacyjnych na krańcu odbiornika nie tylko ułatwia kontrolę stanu kurtyny, nawet z większej odległości, ale też pozwoliło znacząco skrócić „martwą strefę” urządzenia. Zabezpieczany obszar sięga obecnie niemal obu końców obudowy. Uwagę należy zwrócić także na niewielkie wymiary, pozwalające na montaż w miejscach o ograniczonej przestrzeni. Pozycjonowanie urządzeń

14

jest bardzo proste dzięki dostarczonym w komplecie wspornikom montażowym.

Kurtyna działa od razu po podłączeniu zasilania. Nie ma potrzeby mostkowania przewodów w przypadku pracy w trybie

automatycznym. Dopiero kiedy chcemy skorzystać z opcji restartu należy odpowiednio podłączyć przewody. Do podłączenia wystarczą dwa najpopularniejsze w przemyśle konektory M12: cztero- oraz pięciopolowy.

Kurtyny SLC 440COM oraz bariery świetlne SLG 440COM spełniają wymagania typu 4 według wymagań normy IEC 61496-1. Dostępne rozdzielczości to 14 mm, 30 mm, 35 mm oraz wersje wielopromieniowe, w których odległości między promieniami mogą wynosić 300 mm, 400 mm bądź 500 mm.

Długość strefy zabezpieczanej wynosi 330–1770 mm. Zasięg – w zależności od rozdzielczości – to 7 m (rozdzielczość 14 mm), 10 m (rozdzielczość 30 mm oraz 35 mm) lub 12 m (dla wersji wielopromieniowych). Stopień ochrony wynosi IP67, a zamknięty profil obudowy zapewnia większą wytrzymałość mechaniczną niż w przypadku kurtyn o profilu typu C. Źródło: Schmersal

SOLID EDGE: ELASTYCZNOŚĆ I PRZYSPIESZENIE PROCESU

KE5 – NOWY MODUŁ AS-INTERFACE

Najnowsza wersja oprogramowania Solid Edge firmy Siemens (Solid Edge ST8) oferuje usprawnienia oraz nowe funkcje, dzięki którym proces projektowania przebiega szybciej, a użytkownicy mogą w większym stopniu korzystać z zalet technologii synchronicznej.

Pełna wersja Solid Edge ST8 może być obecnie instalowana na tabletach z systemem operacyjnym Microsoft Windows 8.1, dzięki czemu użytkownicy mogą cieszyć się jeszcze większą wolnością, tworząc projekty w dowolnym czasie i miejscu.

Oprócz wprowadzenia na rynek nowej wersji oprogramowania Solid Edge ST8, dział firmy Siemens odpowiedzialny za zarządzanie cyklem życia produktów (PLM) uruchomił również serwis Solid Edge App Marketplace. To miejsce, w którym można nabyć wszelkie rozszerzenia zwiększające możliwości platformy Solid Edge, wspomagające klientów w dalszym zwiększaniu wydajności procesu rozwoju nowych produktów. Rozpoczęcie sprzedaży Solid Edge ST8 zaplanowano na lato tego roku.

Pepperl + Fuchs wprowadza nowy i innowacyjny standard dla modułów AS-Interface o stopniu ochrony IP20 w formie łatwo dostępnego połączenia wciskowego z przodu urządzenia. Standard AS-Interface został ulepszony dzięki wbudowanym złączom.

Połączenie wciskowe z przodu oraz pojedyncze złącza wtykowe umożliwiają szybszą i łatwiejszą instalację. Dodatkową zaletą jest centralny wyświetlacz cyfrowy, który jest dobrze widoczny nawet w ciemności. 28 złączy wciskowych na powierzchni instalacyjnej o szerokości 19 mm to unikatowe rozwiązanie dla standardu AS-I. Końcówki zaprasowanych przewodów można umieszczać bezpośrednio w złączach wciskowych. Cała wiązka kabli jest prowadzona do dołu, co oznacza że nie ma potrzeby montażu górnego korytka kablowego. Oszczędza to przestrzeń i zapewnia przejrzystość zabudowy.

Moduły wykorzystujące tego typu połączenie można montować równo z górną krawędzią szafki, nie zakłócając architektury instalacji. Dzięki niezawodnemu rozdziałowi funkcji pomiędzy AS-Interface i AUX zdecentralizowane komponenty systemu mogą być bezpiecznie zdezaktywowane przy wykorzystaniu modułów KE5 poprzez wyłączenie AUX. Ogranicza to koszty i zwiększa dyspozycyjność instalacji.

Źródło: Siemens

Źródło: Pepperl+Fuchs

AUTOMATYKA

W

kt

> Łatw > Szy > Elas > Wsp > Naj z in

Stwo ramio są do wielu ryzac czy o urząd Unive toma wielk

Jeśli dukcj odwie wdroż www.

Dowi robot unive

PRODUKTY

RIPEX Z CERTYFIKATEM ATEX Dwuzakresowe radiomodemy i routery IP serii RipEX firmy RACOM otrzymały certyfikat ATEX, który pozwala im pracować w obszarach zagrożonych wybuchem (na powierzchni, w strefie 2). Producent opracował także wersję radiomodemu przeznaczoną do komunikacji w paśmie 928– 960 MHz. W nowej wersji firmware’u ulepszono wiele funkcji, a także rozszerzono firewall o możliwość filtrowania ruchu w warstwie 2 po adresach MAC w trybie Bridge.

Urządzenia VHF/UHF z funkcją routera i konwertera protokołów obsługują różne szybkości transmisji i standardy modulacji, a ponadto mogą pracować w trybie transparentnym.

Bazują na systemie operacyjnym Linux i są zaprojektowane z ogromną dbałością o wysoką skuteczność i bezpieczeństwo danych. Wysoka czułość i konfigurowalna moc wyjściowa do 10 W pozwala RipEXom utrzymywać połączenia w odległości ponad 50 km bez konieczności widoczności anten. Każda jednostka może pracować jednocześnie jako klasyczny radiomodem, repeater (z nielimitowaną liczbą przekazań) i jako interfejs między siecią radiową a dowolną siecią IP (WLAN, Internet itp.). Za pomocą radiomodemów RipEX można budować sieci o różnej topologii, w tym hybrydowe. Źródło: Sabur

MODUŁ DI/DO Z LOGIKĄ, SWITCHEM I WEB SERWEREM Seria ADAM-6200 to nowatorskie podejście do modułów rozproszonych I/O. Dzięki funkcji switcha, możliwości stosowania logiki oraz wbudowanemu web serwerowi pozwalają na jeszcze wygodniejsze tworzenie rozproszonych systemów sterowania.

Każde z ośmiu wejść cyfrowych modułu ADAM-6250 pozwala na pracę w trybie Dry lub Wet Contact, dzięki czemu sprawdzany jest stan zależnie od zwarcia z masą GND lub od przyłożonego napięcia. Można je również zastosować jako 32-bitowe liczniki z maksymalną częstotliwością do 3 kHz (są konfigurowalne niezależnie od siebie). Z kolei wyjścia cyfrowe (typu otwarty kolektor) poza typowym sterowaniem można zastosować jako źródło sygnału pulsującego (do 5 kHz).

Moduł wyposażono w dwa porty Ethernet 10/100Base-T (protokół Modbus/TCP), który dzięki temu może pełnić funkcję switcha (co pozwala łączyć kolejne urządzenia kaskadowo, na dystansie do 100 m). Źródło: Elmark Automatyka R E K L A M A

Współpracujące ramiona robotyczne,

które mogą zautomatyzować niemal wszystko > Łatwe programowanie > Szybka konfiguracja > Elastyczne zastosowanie > Współpraca i bezpieczeństwo > Najkrótszy czas zwrotu z inwestycji Stworzone przez nas współpracujące ramiona robotyczne wykorzystywane są do różnego rodzaju zastosowań w wielu gałęziach przemysłu - od motoryzacyjnego, lotniczego, po pakowanie czy obsługę komputerowo sterowanych urządzeń numerycznych CNC. Roboty Universal Robots umożliwiają automatyzację produkcji w firmie każdej wielkości, na całym świecie.

Jeśli myślisz o automatyzacji produkcji w Twojej firmie, zachęcamy do odwiedzenia naszej strony z opisami wdrożeń, które mogą Cię zainspirować: www.universal-robots.com/cases Dowiedz się więcej i sprawdź, co roboty mogłyby zrobić dla Ciebie: universal-robots.com

6/2015

195 DNI

ŚREDNI OKRES ZWROTU Z INWESTYCJI

15

PRODUKTY

CHWYTAK EGA FIRMY SCHUNK EGA to chwytak elektryczny o dużym skoku, którego konstrukcja z aluminiowych standardowych profili oparta jest na solidnym i sprawdzonym chwytaku równoległym PHL. Napęd stanowi standardowy elektryczny silnik przemysłowy, co upraszcza sterowanie i integrację z istniejącym otoczeniem. Silnik montowany jest na zewnątrz korpusu poprzez kołnierz, równolegle do kierunku ruchu – w wersjach do współpracy z robotami lub prostopadle – w wersjach do współpracy z portalami. Prowadnice szczęk bazowych zamontowane są na łożyskach, co pozwala zminimali-

KONTROLER ADAM-5560 FIRMY ADVANTECH Wszechstronnie wyposażony kontroler PAC ADAM-5560 umożliwia kompleksowe sterowanie nawet najbardziej złożonym systemem automatyki – pozwala na całościowe zarządzanie systemem tam, gdzie wymagana jest niezawodność PLC, a jednocześnie klasyczny sterownik okazuje się zbyt prosty.

Wyposażony jest w system Windows CE 5.0 i umożliwia różnorodne sposoby tworzenia aplikacji. Środowisko zależy od wersji PAC: ADAM-5560CDS – najnowszy produkt (niedługo w sprzedaży) z rodziny ADAM-5000 – umożliwia tworzenie aplikacji w darmowym, coraz bardziej popularnym środowisku CoDeSys, zgodnym z wymaganiami normy IEC 61131-3 i pozwala na tworzenie programu w pięciu językach typowych dla PLC: LD, ST, FBD, SFC, IL (dodatkowo w CoDeSys można zaprojektować wizualizację całego pro-

16

zować tarcie i optymalnie rozłożyć siłę chwytania.

Chwytak EGA ma maksymalnie płaską i zwartą konstrukcję, ułatwiającą zastosowanie w różnych aplikacjach.

Dzięki minimalizującym tarcie prowadnicom jest niezwykle trwały i dokładny, a zoptymalizowana wagowo konstrukcja chwytaka pozwala na zwiększenie dynamiki i efektywności systemu. Chwytak produkowany jest w dwóch typach 25 i 40 o następujących parametrach: siła zacisku – 650/1750 N, skok palca – 30/46/60 dla wersji 25 i 40/50/75/100 dla wersji 40, masa transportowanego detalu – 3,25/8,75 kg. Źródło: SCHUNK

SZYBKA DIAGNOZA PRZY POMOCY FDH-1

cesu); ADAM-5560KW ma oprogramowanie KW Multiprog, również zgodne z wymaganiami normy IEC-61131-3, zaś ADAM-5560CE wykorzystuje aplikacje w środowisku .NET lub eVC. Autor sterowania może więc wybrać wersję kontrolera zależnie od preferencji programistycznych (klasyczne języki PLC lub wysokopoziomowe programowanie np. w C). Inną zaletą ADAM-5560 są interfejsy do komunikacji z użytkownikiem – USB i VGA, co pozwala na podłączenie do kontrolera ekranu, myszki i klawiatury komputerowej.

Pepperl+Fuchs wprowadził do oferty nowe przenośne urządzenie diagnostyczne w celu uproszczenia instalacji i użytkowania magistral fieldbus – FieldConnex (FDH-1).

Przy pomocy nowego urządzenia mobilnego można sprawdzić każdy segment magistrali szybciej i wygodniej, naciskając jeden przycisk. FDH-1 jest łatwiejszy w obsłudze od multimetru: jedno dotknięcie przycisku rozpoczyna test instalacji.

Urządzenie zostało specjalnie zaprojektowane tak, aby można go było łatwo obsługiwać bez konieczności posiadania eksperckiej wiedzy o przemysłowych magistralach komunikacyjnych – wystarczy podłączyć palmtop do dowolnego segmentu magistrali (nie jest wymagany komputer PC). To połączenie umożliwia urządzeniu sprawdzenie, czy występują błędy w fizycznej warstwie instalacji, zanim segment sieci zostanie przekazany do eksploatacji. Jeśli występują jakieś błędy, urządzenie określi ich charakter, lokalizację i sposób naprawy. FDH-1 można również używać do sprawdzania istniejącego już okablowania w celu określenia czy nadaje się ono do instalacji magistralnych.

Źródło: Elmark Automatyka

Źródło: Pepperl+Fuchs

AUTOMATYKA

PRODUKTY

OPTOELEKTRONICZNE CZUJNIKI ODLEGŁOŚCI

STEROWNIK SILNIKÓW DC – SID116

Seria czujników optycznych w obudowie 23K zagościła w ofercie firmy Balluff kilka lat temu. Powodem jej wprowadzenia było rosnące zapotrzebowanie rynku na czujniki o doskonałych parametrach, dużych strefach działania i w dobrej cenie.

W rodzinie znalazły się czujniki przeznaczone do detekcji obiektów w wersjach: odbiciowych, także z eliminacją tła, refleksyjnych oraz bariery jednokierunkowe. Wraz z premierą nowego czujnika odległości BOD23K wprowadzamy tę uznaną serię czujników w sferę pomiarową.

Czujnik odległości BOD23K to przemyślane rozwiązanie pomiarowe o doskonałych parametrach technicznych i w znakomitej cenie. Dostępny jest w dwóch wersjach: z wyjściem prądowym 4–20 mA lub napięciowym 0–10 V o strefie działania 100–5000 mm. Niezależnie od wersji czujnik wyposażony jest także w programowalne wyjście przełączające PNP/NPN o styku NO/NC. Jako źródło światła wykorzystano laser 1 klasy, zapewniający maksymalną ochronę podczas użytkowania czujnika. Doskonałe parametry tego źródła światła oraz zastosowanie technologii Time-Of-Flight są gwarancją stabilnego pomiaru przy zapewnieniu 5 mm rozdzielczości, niezależnie od właściwości badanej powierzchni. Solidna obudowa wykonana z tworzywa sztucznego zapewnia wysoką szczelność, zgodną ze stopniem ochrony IP67/IP69K, oraz odporność na działanie różnych mediów. Czujnik doskonale spełnia wysokie wymagania przemysłu spożywczego i farmaceutycznego, co znajduje potwierdzenie w otrzymanym certyfikacie EcoLab.

Firma WObit wprowadziła do oferty nowy, zaawansowany sterownik, przeznaczony do silników prądu stałego, których prąd znamionowy nie przekracza 16 A. Sterownik umożliwia kontrolę prądu, prędkości, pozycji oraz trajektorii z trapezoidalnym profilem prędkości. Dedykowane oprogramowanie umożliwia łatwą konfigurację trybu pracy sterownika oraz parametrów napędu za pośrednictwem interfejsu USB. SID116 pozwala na przypisanie nastaw bezpośrednio do wejść cyfrowych w trybie równoległym/binarnym oraz precyzyjne bazowanie w oparciu o kanał C enkodera, z wykorzystaniem ogranicznika mechanicznego lub czujnika krańcowego. Użytkownik może sterować silnikiem za pośrednictwem interfejsu Modbus, wejścia analogowego 0–10 V, a także interfejsu krok/kierunek. Sterownik pozwala też na pracę nadążną oraz impulsową regulację pozycji.

Ma 11 wejść cyfrowych (osiem optoizolowanych), w tym dwa szybkie do podłączenia interfejsu krok/kierunek, enkodera nadążnego, sygnałów sterujących, ponadto dwa optoizolowane wyjścia tranzystorowe do 2 A (5 A impuls), trzy diody LED i jedno wejście analogowe 0–10 V. Umożliwia obsługę sygnałów: zezwolenie, stop, kierunek, hamulec, czujniki krańcowe, sygnalizacja, kasowanie błędów. Inne charakterystyczne cechy to zabezpieczenie termiczne i przeciążeniowe oraz funkcja hamowanie dynamiczne (rezystor)/hamowanie odzyskowe.

Źródło: Balluff

Źródło: WObit

R E K L A M A

6/2015

17

PRODUKTY

WSTĘPNE PLANOWANIE NA PLATFORMIE EPLAN

HIGIENICZNE ŁĄCZNIKI DO PROFILI RUROWYCH

EPLAN Preplanning skupia się na inżynierii podstawowej, czyli tzw. fazie „upstream”. Dane projektu wstępnego mogą być przeniesione do platformy EPLAN na wczesnym etapie procesu, pozwalając na płynne przechodzenie między poszczególnymi fazami projektowania. Następnie mogą być tam rozszerzane, zarządzane i przetwarzane lub planowanie wstępne w EPLAN pozwala użytkownikom definiować strukturę automatyki maszyny lub instalacji, począwszy od najwcześniejszych faz projektu: np. zaimportować wstępną listę napędów z inżynierii mechanicznej, zawierającą jedynie podstawowe informacje o ich planowanym zastosowaniu w systemie transportowym.

Korzystając z planowania wstępnego, użytkownicy mogą zdefiniować centralną strukturę automatyki maszyny/instalacji i rozmieścić w niej napędy. Podczas fazy inżynierii podstawowej, inżynierowie branży technologicznej przekazują informacje dotyczące sensorów i elementów wykonawczych do fazy inżynierii szczegółowej, gdzie można na ich bazie tworzyć lub generować schematy.

Firma Elesa+Ganter rozszerzyła ofertę łączników do profili rurowych o wykonania nierdzewne, o dużej odporności na korozję. Polecane do zastosowań w środowiskach, gdzie elementy poddawane są częstemu myciu i czyszczeniu, jak np. myjki przemysłowe oraz urządzenia przetwórstwa spożywczego.

Nowe łączniki do profili wykonane są w postaci precyzyjnych odlewów ze stali nierdzewnej AISI CF-8 i AISI 304. Bardzo wysoką jakość produktu uzyskano dzięki obróbce powierzchniowej zwanej kulowaniem. Dzięki temu osiągnięto matowy wygląd i strukturę odporną na zanieczyszczenia.

Również elementy złączne wykorzystane w łącznikach odpowiadają restrykcyjnym wymaganiom higienicznym. Źródło: Elesa+Ganter

Źródło: EPLAN

OBSŁUGA PROFILU RUCHU PRZY UŻYCIU ANYBUS COMPACTCOM R E K L A M A

HMS Industrial Networks wprowadził nowy sposób na zapewnienie obsługi profili, głównie w aplikacjach napędowych. Rozszerzenie wprowadzone do nowych bramek Anybus CompactCom 40-series pozwala producentom napędów zapewnić kompatybilność z najważniejszymi specyfikacjami profili, w tym PROFIdrive, EtherCAT DS402 i standardem DS402 stosowanym w innych sieciach. Bramki Anybus CompactCom 40-series pozwalają producentom napędów zapewnić zgodność z wymogami wszystkich najważniejszych sieci przemysłowych, w tym również wymagającymi najwyższych parametrów standardami EtherCAT czy PROFINET 2.31. Bramki 40-series zostały specjalnie zaprojektowane dla aplikacji, w których istotny jest krótki czas opóźnienia i duża przepustowość (opóźnienie danych procesowych nie przekracza tu 15 µs, a w każdym kierunku może zostać przesłanych 1500 bajtów danych procesowych). Źródło: HMS Industrial Networks

18

AUTOMATYKA

PRODUKTY

NOWA SERIA 7" STEROWNIKÓW PLC+HMI FIRMY UNITRONICS SAMBA SM70-J to sterownik z najnowszej serii, zawierający wszystko w jednym (PLC, HMI, I/O), przystosowany do pracy w trudnych warunkach środowiskowych oraz mający szereg zabezpieczeń.

SM70-1 umożliwia użytkownikom korzystanie zarówno z panelu operatorskiego, jak i PLC, przy zachowaniu niskiego budżetu, skróceniu czasu programowania i minimalizacji okablowania. Jego cechy charakterystyczne to pamięć do 0,5 MB na aplikację, 2 MB na wizualizację oraz 512 kB na czcionkę, 12 wejść cyfrowych, w tym dwa cyfrowo/analogowe (10 bit, 0–10 V, 0–20 mA), do trzech szybkich wejść licznikowych (częstotliwość do 30 kHz dla HSC) oraz osiem wyjść przekaźnikowych lub tranzystorowych (do wyboru).

Siedmiocalowy, wbudowany panel dotykowy jest kolorowy i ma matrycę TFT LCD 800 × 400 px. Może obsłużyć do 24 ekranów i 40 obrazów na aplikacje. Ma wbudowany port miniUSB oraz miejsce na opcjonalne dwa porty Serial/ Ethernet i CAN Bus z obsługą protokołów Modbus TCP/IP, RTU, CAN Bus. Sterownik Samba można rozbudować o dodatkowe wejścia/wyjścia korzystając z adaptera rozszerzeń EX-RC1. Adapter łączy się ze sterownikiem za pomocą magistrali CAN po protokole UniCAN. Do pojedynczego adaptera można podłączyć osiem modułów I/O (do 60 urządzeń w sieci).

TERMOTRANSFEROWA DRUKARKA DO DRUKU NA ROLKACH Drukarka Thermomark X1.2 firmy Phoenix Contact może być stosowana do pojedynczego lub masowego wydruku, w którym wykorzystuje się materiał na rolce. Charakteryzuje się dużą szybkością podczas drukowania oraz wysoką rozdzielczością wydruku – 300 dpi.

Można na niej opisywać zarówno oznaczniki i naklejki, jak i również rury termokurczliwe do oznaczania złącz, przewodów oraz aparatów.

Nowa, łatwa w użyciu funkcja do centrowania pozwala zadrukowywać w sposób ciągły rury termokurczliwe. Opcjonalnie drukarka wyposażona jest w nóż do perforacji. Jednostka ucinająca przycina materiał na wymaganą długość. Wysokiej jakości taśma żywiczna gwarantuje trwały nadruk odporny na mechaniczne i chemiczne oddziaływanie środowiska zewnętrznego. Dane do wydruku mogą być wprowadzone do drukarki w szybki sposób za pomocą darmowego oprogramowania Clip Project. Źródło: Phoenix Contact Dział powstaje we współpracy z portalem R E K L A M A

Źródło: Elmark

PRECYZYJNY POMIAR WIBROMETREM FLUKE Nowy wibrometr Fluke 805 z funkcją Fluke Connect ShareLive to przyrząd diagnostyczny służący do wykrywania problemów z wibracjami. Zapewnia bardzo dokładne pomiary stanów łożysk, drgań całkowitych oraz temperatury w podczerwieni. Przyrząd ocenia poziom istotności problemu w czterostopniowej skali i umożliwia kopiowanie danych do komputera w celu późniejszej analizy trendów.

Fluke 805 FC mierzy poziom drgań całkowitych w zakresie niskich częstotliwości i wykrywa awarie łożysk w zakresie wysokich częstotliwości. Dostępna w aplikacji Fluke Connect funkcja historii EquipmentLog pozwala redukować czas trwania przestojów oraz koszty z nimi związane.

W mierniku wibracji Fluke 805 FC wyeliminowane zostały również błędy pomiarowe powodowane przez operatora.

Nowa seria przetworników ciśnienia typu NPC

opartych na piezorezystancyjnych sensorach ceramicznych •

szeroki zakres zastosowania, także do mediów agresywnych

• • •

zakres ciśnień od 0,5 bar do 600 bar temperatura medium od –40 oC do 135 oC w zakresie o szerokości 70 oC kompensacja błędu temperaturowego do 0,01 %/ oC standardowa dokładność pomiaru 0,5%, opcjonalnie 0,25 % i 0,1 % przyłącza procesowe dostępne w ok. 30 rodzajach zgodnie z normami ISO 7, DIN3852, EN837, KS, ANSI/ASME B1.20.1, SAE, DIN 16288

• •

tel.: (22) 615 63 56, fax: (22) 615 70 78, email: peltron@home.pl

Źródło: Fluke

6/2015

19

ROZMOWA

PRZEPIS NA UDANY DUET

Z PRZEMYSŁEM

Fot. K. Lipiec (PIAP)

O 50-letniej historii Przemysłowego Instytutu Automatyki i Pomiarów PIAP, patencie na sukces w świecie przemysłu, a także związkach nauki z biznesem, z dr. inż. Janem Jabłkowskim, dyrektorem Przemysłowego Instytutu Automatyki i Pomiarów PIAP rozmawia Urszula Chojnacka.

20

AUTOMATYKA

Fot. K. Lipiec (PIAP)

ROZMOWA Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów PIAP świętuje w tym roku 50-lecie istnienia. Trudno o moment bardziej doniosły i odpowiedni do rozmowy na temat historii instytutu, jego tożsamości i kamieni milowych, które w największym stopniu wpłynęły na dzisiejszy kształt i pozycję PIAP. Zacznijmy od tych ostatnich – co do nich należy?

Takich kamieni milowych w moim odczuciu jest kilka. Sięgając do czasów najdawniejszych instytutu, a konkretnie pierwszej połowy lat 70., należy wymienić opracowanie elektronicznych układów automatyki w systemie Intelektran, służących między innymi do automatyzacji zakładów energetycznych. To były bardzo udane twory techniczne, o czym najlepiej świadczy fakt, że nawet w późnych latach 90. spotykaliśmy jeszcze te moduły jako część instalacji w elektrowniach i elektrociepłowniach. Miały one znakomite cechy i dobrą trwałość.

Zdecydowanie przełomowym momentem w historii instytutu było podpisanie w 1976 roku z przodującą wówczas na świecie w dziedzinie robotyki szwedzką firmą ASEA umowy licencyjnej na wytwarzanie robotów dwóch rodzajów: o nośności 6 i 60 kilogramów.

Produkcja PIAP nie była bardzo duża, pozwoliła nam jednak poznać te technologie, a następnie modyfikować je w zakresie sterowania oraz części elektronicznej robotów i w ten sposób zaistnieć w przemyśle z bardzo nowoczesnymi rozwiązaniami.

Pozostając przy pierwszym 25-leciu istnienia PIAP, warto wspomnieć jeszcze o wdrożonym na początku lat 70. pod auspicjami profesora Stanisława Dwojaka, pierwszego dyrektora PIAP, systemie motywacyjnym powiązanym z efektami wdrożeniowymi. Program wprowadzony niejako eksperymentalnie działał później przez wiele lat.

Efekty wdrożeń instytutu były wyceniane, pobierano opłatę od firmy, w której dokonano wdrożenia i tymi środkami dzielono się z twórcami. Wypłaty dla twórców PIAP były znaczące, co oczywiście bardzo rozwijało zainteresowanie aplikacjami w przemyśle, a ponadto przyciągało do instytutu nowych pracowników. Programy motywacyjne 6/2015

nie były wtedy powszechne, więc PIAP wyróżniał się tym eksperymentem.

Jednocześnie takie działanie było też elementem kształtowania naszej tożsamości, polegającej na zorientowaniu na konkretne aplikacje w przemyśle, a nie na tworzeniu koncepcji rozwiązań, które pozostają na papierze, co miało miejsce w wielu innych firmach.

W drugim 25-leciu, już po przełomie politycznym, warty odnotowania jest moim zdaniem moment, w którym nastąpiło zaangażowanie PIAP w programy międzynarodowe. Wtedy, a konkretnie w 1993 roku, w naszym środowisku, w podobnych firmach i instytutach, taka forma współpracy była czymś zupełnie nieznanym, ale my od początku kładliśmy na nią nacisk ze świadomością, że nie ma od tego odwrotu, a im wcześniej wstąpimy na tę drogę, tym lepiej.

ten pracował już nad modelem robota.

I tu pamięć przywodzi mi na myśl osobę profesora Anatola Gosiewskiego, który bardzo pomagał nam w pozyskaniu środków z tzw. projektu celowego. Wynikiem prac, które dzięki temu przeprowadzono, był robot Inspector. To był start robotyki mobilnej, która od tamtego czas rozwija się nieprzerwanie i w tej chwili jest najbardziej rozpoznawalnym i kojarzonym z PIAP produktem.

Trudno jest szukać kamieni milowych bez odpowiedniej perspektywy czasowej, jednak w historii instytutu po roku 2000 jest kilka inicjatyw i działań, które mogą być w przyszłości za takie uznane. Wśród nich trzeba wymienić badanie możliwości aplikacyjnych grafenu, wytwarzanie addytywne, czyli – mówiąc potocznie – druk 3D oraz wejście na szeroką skalę w tematykę kosmiczną, która już wcześniej była u nas obecna, ale w wąskim zakresie.

W ŚRODOWISKU CZŁOWIEKA ROBOTY BĘDĄ POJAWIAĆ SIĘ CORAZ LICZNIEJ. RODZI TO BARDZO ROZLEGŁE KONSEKWENCJE – ETYCZNE, PRAWNE, PSYCHOLOGICZNE I SOCJOLOGICZNE. Początkowo rezultaty były skromne – w III Programie Ramowym PIAP miał tylko pojedyncze udziały i to w projektach koordynowanych przez innych.

To jednak pozwoliło zbudować pewien przyczółek i w kolejnych Programach Ramowych, IV, V, VI i VII, nasz udział – zarówno procentowy, jak i wartościowy – zwiększał się. Rosło więc także znaczenie PIAP i w rezultacie coraz częściej zdarzało się, że byliśmy nie tylko uczestnikami, ale również koordynatorami takich projektów.

Kolejnym kamieniem milowym – to już II połowa lat 90. – było zajęcie się robotyką mobilną. Inicjatorem oraz realizatorem tego przedsięwzięcia był zespół profesora Andrzeja Masłowskiego, który do nas trafił, a który już wcześniej pracował nad czymś, co żartobliwie nazywaliśmy w instytucie krzesłem elektrycznym – było to specjalne siedzisko, ułatwiające osobom niepełnosprawnym poruszanie się. Pod koniec lat 90. zespół

Wymienił Pan kilka dziedzin utożsamianych dziś z najnowocześniejszymi technologiami. Która z nich w Pana odczuciu będzie rozwijała się najszybciej w najbliższych latach?

Jestem przekonany, że bardzo duże znaczenie utrzyma, a nawet je wzmocni, robotyka mobilna. Świadomość konieczności zastąpienia człowieka – a w przypadku robotów przeznaczonych dla policji, wojska czy służb zastąpienia żołnierza czy antyterrorysty robotami w tych sytuacjach, które są szczególnie niebezpieczne – jest już w tej chwili powszechna. Nawet niezbyt bogate kraje – inaczej niż to było jeszcze kilka lat temu – widzą dziś konieczność posiadania takich rozwiązań. W tej części Europy PIAP jest jedynym producentem robotów mobilnych na tak dużą skalę, więc nasza szansa tkwi w rozwinięciu obecności tych rozwiązań na świecie. O ile bowiem udział instytutu w polskim ryn21

ku w zakresie robotów mobilnych dla służb mundurowych sięga 85-90 procent, o tyle na świecie są to na razie pojedyncze procenty. I w tym właśnie tkwi potencjał – moglibyśmy stać się potęgą w dostarczaniu nowoczesnych, zaawansowanych rozwiązań robotycznych. Tym bardziej, że oferowane przez nas roboty to nie rozwiązania sprzedawane „z półki”, tylko krojone na miarę lokalnych potrzeb i dostosowane do wymagań konkretnych użytkowników. Właśnie ta umiejętność i możliwość dostosowania jest naszą bardzo mocną stroną, ponieważ nasi główni konkurenci, czyli przede wszystkim firmy ze Stanów Zjednoczonych oraz pojedyncze z Kanady i Niemiec, ze względu na relatywnie drogą pracę wysokiej klasy specjalistów oferują jedynie to, co mają w katalogu. My proponujemy o wiele więcej.

PIAP od dawna ma świadomość, że w środowisku człowieka roboty będą pojawiać się coraz liczniej. Rodzi to bardzo rozległe konsekwencje – etyczne, prawne, psychologiczne i socjologiczne, związane z tym, jak ludzie będą reagować na obecność robotów w swoim otoczeniu, zwłaszcza w przypadku wykonywania czynności, które mogą budzić emocje. Z informacji, jakie posiadam wynika, że obecnie nikt w Polsce nie zastanawia się i nie pracuje nad tymi kwestiami na taką skalę, jak nasz instytut. My mamy tę świadomość, ze trzeba wyprzedzać chwilę obecną i dostrzegać roboty w całym spektrum ich obecności w społeczeństwie. Angażujemy się przede wszystkim w rozwiązania techniczne na skalę małoseryjną, a nie masową. Jeśli chodzi o produkcję wielkoseryjną, możemy uczestniczyć w projektowaniu, ale nie w wytwarzaniu.

Pole do działania w zakresie oferowania rozwiązań robotycznych jest bardzo szerokie w związku ze specyfiką gospodarki polskiej, zwłaszcza w rolnictwie – tu perspektywa zastosowania robotów jest bardzo szeroka – począwszy od zbioru owoców, przez obsługę zwierząt hodowlanych, po wiele innych, jeszcze nie do końca dziś zdefiniowanych zastosowań. Rolnictwo to jednak nie wszystko, w grę wchodzi górnictwo, a także gospodarka leśna.

22

Zastosowania robotów są dziś praktycznie nieograniczone – znajdują one swoje miejsce nawet przy czyszczeniu kanalizacji czy klimatyzacji albo myciu szyb w wieżowcach – i jestem pewien, że będziemy ich wokół siebie spotykać coraz więcej. Nie przewiduję natomiast,

by Polska w dającej się przewidzieć przyszłości przodowała w produkcji robotów o charakterze humanoidalnym, przeznaczonym do wsparcia w domu.

Powód jest prosty: Japończycy pracują nad tym od 40 lat. Moim zdaniem właściwy kierunek dla polskich firm, w tym także dla PIAP, to rozwój specyficznych konstrukcji do zastosowań w niszach rynkowych, w których roboty mają duże pole do popisu i liczba wdrożeń będzie rosła.

Kolejną dziedziną, w której nasza obecność powinna być moim zdaniem większa, są technologie kosmiczne.

To wdzięczne pole do popisu – tu również potrzebne są roboty, ale o bardzo złożonej, wymagającej konstrukcji.

Bardzo szybko rozwijającą się dziedziną są techniki addytywne, dostosowane raczej do produkcji małoseryjnej.

Wytworzenie produktu w takiej technologii jest jeszcze stosunkowo drogie, więc na razie nie ma mowy o wykorzystywaniu jej w produkcji masowej, jednak znajduje ona zastosowanie tam, gdzie trzeba stworzyć prototypy lub małe serie. Wszystko też wskazuje na to, że w niedalekiej przyszłości będzie rosło jej zastosowanie w konstrukcjach.

Wróćmy na chwilę do przeszłości. Dla wielu instytutów przełom ustrojowy zakończył się katastrofą, ponieważ nie potrafiły odnaleźć się w nowej rzeczywistości i sprostać wyzwaniom, jakie postawił przed nimi wolny rynek. W przypadku PIAP było odwrotnie. W czym upatruje Pan powodów tego, że instytut tak dobrze poradził sobie z przejściem w nowy ustrój i na ile dużym kosztem to się odbyło?

Myślę, że największe znaczenie miał fakt, o którym wspomniałem już wcześniej, tzn. bardzo silne powiązanie działalności PIAP z aplikacjami przemysłowymi. Kultura organizacyjna naszego instytutu mniej zachęcała do zajmowa-

nia się nauką, szczególnie w jej czystej postaci, a bardziej do tego, by szukać rozwiązań inżynierskich, opatentować je, proponować naszym kontrahentom i partnerom przemysłowym i tam szukać satysfakcji – zarówno zawodowej, jak i materialnej. Taka zasada działania była jak znalazł w nowych realiach i stanowiła jeden z filarów skuteczności przekształcenia i przystosowania do nowych warunków rynkowych.

Szukając bardziej „pod podszewką”, wśród czynników sukcesu – i to zarówno przed, jak i po zmianie ustrojowej – wymieniłbym bardzo życzliwe nastawienie instytutu do ludzi młodych. PIAP zawsze chętnie przyjmował takie osoby i niejako wprowadzał je w pełnię efektywnego życia zawodowego. W efekcie te młode osoby, które znalazły się w PIAP na początku lat 90. przyjmowały ową nową rzeczywistość jako coś naturalnego, były z nią zaznajomione i oswojone od początku. Otwartość na absorpcję młodzieży miała jeszcze jeden pozytywny rezultat: uniknęliśmy luki pokoleniowej, która dla wielu instytucji w latach 90. była poważnym problemem.

W pewnym sensie można więc powiedzieć, że „łatwo poszło”, co nie znaczy, że bezboleśnie. W latach 70. w PIAP w Warszawie pracowało około 850 osób, a w 1989 r. jeszcze prawie 600. Dziś ta liczba jest o połowę mniejsza. W chwili przekształceń własnościowych został wdrożony program nazywany „małą prywatyzacją”. 11 PIAP-owskich zespołów różnej wielkości wydzieliło się z instytutu i przekształciło w małe firmy prywatne. Aby ułatwić im stanięcie na nogi, instytut zaproponował im pewien okres inkubacji, w którym mogli korzystać z naszych lokali, maszyn czy urządzeń produkcyjnych i laboratoryjnych za znacznie niższą od rynkowej odpłatnością. Żelazną zasadą, którą wtedy przyjęto – z perspektywy czasu widać, jak bardzo słuszną – była reguła, że PIAP nie tworzył z nimi żadnych związków organizacyjnych ani formalnych: nie mieliśmy w tych nowo powstałych firmach żadnych udziałów, a pracownicy PIAP nie mogli zasiadać w ich radach nadzorczych czy pełnić funkcji w zarządzie.

Jednym słowem były to w pełni niezaAUTOMATYKA

Fot. K. Lipiec (PIAP)

ROZMOWA

ROZMOWA

Fot. K. Lipiec (PIAP)

leżne podmioty. Jeden z nich jest dziś dużą, międzynarodową firmą, specjalizującą się czujnikach ciśnienia i różnicy ciśnień, która zatrudnia obecnie już nawet chyba więcej pracowników niż PIAP i ma ekspozytury w wielu krajach – to giełdowa spółka Aplisens. Podsumowując temat transformacji – myślę, ze właśnie te trzy czynniki: silne związki z przemysłem, stawianie na ludzi młodych oraz program określany mianem małej prywatyzacji w dużej mierze zdecydowały o tym, iż lżej niż wielu innym instytutom udało nam się przejść przez okres transformacji.

Te elementy wpłynęły też z pewnością na ukształtowanie tożsamości instytutu, która wyróżnia PIAP pośród około 1000 innych jednostek organizacyjnych mających powiązania z nauką. Jednak takich czynników było zapewne więcej. Co jeszcze

by Pan do nich zaliczył?

Z pewnością stabilność kadrową instytutu i to nie tylko jeśli chodzi o pracowników szeregowych. Znamienny jest fakt, że przez 50 lat na czele PIAP stało tylko trzech dyrektorów. Pierwszy z nich, profesor Stanisław Dwojak, był dyrektorem przez 25 lat. Drugi, profesor Stanisław Kaczanowski, przez 15 lat.

Ja właśnie kończę 10-letni okres pracy.

Dziś taki element niezmienności może być różnie interpretowany – na korzyść i na niekorzyść. Ja jednak widzę przede wszystkim zalety: dzięki tej stabilności podjęte wątki i działania były kontynuowane. A trzeba pamiętać, że w nauce oraz w dziedzinie tworzenia i rozwoju zespołów nic się nie dzieje bardzo szybko. Stabilność kadrowa niewątpliwie przyczyniła się do obecnej pozycji PIAP na rynku.

Trzeba wspomnieć o jeszcze jednym składniku naszej tożsamości, który nazwałbym misją społeczną. Instytut – aczkolwiek zorientowany rynkowo i świadomy tego, że trzeba na siebie zarobić – wielokrotnie podejmował się różnych działań, nieprzekładających się bezpośrednio na korzyści finansowe. Z pewnością można do nich zaliczyć między innymi liczne praktyki studenckie oraz wykonywanie w PIAP prac dyplomowych i innych. Należy do nich także branie udziału w dzia6/2015

NOTKA BIOGRAFICZNA Dr inż. inż. Jan Jan Jabłkowski Jabłkowski jest absolwentem Wydziału Maszyn Roboczych i Pojazdów Politechniki WarszawMaszyn Roboczych skiej. W 1983 r. skiej. r. uzyskał uzyskał stopień naukowy doktora nauk nauk technicznych technicznych na Wydziale Mechaniki Precyzyjnej Politechniki Warszawskiej. Z Przemysłowym zyjnej Politechniki Instytutem Automatyki Instytutem Automatyki i Pomiarów PIAP związany od 1973 r. Początkowo jako projektant, a następnie od 1973 r. Początkowo kierownik grupy problemowej zajmował się modelowakierownik grupy problemowej niem matematycznym i badaniami symulacyjnymi dynamiki układów i systemów automatyki, prodynamiki układów cesami zachodzącymi w układach ciepłownicesami zachodzącymi czych i komunalnych sieciach cieplnych oraz dynamiką układu krążenia krwi u człowieka. dynamiką W 1990 1990 r. objął stanowisko sekretarza naukowego PIAP, a następnie został powonaukowego łany na stanowisko zastępcy dyrektora ds. łany na stanowisko badawczo-rozwojowych. Funkcję tę pełnił badawczo-rozwojowych. do 2005 r., tj. do czasu objęcia stanowido 2005 ska dyrektora PIAP. Przewodnik górski, członek GOPR, Przewodnik czynny czynny ratownik górski przez okres 30 lat i miłośnik żeglarstwa turystycz30 lat nego.

łaniach, które nie są naszą specjalnością. Przykładem jest recykling samochodów, w który PIAP zaangażował się w latach 90. Skąd taki pomysł? Po prostu byliśmy wtedy jedynymi, którzy się tego podjęli. Później doprowadziliśmy do powstania Forum Recyklingu Samochodów, które do dziś działa na terenie PIAP, ale już całkowicie samodzielnie.

To tylko jeden z przykładów zaangażowania pro bono. Innym była odpowiedź na potrzebę zorganizowania środowiska, które ma aspiracje w dziedzinie technologii kosmicznych – byliśmy inicjatorem i współzałożycielem Związku Pracodawców Sektora Kosmicznego, który powstał dwa lata temu.

Trzeba też pamiętać o naszym zaangażowaniu w dostarczanie wiedzy i informacji. Wydajemy trzy pisma – jedno ściśle naukowe, o zasięgu globalnym, drugie, także naukowe, o zasięgu krajowym oraz trzecie, nastawione na spełnianie owej misji względem środowisk inżynierskich. Mamy też na koncie zorganizowanie ponad 40 semestrów seminariów w dziedzinie nauki i praktyki z obszaru automatyki, robotyzacji i pomiarów, które służą całemu środowisku oraz konkursy prac dyplomowych, magisterskich i licencjackich.

Takich inicjatyw można wymienić jeszcze wiele. To wszystko są elementy misji, o której wspomniałem. Co bardzo istotne, za jej wypełnianiem stoi nie tylko decyzja programowa, ale także akceptacja środowiska, by część środków przeznaczyć na działalność, która bezpośrednio nie przekłada się na dodatkowe dochody, ale w dłuższej perspektywie czasowej owocuje, a jednocześnie kształtuje wizerunek instytutu i jest ważnym elementem jego tożsamości.

Niektóre ośrodki są utożsamiane stricte z rozwojem naukowym, niekoniecznie mającym przełożenie na praktykę. PIAP nierzadko łączy naukę z przemysłem. Gdzie leży złoty środek między teorią a praktyką?

To miłe, że część osób widzi w PIAP również potencjał naukowy, jednak trzeba wyraźnie podkreślić, że priorytetem są dla nas rzeczywiste realizacje u klientów, nie tylko w przemyśle, ale także np. w jednostkach komunalnych, w wojsku czy w organizacjach specjalnych. W pierwszej kolejności stawiamy na robienie czegoś konkretnego, czego efekty będą widoczne i co można będzie udoskonalać.

23

ROZMOWA Jednocześnie jednak to, w jaki sposób zachęcić kolegów bardzo mocno zaangażowanych w prace aplikacyjne i realizacyjne do rozwoju naukowego, było przedmiotem troski wszystkich trzech dyrektorów. Nie zawsze udawało się to w stopniu, jakiego byśmy sobie życzyli, niemniej jednak w ostatnich 10 latach powstało wiele doktoratów, a także trzy spośród czterech w historii instytutu prace habilitacyjne. „Dochowaliśmy się” – mówiąc kolokwialnie – także kilku „własnych” profesorów, to znaczy takich, którzy wyrośli na bazie tego, co było robione w instytucie. To wszystko świadczy o tym, że również na niwie naukowej coś się u nas dzieje i że są do tego możliwości.

Oczywiście te rezultaty nie zadowalają nas w pełni. Chętnie widzielibyśmy inkubowanie zespołów naukowych. Nawet licząc się z faktem, że musielibyśmy w nie najpierw zainwestować, ponieważ zawsze musi minąć trochę czasu, zanim takie zespoły zaczną na siebie zarabiać poprzez granty czy udział w projektach krajowych i międzynarodowych.

bach rynku i gospodarki. Także część instytutów uczelnianych, z których z wieloma współpracujemy i próbujemy wspólnie występować w przemyśle, z powodzeniem radzi sobie na rynku. Najwięcej wiem o instytutach badawczych, ponieważ obserwuję je od 25 lat. To jedyna z wymienionych trzech grup instytucji naukowych, które podlegały daleko idącym reformom i restrukturyzacji. Wystarczy powiedzieć, że jeszcze 10 lat temu było ich dwa razy więcej, około 200, a w samym Ministerstwie Gospodarki – ponad setka, podczas gdy dziś – 50, w tym PIAP. To pokazuje, jak daleko poszły zmiany.

W zdecydowanej większości przypadków te przekształcenia wydają mi się pozytywne, skutkujące wzrostem możliwości i skuteczności działania, a także wzrostem użyteczności z punktu widzenia gospodarczego. Wiele instytutów wykonuje dziś z powodzeniem znakomite prace na rzecz gospodarki, a co dodatkowo cenne – nie muszą tak bardzo jak wcześniej obawiać się

WŁAŚCIWY KIERUNEK TO ROZWÓJ SPECYFICZNYCH KONSTRUKCJI DO ZASTOSOWAŃ W NISZACH RYNKOWYCH, W KTÓRYCH ROBOTY MAJĄ DUŻE POLE DO POPISU I LICZBA WDROŻEŃ BĘDZIE ROSŁA. Opinia o różnicach niemal nie pogodzenia między instytucjami naukowymi a biznesem jest dość powszechna. Jak Pan ocenia to współistnienie i dzisiejszy układ sił?

Zacznijmy od pewnego wyjaśnienia.

Polskie instytucje naukowe są generalnie skupione w trzech grupach: instytucje PAN-owskie – jest ich około 80, tak zwane instytuty resortowe, obecnie nazywane badawczymi – nieco ponad 100 oraz instytuty uczelniane – ponad 800. Między nimi występują bardzo duże różnice i nie można uogólniać oceniając relacje między nauką i przemysłem. Znam wśród instytutów PAN-owskich takie, które osiągają znakomite wyniki właśnie w relacjach z odbiorcami finalnymi i doskonale odnajdują się w potrze24

wahań w zakresie przydziału środków statutowych, ponieważ nie są dziś już od nich tak silnie uzależnione. W tej grupie jest oczywiście PIAP. Środki statutowe sensu stricto stanowią w naszym przypadku tylko 8–13 procent budżetu rocznego, a zatem stosunkowo niedużo. Co do reszty – dajemy sobie radę sami i będziemy ją sobie dawać nadal, co do tego nie mam wątpliwości.

Wracając do powiązań nauki z biznesem – w grupie instytutów badawczych jest z tym najlepiej. Gorzej jest na uczelniach. Dlaczego tak jest, w zabawny sposób wyjaśnił nam kiedyś kolega, który kilkadziesiąt lat temu wyemigrował do USA i przez cały ten czas pracował na zmianę w instytutach uczelnianych oraz w instytutach

badawczych o charakterze przemysłowym. Różnice scharakteryzował następująco: instytut badawczy pracuje, aby coś zrobić, zaś instytut uczelniany – po to, aby coś robić. Dla tych ostatnich instytucji bowiem sam kontakt z określonym procesem oznacza zdobycie doświadczeń, poszerzenie wiedzy i umiejętności oraz sprawdzenie u siebie znanych i dobrych rozwiązań. Nacisk jest więc kładziony na akumulację wiedzy. Natomiast instytut badawczy musi żyć z tego, co zrobił i sprzedał. I tu rzeczywiście różnice wydają się trochę nie do pogodzenia. Nie ulega wątpliwości, że na uczelniach jest wielu pracowników naukowych, którzy doskonale sprawdzają się w doprowadzaniu projektów do końca, ale można powiedzieć, że ten koniec z naukowego, badawczego, poznawczego punktu widzenia często jest trywialny, długotrwały, kapitałochłonny i nie przynosi tej satysfakcji, jakiej poszukują pracownicy politechnik czy innych równorzędnych uczelni.

Oczywiście ludzie pracujący naukowo nierzadko odchodzą, zakładają własne firmy i doskonale radzą sobie na rynku. Przemysł jest jednak często zniechęcony do pracy z dużymi organizacjami uczelnianymi, ponieważ nie zawsze udaje się zrobić zamówienie na czas i nie zawsze ma ono oczekiwany kształt.

W przypadku instytutów badawczych, nastawionych przede wszystkim na współpracę z szeroko rozumianym przemysłem, sytuacja wygląda odmiennie.

Jak Pan widzi w tym kontekście PIAP za 5, 10, 20 lat?

PIAP ma pewną cechę i tę cechę w sobie pielęgnuje: chce i umie reagować na wyzwania, które się pojawiają.

Myśląc więc o perspektywie najbliższych kilku czy kilkunastu lat, jestem przekonany, że pojawią się kolejne wyzwania, na które PIAP znów odpowie i to – znając specyfikę instytutu jestem o tym przekonany – odpowie jako jeden z pierwszych.

Rozmawiała

Urszula Chojnacka Automatyka

AUTOMATYKA

Najnowocześniejsze rozwiązania dla pomiaru przepływu i gęstości

TECHNIKA

ROBOTY W TYPOWYCH PROCESACH I APLIKACJACH Do najczęściej robotyzowanych technologii wytwarzania należą procesy łączenia i cięcia, jednak do najbardziej złożonych systemów wytwarzania zaliczają się zrobotyzowane systemy montażowe. Wiele wymogów niesie ze sobą również robotyzacja obsługi maszyn. Artykuł przybliża szczegóły robotyzacji wymienionych procesów.

Wojciech Kaczmarek Jarosław Panasiuk

26

W

ytwarzanie określonych dóbr materialnych jest nieodłącznie związane z rozwojem gospodarczym. Aby równowaga gospodarcza była zachowana, z jednej strony musi istnieć wynikający z potrzeb społeczeństwa popyt na te dobra, z drugiej zaś podaż. Innymi słowy można powiedzieć, że zaspokajanie materialnych potrzeb społeczeństwa wiąże się z wytwarzaniem, a więc z szeroko rozumianą produkcją.

Rozwój metod wytwarzania dóbr materialnych najłatwiej jest zaobserwować na przykładzie rewolucji przemysłowych, które postrzega się jako procesy zmian technologicznych, gospodarczych, społecznych i kulturalnych. Pierwszy taki proces, nazywany pierwszą rewolucją przemysłową i zapoczątkowany w XVIII w. w Anglii, był związany z przejściem od ekonomii opartej na rolnictwie i produkcji manufakturowej do mechanicznej produkcji fabrycznej na dużą skalę. Przypadająca na drugą połowę XIX w. i początki XX stulecia druga rewolucja przemysłowa wynikała głównie z gwałtownego rozwoju nauki i techniki (m.in. w zakresie motoryzacji, elektryczności i hutnictwa). Obecnie, od lat 50. XX w. trwa trzecia rewolucja przemysłowa, związana przede wszystkim z przemianami w technice, nauce i produkcji. Ścisła współzależność tych zmian sprawia, że na rynku widoczny jest jednoczesny rozwój m.in. komputeryzacji, automatyzacji procesów wytwórczych, rozwoju technologii materiałowych oraz wykorzystania niekonwencjonalnych źródeł energii.

Jaką rolę przy obecnym stopniu rozwoju pełnią więc roboty przemysłowe oraz jak szybko wdrażana jest robotyzacja procesów wytwarzania?

Może się wydawać, że z uwagi na dynamiczny rozwój robotów przemysłowych (w zakresie oprogramowania – systemów operacyjnych, opcji i modułów programowych, systemów bezpieczeństwa, języków programowania oraz sprzętu – liczba osi, zakres udźwigu, powtarzalność, integracja systemów wizyjnych), lawinowy spadek ich cen oraz wzrost niezawodności, robotyzacja procesów wytwarzania będzie postępowała jeszcze szybciej.

W praktyce jednak nie wszystkie procesy są podatne na robotyzację w takim samym stopniu. Ponadto wdrożenie nowego modelu produkcji wiąże się z dodatkowymi nakładami finansowymi. To potencjał gospodarczy danej gałęzi przemysłu decyduje o możliwości finansowania robotyzacji, a tym samym wyznacza „podatność na robotyzację” konkretnych technologii wytwarzania.

ZROBOTYZOWANE PROCESY ŁĄCZENIA I CIĘCIA Często określane jako procesy 3D (dirty, dusty, dangerous – brudny, zapylony, niebezpieczny), zrobotyzowane procesy łączenia i cięcia zawsze wymieniane były i nadal są jako najczęściej robotyzowane technologie wytwarzania. Głównie dlatego, że znajdują zastosowanie w produkcji wieloseryjnej (zwłaszcza w przemyśle motoryzacyjnym) i są procesami powtarzalnymi AUTOMATYKA

TECHNIKA

Fot. 1. Zrobotyzowane stanowisko do spawania firmy ABB, w Laboratorium Robotyki Wydziału Mechatroniki i Lotnictwa Wojskowej Akademii Technicznej

oraz dlatego, że ich robotyzacja pozwala na zwiększenie wydajności produkcji przy zachowaniu wysokich parametrów jakości wytwarzanych produktów.

W tym przypadku, przy wykorzystaniu nowoczesnych rozwiązań automatyki, możliwe jest nie tylko zrobotyzowanie procesu pojedynczego etapu produkcji, ale całej linii technologicznej (włączając w to kontrolę parametrów procesu). W efekcie na końcu linii technologicznej występuje mniej braków, co skraca czas i zmniejsza pracochłonność wprowadzania poprawek.

SPAWANIE ŁUKOWE Zastosowanie robotów przemysłowych w aplikacjach spawalniczych m.in. redukuje koszty materiałów spawalniczych (nawet do 20 proc.), przyspiesza proces (nawet pięciokrotnie), a nowoczesne pozycjonery pozwalają na jednoczesny montaż wielu półproduktów.

Oprócz tego, że sam proces jest bardzo uciążliwy i szkodliwy dla ludzi, trudno jest dzisiaj znaleźć wykwalifikowanych spawaczy. Z uwagi na ich braki na rynku problemu nie rozwiązują nawet długotrwałe szkolenia, ponieważ później trudno zatrzymać pracownika w jednym miejscu pracy. W związku z dużym zainteresowaniem robotyzacją procesu spawania firmy produkujące roboty przemysłowe oferują zaawansowane oprogramowanie wspierające ich programowanie (np. ArcWelding Power Pac, Virtual Arc) i dodatkowy osprzęt. Oprogramowanie umożliwia m.in. układanie złożonych ściegów – również 3D, automatyczne wykrywanie detali, detekcję kolizji oraz śledzenie 6/2015

Fot. 2. Stanowisko spawalnicze typu FlexArc firmy ABB w Wytwórni Okuć Meblowych

spoiny podczas realizacji procesu, natomiast dodatkowy osprzęt pozwala m.in. na w pełni automatyczną obsługę palnika (np. kalibrację punktu TCP, obcinanie drutu i czyszczenie palnika).

Zrobotyzowane stanowiska do spawania można spotkać nie tylko w przemyśle motoryzacyjnym, ale również w innych gałęziach przemysłu. Przykładem może być Wytwórnia Okuć Meblowych (WOM) z Brodnicy, gdzie uruchomiono cztery zrobotyzowane stanowiska spawalnicze typu FlexArc firmy ABB (fot. 2). W skład każdego wchodzą po dwa roboty z pozycjonerem, co pozwala na zachowanie ciągło-

procesu spawania po drugiej stronie pozycjonera zdejmują zespawane detale i montują nowe półprodukty.

Ponadto stacje tego typu warto doposażyć w stację TSC (centrum obsługi palnika) umożliwiającą automatyczną kalibrację narzędzia, czyszczenie palnika i przycinanie drutu. TSC pozwala na skrócenie czasu pracy na stacji spawania łukowego, zwiększenie produktywności oraz poprawę jakości spawania.

ZGRZEWANIE PUNKTOWE Kolejną, często wymienianą zaraz obok spawania łukowego technologią wy-

ŚWIADOME WDRAŻANIE ZROBOTYZOWANYCH TECHNOLOGII WYTWARZANIA W ZAKŁADACH PRODUKCYJNYCH POZWALA NA UZYSKANIE WIELU KORZYŚCI. PRZEDE WSZYSTKIM UMOŻLIWIA OPTYMALIZACJĘ WYKORZYSTANIA PARKU MASZYNOWEGO. ści produkcji, zwłaszcza przy realizacji dużych zamówień. Dzięki nowym rozwiązaniom WOM rozpoczęła produkcję kompletnych stelaży, ram, podnośników, rolek i nóg. Obecnie firma jest największym dostawcą elementów do producentów mebli dla sieci IKEA i należy do pierwszej piątki firm w branży. Przy projektowaniu tego typu stanowisk należy zwrócić szczególną uwagę na bezpieczeństwo operatorów, którzy podczas zautomatyzowanego

twarzania jest zgrzewanie punktowe.

Podobnie jak spawanie łukowe jest ono utożsamiane z przemysłem motoryzacyjnym i ma te same cechy wpływające na celowość jego robotyzacji, m.in. wymaganie dużej powtarzalności ruchów (rzędu 0,1 mm). Charakteryzujące się dużą masą i gabarytami zgrzewadła wymagają robotów o udźwigu powyżej 100 kg, a sam proces powinien być automatycznie kontrolowany podczas jego realizacji. W przypadku 27

TECHNIKA karoserii samochodowej niezbędne jest wykonanie nawet kilku tysięcy zgrzein (często w trudno dostępnych miejscach), co sprawia, że najbardziej efektywnym rozwiązaniem jest użycie do tego celu robota. Przykładem wykorzystania robota w aplikacji zgrzewania jest stanowisko do zgrzewania szaf stalowych w firmie Stähli, gdzie robot KR125 firmy KUKA umożliwił uzyskanie produkcji na poziomie 100 szaf w ciągu

jednej zmiany, zapewniając przy tym wysoką jakość oferowanych produktów (fot. 3).

W ostatnim okresie coraz większą popularność zdobywają procesy spawania i cięcia laserowego (również w rozwiązaniach hybrydowych). Niestety wdrożenie tej technologii jest bardzo drogie, a koszt uruchomienia zrobotyzowanego stanowiska wynosi około 1 mln złotych (i zależy głównie

od mocy zastosowanego lasera). W zależności od tego czy chcemy spawać, czy też ciąć, zmuszeni jesteśmy stosować dedykowane głowice odpowiednio do cięcia i spawania, aby móc uzyskać parametry typowe dla technologii laserowych. Podobnie w zależności od procesu stosuje się różne grubości światłowodów ze względu na to, że przy spawaniu wiązka laserowa powinna być zogniskowana na większej powierzchni, zaś przy cięciu istotne jest uzyskanie jak najmniejszej szerokości wiązki.

CIĘCIE LASEROWE

Fot. 3. Robot KR125 firmy KUKA na stanowisku roboczym

Fot. 4. Ogólny widok zrobotyzowanego stanowiska do spawania i cięcia laserowego w Laboratorium Robotyki Wydziału Mechatroniki i Lotnictwa Wojskowej Akademii Technicznej.

W skład stanowiska wchodzi sześcioosiowy robot firmy FANUC wyposażony w głowicę do spawania/cięcia laserowego oraz dwuosiowy pozycjoner

28

Cięcie laserowe jest stosowane do cięcia blach o grubości do 6 mm z prędkością do 25 m/min. Podstawową różnicą między klasycznym cięciem mechanicznym a cięciem laserem jest zastosowanie czynnika tnącego w postaci promienia lasera oddziaływującego na materiał w otoczeniu gazu ochronnego o dużej czystości (np. azot, argon) lub gazu czynnego (np. tlen, sprężone powietrze), którego zadaniem jest: wydmuchiwanie stopionego podczas cięcia materiału, zapobieganie procesowi utleniania się powierzchni przecięcia, zapobieganie spalaniu się łatwopalnych materiałów, przyspieszanie procesu cięcia (utlenianie ciekłego metalu generuje dodatkowe ciepło) oraz zwiększanie precyzji samego cięcia.

W zależności od mocy i konfiguracji stosowanego urządzenia, istnieje kilka sposobów przeprowadzania procesu cięcia laserowego (przez odparowanie, topnienie i wydmuchiwanie, wypalenie, generowanie pęknięć termicznych, zarysowanie, tzw. zimne cięcie). Sam proces uzależniony jest w dużej mierze od materiału poddawanego cięciu i zależy nie tylko od składu chemicznego, ale również od współczynnika absorpcji padającego promieniowania laserowego oraz przewodności cieplnej materiału.

Wśród zalet cięcia laserowego należy wyróżnić: • możliwość cięcia materiałów o różnych właściwościach, • brak bezpośredniego styku obrabianego przedmiotu z narzędziem, dzięki czemu nie następuje degradacja fizyczna narzędzia, AUTOMATYKA

TECHNIKA • brak szerokiej strefy oddziaływania cieplnego – nie obserwuje się w związku z tym zmian struktury materiału, hartowania miejscowego, naprężeń wewnętrznych materiału oraz indukowania mikropęknięć, • wysoką jakość krawędzi, • łatwość automatyzacji procesu i sterowania, co zapewnia szybką integrację z robotami i systemami komputerowymi.

SPAWANIE LASEROWE W procesach spawania laserowego wykorzystywana jest wiązka o dużej gęstości energii (około 1 MW/cm²). Efektem spawania laserowego jest mała szerokość strefy wpływu ciepła, niskie oddziaływanie temperatury na konstrukcję oraz szybkie odprowadzanie ciepła i stygnięcie spoiny. Moc produkowanych obecnie laserów, przeznaczonych do przemysłowych zastosowań spawalniczych, dla laserów CO2 wynosi około 25 kW, choć najczęściej stosuje się lasery z zakresem mocy w przedziale od 1–6 kW. W przypadku laserów Nd:Yag moc w trybie pracy ciągłej wynosi zazwyczaj 5−6 kW, jednak powszechnie stosuje się również lasery o mocy kilkuset watów, przeznaczone do pracy w reżimie impulsowym.

Spawanie może odbywać się techniką z jeziorkiem spoiny, jak w klasycznym spawaniu łukowym, lub techniką z pełnym przetopieniem złącza, w jednym przejściu lub wielowarstwowo, bez lub z materiałem dodatkowym, czyli techniką z oczkiem spoiny. Klasyczne spawanie wiązką laserową wymaga bardzo dokładnego przygotowania krawędzi łączonych elementów oraz ich precyzyjnego, wzajemnego dopasowania. Szczelina między łączonymi elementami nie powinna przekraczać 0,2 mm, co w wielu przypadkach wymusza konieczność realizacji dodatkowych prac przygotowawczych.

W przypadku spawania z dodatkowym materiałem nie jest wymagana aż taka dokładność przygotowania elementów, choć wciąż muszą to być elementy odpowiednio przygotowane.

Głębokość penetracji materiału przez wiązkę laserową jest proporcjonalna do energii zasilania. Duża 6/2015

Fot. 5. Stanowisko z robotem ArcMate 100i firmy FANUC

prędkość spawania, dochodząca – w zależności od grubości i gatunku spawanego materiału – nawet do 8 m/ min, powoduje pojawienie się problemów z podhartowaniem oraz kruchością złączy spawanych, jak też innych wad, takich jak przepalenia, przyklejenia, powstawania pęknięć.

Do głównych zalet spawania laserowego należy zaliczyć: • wysoką prędkość procesu, • wysoką precyzję, • dużą czystość procesu,

(fot. 5). W skład stanowiska wchodzi robot ArcMate 100i firmy FANUC z laserem CO2 o mocy 140 W z dwiema głowicami laserowymi. Przeniesienie wiązki laserowej od osi 3 do 6 za pomocą zwierciadeł pozwala na dużą swobodę ruchów manipulatora. Opracowane stanowisko przeznaczone jest do obróbki elementów z tworzyw sztucznych, stanowiących półfabrykat po procesie termoformingu w przemyśle samochodowym dla firm Volkswagen, Solaris, Man.

DO NAJBARDZIEJ ZŁOŻONYCH SYSTEMÓW WYTWARZANIA NALEŻĄ ZROBOTYZOWANE SYSTEMY MONTAŻOWE. ZWIĄZANE JEST TO GŁÓWNIE Z WYMOGAMI DUŻEJ WYDAJNOŚCI, ELASTYCZNOŚCI ORAZ SPRAWNOŚCI. • możliwość łączenia materiałów trudno spawalnych, jak też detali wykonanych z różnych materiałów, • łatwość automatyzacji i robotyzacji.

W przypadku stosowania laserów CO2, zamiast światłowodów jako nośnika światła, na stanowisku do zmiany biegu wiązki laserowej stosuje się układy zwierciadlane. Przykładem rozwiązania tego typu jest konstrukcja opracowana w Polsce przez firmę Electric System&Laser Technology

CIĘCIE PLAZMĄ Z uwagi na wysoki koszt techniki laserowej odbiorcy zrobotyzowanych stanowisk produkcyjnych technologii cięcia decydują się na cięcie plazmą.

Proces cięcia plazmowego polega na topieniu i wyrzucaniu metalu ze szczeliny cięcia silnie skoncentrowanym plazmowym łukiem elektrycznym, jarzącym się między elektrodą nietopliwą, a ciętym przedmiotem.

Z uwagi na bardzo wysokie tempe29

TECHNIKA ratury procesu (zależne od natężenia prądu, stopnia koncentracji łuku oraz gazu plazmowego), wykonana z miedzi elektroda jest chłodzona wodą lub powietrzem. Łuk plazmowy do cięcia wszystkich materiałów przewodzących prąd stosowano w przemyśle już w latach 50. ubiegłego wieku. Dynamiczny rozwój tej technologii pozwala dziś na cięcie metali palnikami plazmowymi o łuku zależnym, m.in. cięcie żeliwa, stali, stali wysokostopowej, aluminium, miedzi,

stali austenitycznych, stopów lekkich i stali niskostopowych. Zajarzenie łuku w takich palnikach odbywa się za pomocą impulsu prądu o wysokim napięciu lub prądem wysokiej częstotliwości. Technologia cięcia plazmowego pozwala również na cięcie materiałów niemetalicznych, jednak wówczas stosuje się palniki plazmowe o łuku niezależnym. Przy projektowaniu stanowiska należy pamiętać o wyposażeniu go w wentylację z uwagi na wydzielanie szkodliwych dla zdrowia oparów.

Głównymi parametrami cięcia plazmowego mającymi wpływ na przebieg procesu są: • natężenie prądu (wpływa na temperaturę i energię łuku), • napięcie łuku (wpływa na sprawny przebieg procesu), • prędkość cięcia w m/min. (wpływa m.in. na szerokość szczeliny), • rodzaj i ciśnienie oraz natężenie przepływu gazu plazmowego, • rodzaj i konstrukcja elektrody (typ ciętych materiałów), • średnica dyszy zwężającej, • położenie palnika względem ciętego przedmiotu.

Do głównych zalet technologii cięcia plazmą należy zaliczyć: wysoką prędkość procesu, wąskie szczeliny cięcia i brak efektu nadpalenia, zwłaszcza materiałów cienkich. Wady to przede wszystkim hałas, duża intensywność łuku, duża ilość gazów i dymu oraz niedoskonałości ciętych krawędzi (utlenienie i zanieczyszczenie).

CIĘCIE WODĄ

Fot. 6. Zrobotyzowane stanowisko do cięcia plazmą w Laboratorium Robotyki Wydziału Mechatroniki i Lotnictwa Wojskowej Akademii Technicznej

Fot. 7. Stanowisko do cięcia wodą firmy PANWEN Automation Shanghai (w skład stanowiska wchodzą dwa roboty ABB i stół obrotowy)

30

Wszędzie tam, gdzie nie sprawdzają się wysokotemperaturowe procesy wytwórcze, poszukuje się alternatywnych rozwiązań. Przykładem może być cięcie wodą. W tej metodzie wykorzystuje się energię strumienia wody o ciśnieniu nawet do 4000 bar. Główną zaletą tej metody jest niska temperatura oraz duża dokładność realizacji. Niska temperatura procesu sprawia, że nie dochodzi do nadpaleń krawędzi (np. podczas cięcia wykładzin samochodowych), a sam proces nie pozostawia ostrych zadziorów (co ma miejsce w przypadku cięcia plazmą lub laserem).

Cięcie wodą można stosować dla różnego typu materiałów poczynając od żywności, poprzez gumę, drewno, szkło, ceramikę, stal, na tytanie kończąc. W przypadku konieczności cięcia twardych materiałów wykorzystuje się mieszaninę wody z garnetem (bardzo drobnym ścierniwem wykorzystywanym również do obróbki ściernej – piaskowania powierzchni). Przykładem rozwiązania jest stanowisko firmy Panwen Automation Shanghai. W skład stanowiska wchodzą dwa roboty firmy ABB ze stołem obrotowym. Z uwagi AUTOMATYKA

TECHNIKA na stosowane medium cięcia stanowiska tego typu stanowią zamknięte i szczelne komory. Pozycjoner z jednej strony pozwala na montaż (zwykle ręczny) nowych produktów do cięcia, z drugiej zwiększa elastyczność stanowiska, wprowadzając do stacji dodatkowe stopnie swobody.

ZROBOTYZOWANY MONTAŻ Do najbardziej złożonych systemów wytwarzania należą zrobotyzowane systemy montażowe. Związane jest to głównie z wymogami dużej wydajności, elastyczności oraz sprawności. Z uwagi na fakt, że podczas montażu konieczne jest często chwytanie i manipulowanie różnorodnymi obiektami o złożonych kształtach, trzeba stosować dodatkowy osprzęt (dużą liczbę czujników, ustalaczy i stołów pozycjonujących).

Z drugiej strony montowane produkty często wymagają wykonywania złożonych ruchów ze względu na to, iż same mają złożone kształty. Detale zazwyczaj charakteryzują się małymi gabarytami, więc odbiorcy robotów oczekują zwartych elastycznych manipulatorów, zajmujących małą przestrzeń roboczą.

Zwiększenie elastyczności w wielu przypadkach jest związane z wyposażeniem robotów w systemy wymiany narzędzi, a pozyskiwanie informacji o montowanych detalach często odbywa się z wykorzystaniem systemów wizyjnych (fot. 8). Wykorzystywane są niemal wszystkie ich typy: • czujniki wizyjne (składające się ze zintegrowanej kamery i prostego procesora, realizującego podstawowe operacje na obrazie w celu porównania lub odczytu pewnych parametrów), • kamery inteligentne (składające się z kamery i komputera, zintegrowanych w jednej obudowie o znacznie bardziej zaawansowanych funkcjach w stosunku do czujników wizyjnych), • kamery z zewnętrznymi komputerami wyposażonymi w procesory wizyjne (systemy charakteryzujące się największymi możliwościami i parametrami).

Większość producentów robotów oferuje również dodatkowe elementy, 6/2015

Fot. 8. Robot z systemem wymiany narzędzi firmy Schunk zainstalowany na robocie Mitsubishi w Laboratorium Robotyki Wydziału Mechatroniki i Lotnictwa Wojskowej Akademii Technicznej

Fot. 9. Stanowisko do montażu klawiatur w firmie Qwerty

jak czujniki siły, pozwalające na realizację montażu wszelkiego rodzaju mechanizmów czy elementów charakteryzujących się wysoką precyzją. Pewnym ograniczeniem tej technologii jest jednak dość wysoka cena tego typu rozwiązań, która w wielu przypadkach stanowi barierę finansową. Złożoność procesu montażu może być tak duża, że trudno jest znaleźć optymalne roz-

wiązanie ukompletowania stanowiska montażowego oraz zautomatyzowania wszystkich operacji. Prowadzi to wówczas do nadmiernej automatyzacji procesu. W takim przypadku, mimo wprowadzenia automatyzacji, produkcja nie staje się wydajniejsza, a wręcz może dochodzić do jej spowolnienia. Jedną z dróg poszukiwania złotego środka mogłoby być podglądanie istniejących 31

TECHNIKA

Fot. 10. Robot FANUC LrMate 200iD zainstalowany na zewnątrz (po lewej) oraz wewnątrz (po prawej) centrum obróbczego Robodrill

rozwiązań, jednak ich właściciele (fabryki) ukrywają szczegóły wdrożonych u siebie rozwiązań technicznych.

W aplikacjach montażowych często zachodzi konieczność operowania bardzo małymi detalami o różnorodnych kształtach. Przykładem takiej aplikacji jest rozwiązanie wdrożone w firmie Qwerty (fot. 9). Uruchomione tam stanowisko z robotem firmy FANUC, wyposażonym w zintegrowany system wizyjny, pozwala na automatyczny montaż różnego typu klawiatur. Rozwiązanie wydaje się być idealne z uwagi na dużą elastyczność, jaką daje robot z systemem wizyjnym (szybkie dostosowanie do różnych typów klawiatur). Podczas realizacji procesu produkcyjnego, w zależności od zarejestrowanego obrazu, robot układa elementy stykowe w produkowanych klawiaturach foliowych.

ZROBOTYZOWANA OBSŁUGA MASZYN Zrobotyzowana obsługa maszyn niesie za sobą wiele wymogów, zarówno w stosunku do robotów, jak i do maszyn. W przypadku maszyn konieczne jest, by zapewniały one: • zgodną z wymaganiami norm konfigurację bezpieczeństwa w relacji maszyna–robot, • zautomatyzowane otwieranie i zamykanie osłon, • sygnalizację uchwycenia i zwolnienie detalu w uchwycie, • automatyczne odprowadzanie wiórów i oczyszczanie szczęk uchwytu, • monitorowanie zużycia narzędzi skrawających.

32

Fot. 11. Stanowisko obsługi frezarki zrealizowane przez firmę Dreher AG

Pełna współpraca maszyny z robotem przemysłowym jest możliwa dzięki sprzęgowi sygnałowemu, umożliwiającemu wymianę danych między tymi urządzeniami. Ponadto oprogramowanie robota powinno umożliwić zdefiniowanie stref bezpieczeństwa, które pozwolą na szybką, płynną i bezkolizyjną realizację procesu technologicznego. Z uwagi na czas realizacji procesu obróbczego powinno się odpowiednio skonfigurować całe stanowisko w taki sposób, aby „martwe czasy” urządzeń były jak najkrótsze. Z tego względu zazwyczaj robot może obsługiwać kilka centrów obróbczych, przy czym może być zamontowany na zewnątrz lub we wnętrzu maszyny, jak ma to miejsce np. w przypadku integracji centrum obróbczego Robodrill z robotem FANUC LrMate 200iD (fot. 10).

Z uwagi na coraz częstsze robotyzowanie obsługi maszyn obróbczych na rynku pojawiły się gotowe rozwiązania. Przykładem może być rozwiązanie DR-1B firmy Dreher AG, w którym robot KR AGILUS 6 firmy KUKA współ-

pracuje z frezarką VF-2SS (fot. 11) lub ustandaryzowany system FlexMT firmy ABB (fot. 12). Głównym celem budowy takich stanowisk jest zwiększenie stopnia wykorzystania obrabiarek nawet do 90 proc., co w porównaniu z wykorzystaniem tradycyjnych urządzeń na poziomie 50 proc. wydaje się znakomitym wynikiem.

Ciekawym rozwiązaniem wydaje się być nagrodzone w 2014 r. na XVIII Międzynarodowych Targach Przetwórstwa Tworzyw Sztucznych i Gumy PLASTPOL rozwiązanie Roboshot oferowane przez firmę FANUC (fot. 13).

Jest to połączenie nowoczesnego zespołu wtryskowego z zaawansowanym sterowaniem CNC, które łatwo można uzupełnić robotem LR Mate 200iD. Istotny w przypadku tego rozwiązania jest fakt, iż wspomniana wtryskarka elektryczna przy zachowaniu wysokich parametrów pracy nie wymaga wymiany oleju, co pozwala na stosowanie jej m.in. w produkcji, gdzie wymagane jest zachowanie szczególnej sterylności.

Obok obsługi maszyn CNC i wtryskarek, roboty znajdują szerokie zastosowanie w obsłudze gilotyn i giętarek.

Proces ten, choć z pozoru prosty, wymaga jednak dynamicznego zaangażowania robota podczas gięcia, aby tym samym zapewnić założony wynik.

W momencie kiedy materiał zaczyna się wyginać, robot musi wykonać odpowiedni ruch, utrzymując materiał, tak aby odkształcenie materiału przebiegło tylko w określonym miejscu (fot. 14). Zastosowanie robotów AUTOMATYKA

TECHNIKA przemysłowych w tym przypadku jest związane ze zwiększeniem bezpieczeństwa, wydajności i elastyczności przy zachowaniu jakości.

PROCESY POWIERZCHNIOWE W procesach powierzchniowych (m.in. szlifowanie, polerowanie, gratowanie) stosowane są czujniki siły 3D ze specjalnym oprogramowaniem, co pozwala na zachowanie stałych sił obróbki.

Zastosowanie zrobotyzowanego rozwiązania pozwala na skrócenie czasu cyklu nawet o 20 proc., z jednoczesnym zmniejszeniem ryzyka uszkodzeń mechanicznych narzędzia i oprzyrządowania. Przykładem aplikacji powierzchniowej jest rozwiązanie z robotem KUKA KR 100 L80 HA wdrożone w firmie Guy Martin Design (fot. 15).

Zamontowany na 13-metrowym torze jezdnym KL 1500 robot jest wspierany stołem obrotowym (ósma oś robota), co ułatwia obróbkę procesową trójwymiarowych detali. Instalacja dla firmy Guy Martin Design funkcjonuje jako pięcioosiowe centrum obróbki CNC, które podczas pracy korzysta z oprogramowania CAM PowerMill firmy Delcam. W skład instalacji wchodzi dodatkowo 10-krotny zmieniacz narzędzi, który przesuwa się z robotem po torze jezdnym, systemy dozujące żywicę syntetyczną oraz systemy pistoletów natryskowych, wbudowanych w głowicę robota.

PODSUMOWANIE Wdrożone do produkcji zrobotyzowane technologie wytwarzania mają ważną niemierzalną zaletę – zwiększają prestiż firmy, który trudno jest przeliczyć na pieniądze. Od dawna wiadomo, że nowoczesne stanowiska produkcyjne są gwarancją produkcji na stałym i wysokim poziomie. Tym samym zachęcają potencjalnych odbiorców hurtowych do wyboru konkretnego dostawcy (fabryki). W dobie wszechobecnej konkurencji oraz możliwości uzyskania dopłat unijnych (np. z programu Horyzont 2020) przy wdrażaniu innowacyjnych technologii najbliższe lata wydają się być najlepszym okresem dla małych i średnich przedsiębiorstw w Polsce.

6/2015

Fot. 12. Stanowisko FlexMT firmy ABB

Świadome wdrażanie zrobotyzowanych technologii wytwarzania w zakładach produkcyjnych pozwala na uzyskanie wielu korzyści. Przede wszystkim umożliwia optymalizację wykorzystania parku maszynowego.

W przypadku klasycznych stanowisk obsługiwanych przez człowieka wraz ze wzrostem szybkości ich obsługi rośnie prawdopodobieństwo błędu, a nawet wypadku, co wynika ze zmęczenia operatora. W tym przypadku nawet zwiększenie liczby pracowników nie pozwala na uzyskanie takiej sprawności i wydajności jak zastosowanie robota. Robotyzacja pozwala więc nie tylko na podniesienie efektywności produkcji ale i bezpieczeństwa pracy.

Kolejną zaletą jest pełna skalowalność procesu produkcyjnego, a co za tym idzie możliwość łatwiejszego zarządzania produkcją. Bardzo istotnymi cechami stanowisk zrobotyzowanej obsługi maszyn są pełna mierzalność parametrów procesu i możliwość uwzględnienia kontroli jakości bezpośrednio na stanowisku produkcyjnym, a co za tym idzie ograniczenie potencjalnych strat związanych z wypuszczeniem wadliwych produktów procesu produkcyjnego. ppłk dr inż. Wojciech Kaczmarek dr inż. Jarosław Panasiuk Wojskowa Akademia Techniczna

Fot. 13. FANUC Roboshot wraz z robotem LR Mate 200iD

Fot. 14. Obsługa giętarki przez robota firmy ABB

Fot. 15. Realizacja procesu powierzchniowego przez robota KUKA KR 100 L80 HA

33

TECHNIKA

ŁAMIEMY

SCHEMATY ROBOTYKI Przywykliśmy już do powszechnie niemal stosowanych w różnych gałęziach przemysłu robotów przemysłowych. Robotyzacja jednak, jak każda zmiana w przedsiębiorstwie produkcyjnym, ma swoje oczywiste bariery, tak technologiczne czy organizacyjne, jak i ekonomiczne.

Łukasz Wojtczak

34

B

ariera ekonomiczna, która chyba jeszcze długo będzie obecna w świecie zastosowań produkcyjnych, jest określana przez kwotę inwestycji w relacji do uzyskanych przychodów z tego typu nakładów.

Ma to miejsce szczególnie tam, gdzie proces jest skomplikowany i niepowtarzalny i gdzie wysoki wolumen oraz powtarzalność procesu nie gwarantują uzyskania zadowalającej stopy zwrotu z inwestycji. Tym samym produkcja niskoseryjna i praca wymagająca ludzkiego „czucia” procesu są wciąż wyzwaniem dla robotyzacji. Ma się jednak ku lepszemu i tu apel: z punktu widzenia producentów warto podjąć współpracę z integratorem robotów przemysłowych, właściwie niezależnie

od reprezentowanej branży czy skali produkcji. Ci „zawodowcy” bowiem mogą czasem wesprzeć proces produkcji w jego najmniej oczekiwanym dla inwestora miejscu, ku zadowoleniu obu stron procesu. Kilka przykładów przekonuje, że obszary z pozoru mało podatne na robotyzację doskonale się jej poddały, gwarantując inwestorom zwrot inwestycji i osiągnięcie zakładanych parametrów, np. powtarzalności procesu, utrzymanie jego jakości czy niezwykle istotnej poprawy bezpieczeństwa pracowników. Coraz tańsze elementy automatyki, rosnący koszt pracy, maksymalizacja uniwersalności i możliwości stosowanych manipulatorów już przez samych producentów sprawiają, że roboty pojawiają się tam, AUTOMATYKA

Fot. KUKA

ORYGINALNE APLIKACJE

TECHNIKA gdzie – delikatnie rzecz ujmując – nie spodziewalibyśmy się ich spotkać: w obszarach do chwili obecnej zarezerwowanych dla człowieka i jego zmysłów oraz wszędzie tam, gdzie trzeba widzieć, adaptować się i czuć proces, by wykonywać go w sposób prawidłowy.

ALE RZEŹNIA… Skupiając się na konkretach, można rozpocząć podróż po robotyce innej, nietypowej, trochę może nawet szalonej od… rzeźni. I gdzie tu miejsce na roboty, nasuwa się oczywiste pytanie? Przy pakowaniu gotowych elementów, szczególnie umieszczonych w jednakowych opakowaniach, oczywiście tak, ale gdzie dalej?… A raczej, biorąc pod uwagę realizowany proces – bliżej, wcześniej? Wdrożenie, które przedstawiamy, nie jest nowością, ale cały czas zasługuje na uwagę ze względu na swój niepowtarzalny i, trzeba się chyba zgodzić, wciąż innowacyjny charakter. Otóż roboty firmy KUKA przed podzieleniem tusz wieprzowych usuwają najpierw końcową część jelita grubego. Ubrane w gustowne fartuchy, chroniące je przed środowiskiem a pro-

dukt przed zanieczyszczeniem pracują, wytrwale dzieląc materiał wejściowy na mniejsze części. Można zapytać, gdzie tu innowacja, gdzie przywoływana nowość. Clou sprawy tkwi w samym produkcie, który jest mniej lub bardziej, ale jednak niepowtarzalny.

Jak to się zaczęło? Najpierw, co przy tak nietypowym zastosowaniu robotów przemysłowych okazało się dobrą strategią, odbyły się testy, które pozwoliły uwiarygodnić możliwość automatyzacji procesu. Dopiero po rozbudowanych testach i badaniach oraz po określeniu założeń ekonomicznych zrealizowano właściwe wdrożenie.

Uchylając rąbka tajemnicy można przedstawić, dzięki jakim zabiegom instalacja ma szansę pracować poprawnie. Podwieszony transporter utrzymuje tusze w ruchu, gdy przejeżdżają one wzdłuż linii obsługiwanej przez roboty. I tu już wkracza pierwszy system współpracy robota z transporterem, który pozwala zwiększyć możliwości pracy robota z ruchomym produktem.

W tym czasie – i tu kolejne znakomite rozwiązanie projektantów linii – laserowy system obmierza każdą z tusz w trzech wymiarach, archiwizując

SONDA

Fot. KUKA

CO JEST BARIERĄ DLA MŚP W OBSZARZE WPROWADZANIA ROBOTYZACJI? DLACZEGO NAWET NISKOKOSZTOWE, PROSTE ROBOTY SĄ MAŁO POPULARNE? Z naszych obserwacji wynika, że dla MŚP wciąż największym wyzwaniem jest skala przeprowadzenia takiej inwestycji. Chodzi tutaj nie tylko o zakup robota, ale o zautomatyzowanie całej linii produkcyjnej. Dlatego bardzo ważnym czynnikiem jest edukacja przedsiębiorców związana z wdrożeniem robota do procesu produkcji – pokazanie, że innowacje i nowe technologie mogą pomóc w dopasowaniu się do zmian, jakie niesie współczesny rynek. Producenci, którzy chcą obniżyć koszty produkcji i zwiększyć konkurencyjność, niezależnie od wielkości przedsiębiorstwa oraz branży, powinni postawić na automatyzację procesu produkcji. Rozwiązaniem mogą być lekkie, elastyczne roboty, dostępne w atrakcyjnych cenach i łatwe w użytkowaniu.

Przez lata roboty uważane były za duże, ciężkie i drogie maszyny, które muszą znajdować się w specjalnej obudowie, mogą być programowane wyłącznie przez specjali-

6/2015

stów oraz wymagają intensywnej konserwacji.

Obecnie nadszedł czas na zmianę sposobu myślenia. Nie ulega wątpliwości, że wymagania przemysłu wobec robotów również zaczynają się zmieniać. Jesteśmy w trakcie tego procesu, gdzie potrzebne są lekkie roboty przemysłowe, które zapewniają elastyczność, ekonomiczność i łatwość obsługi oraz mogą bezpośrednio współpracować z ludźmi. Ich celem jest wspieranie pracowników podczas wykonywania ich zadań oraz usprawnienie procesów. W rezultacie zmienia się powszechne wyobrażenie o robotach: przestają być traktowane jako niezależne maszyny, do których lepiej się nie zbliżać.

Są postrzegane jako użyteczne narzędzia, a wręcz asystenci w procesie produkcji.

Enrico Krog Iversen prezes zarządu Universal Robots

35

TECHNIKA

dokładne dane o wymiarach i kształtach każdej tuszy z osobna. Dane te są przesyłane do sterownika robota, który generuje indywidualną ścieżkę ruchu ramienia − docelowo trajektorię ruchu narzędzia, przeznaczoną dla konkretnej tuszy. Na linii zastosowano dwa roboty. Pierwszy z nich odcina kończyny przednie, a drugi, podwieszony do góry nogami usuwa część wnętrzności. Odbywa się ponowna kontrola geometryczna produktu i do gry wkracza właściwy „rzeźnik” – również umieszczony do góry nogami robot o udźwigu 60 kg, który z drugim, bliźniaczym manipulatorem, realizują finalną rozbiórkę tuszy.

Roboty rozbiórki tusz

Wdrożenie zostało zrealizowane dzięki zastosowaniu zaawansowanych systemów laserowej detekcji kształtu i możliwości adaptacyjnych robotów, tak na poziomie generowania pojedynczej, niepowtarzalnej ścieżki ruchu, jak i właściwie dobranych narzędzi, pozwalających w pełni wykorzystać zaawansowane systemy sterowania. Należy podkreślić, że aplikacje do pracy z detalami niepowtarzalnymi nie są już nowością, tu jednak na uwagę zasługuje posługiwanie się skanowaniem 3D dla generowania „obrazu” absolutnie niepowtarzalnego, biologicznego bytu.

Można zaryzykować wniosek, że generowanie indywidualnej ścieżki trajektorii ruchu robota, na podstawie oceny rzeczywistego elementu, jest coraz intensywniej rozwijanym kierunkiem robotyzacji, który pozwala na zastosowanie robotów w obszarach wcześniej dla nich niedostępnych.

UFF, JAK GORĄCO Bardzo ciekawym i wartym odnotowania zastosowaniem robota przemysłowego jest pomiar temperatury ciekłego metalu w przemyśle hutniczym, tutaj realizowany za pomocą termopary jednorazowej. Praca człowieka przy piecu, w którym znajduje się płyn o temperaturze przykładowo – dla żeliwa – rzędu 1400 °C, musi budzić pewne emocje 36

oraz zrozumiałą troskę o pracownika.

W praktyce pomiar temperatury tą metodą przeprowadza się, manipulując jednorazową termoparą zamontowaną na długim pręcie i umieszczając ją w miejscu pomiaru. Łatwo sobie wyobrazić, jakie panują tam warunki pracy… I tu z pomocą przyszła również robotyzacja procesów – w odróżnieniu od pierwszego przykładu − powtarzalnych. Zastosowany robot, oczywiście w wykonaniu „foundry”, do pracy w podwyższonej temperaturze jest dodatkowo ubrany w rękaw ochronny, który chroni manipulator. Rękaw taki izoluje od ciepła, ale i chroni ruchome elementy robota przed drobinami zanieczyszczeń. Na rynku funkcjonują firmy wyspecjalizowane w produkcji tego typu osłon, przeznaczonych do różnych prac robotów.

W zależności od przyjętej koncepcji pracy instalacji można sobie wyobrazić, że w uproszczonej wersji to człowiek wymienia zużytą termoparę na nową.

Natomiast w wersji pełnej automatyki robot sam, współpracując z układami autonomicznymi, pobiera i wymienia termoparę w trybie automatycznym.

Zastosowanie o tyle warte odnotowania, że jest doskonałym przykładem odciążania człowieka od niebezpiecznych i uciążliwych prac, przy jednoczesnym zachowaniu poprawności prowaAUTOMATYKA

Fot. KUKA

Robot ubrany w rękaw ochronny

TECHNIKA

Zestaw ochronny robota do pracy w warunkach zapylenia i podwyższonej temperatury

dzonego procesu oraz pokazuje, w jak trudnych warunkach mogą obecnie pracować odpowiednio przygotowane manipulatory przemysłowe.

OKO RA..BOTA Kontrola wizyjna już na stałe zadomowiła się w wielu gałęziach przemysłu i w licznych zakładach produkcyjnych.

Rosnąca wydajność maszyn produkcyjnych wymusza coraz szybszą kontrolę produktu, często na wielu etapach pro-

dukcji. Odpowiedzią są coraz szybsze i wydajniejsze systemy wizyjne. Co jednak w przypadku, gdy kontrolowany detal nie jest produkowany na masową skalę, natomiast jego kontrola musi być bardzo dokładna i przebiegać w różnych kierunkach i w różnych odległościach od elementu? I tu ponownie z pomocą przychodzą roboty przemysłowe.

W zrealizowanym w przemyśle wdrożeniu rozwiązaniem okazała się

kamera zamontowana na ramieniu robota przemysłowego, współpracującego z jednoosiowym stołem obrotowym, stanowiącym dodatkową oś manipulatora. Stół umożliwia obrót skrzyni biegów, bo to jest przedmiotem kontroli, a także zajęcie optymalnej pozycji przez robota. Następnie manipulator kieruje procesem, prowadząc kontrolę wizyjną obecności wszystkich wymaganych elementów detalu oraz poprawności ich montażu, przy jednoczesnym pomiarze niektórych geometrycznych parametrów produktu. Dodatkowym wyzwaniem podczas integracji instalacji było wymaganie delikatnego obchodzenia się z precyzyjnym sprzętem wizyjnym zamocowanym na ramieniu robota. Alternatywą było umieszczenie szeregu kamer lub części z nich na niewielkich manipulatorach, które obejmowałyby wymagany obszar pomiarowy. Okazało się jednak, że przy spełnieniu wymaganej wydajności procesu byłoby to rozwiązanie droższe i nie tak uniwersalne patrząc pod kątem przyszłej produkcji, jak zastosowanie robota przemysłowego.

Kolejnym ciekawym przykładem wdrożeń, gdzie na stałe już w proces wpisują się roboty przemysłowe, są aplikacje spawania. Przytoczony dalej przykład jednak obrazuje nieco inną stronę tego obszaru roboty-

Fot. KUKA

SONDA Wprowadzamy inteligentne rozwiązania, których zakup nie jest warunkowany zaporową ceną.

Koszt zrobotyzowanego stanowiska może zwrócić się w ciągu jednego roku lub szybciej. Warto przyjrzeć się swojej produkcji po raz kolejny i zastanowić, czy nie warto jej zrobotyzować.

Jeżeli nie koszt, to co w takiej sytuacji staje się barierą utrudniającą wdrożenie robotyki?

Bariery są bardzo pragmatyczne. Sam robot nie wykona pracy. Konieczne jest opracowanie sposobu dostarczania elementów do robota i układanie podzespołów już na bardzo wczesnym etapie produkcji. Etap ten nierzadko odbywa się u naszego dostawcy. Warto dowiedzieć się, czy nasze podzespoły mogą być dostarczane w postaci umożliwiającej automatyczną depaletyzację.

Można próbować wywrzeć wpływ na dostawcę, aby ten dostosował strategię pakowania do naszych potrzeb. Auto-

6/2015

matyczne pobieranie elementów nieuporządkowanych może być drogie i w efekcie prowadzić do konieczności zatrudnienia człowieka. Planując robotyzację trzeba określić, które elementy będą podawane, montowane lub wytwarzane w cyklu automatycznym. Nie można oczekiwać, że określona konfiguracja stanowiska zrealizuje każde zadanie. Planować możemy jedynie to, co znamy lub możemy przewidzieć. Powinniśmy skoncentrować się na faktach, nie wybiegając przesadnie w przyszłość. Zbyt długa perspektywa wpłynie na podniesienie ceny rozwiązania, a także na czas wdrożenia.

Państwa zadaniem jest produkować i zarabiać pieniądze, a inteligentna robotyzacja może w tym pomóc.

Przemysław Degórski dyrektor rozwoju, produkcji i sprzedaży WObit

37

TECHNIKA zacji. Realizowany projekt spawania z wykorzystaniem technologii hybrydowej – plazma plus tradycyjny MIG/MAG – daje bardzo obiecujące wyniki osiąganych w procesie parametrów spawania. Metoda pozwala na spawanie blach o grubości nawet 20 mm jednym przejściem (!) z prędkością rzędu 0,8 m/min (!). Wymaga to oczywiście wprowadzenia w materiały łączone ogromnej ilości energii cieplnej, co w powiązaniu z wagą palnika i wymaganiami dokładności jego prowadzenia silnie ogranicza możliwość prostego spawania „z ręki”.

PARTNERZY Osobnego zaznaczenia wymaga coraz silniej rysujący się w robotyce przemysłowej nurt współpracy robota z człowiekiem, ramię w ramię. O zaletach takiego rozwiązania nie trzeba chyba nikogo przekonywać. Robot jako partner w pracy może realizować te zadania, które dla człowieka są szczególnie uciążliwe lub niebezpieczne, np. montaż bardzo małych elementów w montowanej ręcznie całości. Może też realizować montaż elementów podgrzewanych lub schładzanych, które wymagają znaczącej precyzji operowania, w przypadku

ROSNĄCA WYDAJNOŚĆ MASZYN PRODUKCYJNYCH WYMUSZA CORAZ SZYBSZĄ KONTROLĘ PRODUKTU, CZĘSTO NA WIELU ETAPACH PRODUKCJI. W przypadku spoin prostych można wesprzeć się popularnymi na rynku traktorkami spawalniczymi… Niestety, wprowadza to bardzo mocne ograniczenie metody, np. w przypadku spawania przenikających się rur. Tutaj doskonałym rozwiązaniem jest zastosowanie robota. To bardzo dobry przykład na to, jak wprowadzanie jednej technologii – spawania hybrydowego – wymusza zastosowanie narzędzi do jej obsługi, w tym przypadku akurat robotów przemysłowych.

ograniczonych możliwości stosowania środków ochrony dłoni. Uważa się, że przyszłość robotyzacji przemysłowej będzie zmierzała właśnie w tym kierunku – przybliżania robotów do stanowisk pracy człowieka. Obecnie mocnym ograniczeniem technologicznym jest fakt, że do bezpośredniego sąsiedztwa człowieka „dopuszczone” są roboty o relatywnie niewielkim, zaledwie kilkukilogramowym udźwigu.

To ograniczenie wynika z konieczności zapewnienia bezpieczeństwa opera-

torowi, co jest najczęściej realizowane za pomocą czujników momentu znajdujących się w napędach robota. Ponadto małą masę łatwiej zatrzymać „w miejscu”, co gwarantuje pełne bezpieczeństwo człowieka współpracującego z urządzeniem. Wydaje się, że kontrola obecności człowieka w przestrzeni roboczej oraz zmniejszenie prędkości ruchów w przypadku dużych robotów to rozwiązania pośrednie, pozwalające na współpracę człowieka z dużym manipulatorem. Zbliża się czas, gdy duże roboty będą mogły pracować w obecności człowieka, z właściwymi sobie prędkościami, gwarantując mu pełne bezpieczeństwo.

ZABAWA NA POWAŻNIE Finalnie, traktując bardzo poważnie kwestie bezpieczeństwa, można pozwolić sobie na chwilę rozrywki. Firma KUKA opracowała specjalną edycję robota przemysłowego, jednego ze swych dużych modeli, nadając mu przydomek RoboCoaster. Zadaniem tego robota jest dostarczanie niezapomnianych wrażeń rodem z treningu dla astronautów. Zanim krótko zostanie przedstawiona idea systemu, należy odnieść się do silnie zaakcentowanej już kwestii bezpieczeństwa. Otóż wszystkie użyte w tym robocie istotne części konstrukcyjne są kontrolowane na okoliczność występowania wad wewnętrznych.

Robot jest sprawdzany pod tym względem niezwykle rygorystycznie, tak aby zapewnić użytkownikom maksimum

Fot. KUKA

RoboCoaster – robotyka na usługach rozrywki

38

AUTOMATYKA

TECHNIKA

Zadaniem RoboCoastera jest dostarczenie niezapomnianych wrażeń, rodem z treningu dla astronautów

bezpieczeństwa. Sam pomysł aplikacji polega na zamontowaniu na ramieniu robota dwuosobowych foteli dla osób żądnych wrażeń, a robot zapewnia poruszanie się po trajektorii wcześniej wybranej przez samych zainteresowanych. Możliwe są obroty, szybki przelot tuż nad podłożem, a także błyskawiczny transport w górę. Należy pamiętać, że robot jest – delikatnie mówiąc – duży: osiągana jest więc wysokość ponad 5 m. Emocje gwarantowane.

PODSUMOWANIE Warto podkreślić, że jedną z bardzo istotnych wartości robotyzacji jest jej

uniwersalność i coraz większa możliwość adaptacji do zmieniających się warunków otoczenia. Pod tym względem kierunek robotyki przemysłowej został już wyznaczony i roboty uzyskują coraz większą autonomię, wiedzę i „czucie” procesów, w które są angażowane. Jakie ma to przełożenie na decyzje potencjalnych klientów inwestujących w procesy automatyzacji i robotyzacji? Otwartość na nowe jest cechą, która procentuje pozytywnymi zmianami. Takie zmiany, wprowadzane umiejętnie i z doświadczonym, rzetelnym partnerem, oznaczają dla firmy większe

zyski oraz większą elastyczność przy poprawie warunków pracy. Aktualna jest treść apelu kierowanego do osób zaangażowanych w procesy produkcji o kontakty z firmami integratorskimi, z ogólnym pytaniem „w czym mogą pomóc”. Kontakt taki umożliwi inwestorowi zorientowanie się, w jakim obszarze i zakresie może swój proces usprawnić, poprawiając status firmy na rynku i zapewniając jej stabilność na przyszłość. Łukasz Wojtczak Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów PIAP

Fot. KUKA

SONDA Z kontaktów z potencjalnymi inwestorami stanowisk zrobotyzowanych wynika, że najczęściej wskazywanymi czynnikami stanowiącymi barierę w realizacji stanowisk zrobotyzowanych są: • niepewny popyt na wykonywane produkty, • problem ze znalezieniem kompromisu pomiędzy poziomem technicznym, jakością i ceną, • brak odpowiednio wykwalifikowanej kadry specjalistów, • przekonanie, że obecna organizacja i stopień zaawansowania technologicznego jest odpowiednia z punktu widzenia sytuacji firmy i nie ma potrzeby doinwestowania.

6/2015

Zbyt małe jeszcze zastosowanie prostych robotów spowodowane jest skromną ofertą na rynku w zakresie tych produktów, ale przede wszystkim brakiem popularyzacji takich rozwiązań w przemyśle, w przeciwieństwie do bogatej oferty robotów przemysłowych złożonych.

Ponadto zdecydowanie mniejsze możliwości kinematyczne ograniczają ich zastosowanie i trudniej je zaadoptować do nowych zadań.

Tadeusz Sarnowski prezes zarządu ZAP-Robotyka

39

TECHNIKA

ROBOTY

WSPÓŁPRACUJĄCE O robotach współpracujących z człowiekiem, rozwiązaniach technologicznych i zagadnieniach związanych z bezpieczeństwem rozmawiamy z Enrico Krog Iversenem, prezesem firmy Universal Robots.

Minęło już 10 lat od założenia firmy Universal Robots i prawie siedem od wprowadzenia na rynek pierwszego robota. Co wydarzyło się w firmie od tamtej pory?

Od momentu wejścia na rynek pierwszego robota UR w grudniu 2008 roku odnotowaliśmy znaczący wzrost i w tym momencie sprzedajemy nasze 40

produkty już w ponad 50 krajach na całym świecie. Portfolio produktowe zawiera obecnie współpracujące ramiona robotyczne UR3, UR5 oraz UR10. Rozbudowuje się także nasza firma. W samym tylko 2014 roku do Universal Robot dołączyło 50 nowych pracowników.

Do końca 2015 roku spodziewamy się powiększenia naszej firmy o kolejne 50 osób, zarówno w siedzibie głównej w Odense, jak i w biurach regionalnych.

Jakie zmiany w zakresie robotyzacji obserwuje Pan na rynku polskim i europejskim? Światowy rynek robotyzacji rozwija się dynamicznie. Według ekspertów z Międzynarodowej Federacji Robotyki (IFR) w latach 2015–2017 średni roczny wzrost światowej sprzedaży

robotów przemysłowych wyniesie około 12 procent. Także w Polsce między 2014 a 2017 rokiem przewidywany jest wzrost instalacji robotów przemysłowych. W krajach Europy Środkowo-Wschodniej my również widzimy potencjał do dalszego wzrostu robotyzacji. To bowiem warunek konieczny do podtrzymania dotychczasowego poziomu konkurencyjności przemysłu w skali całego kraju. Dotyczy to w szczególności takich gałęzi gospodarki, jak przemysł motoryzacyjny, metalowy, elektroniczny czy też przemysł spożywczy. Przykładem mogą być Czechy i Słowacja, gdzie obserwujemy znaczący wzrost poziomu robotyzacji. Głównym czynnikiem wzrostu jest tam zwiększenie inwestycji w roboty w przemyśle motoryzacyjnym, gumowym oraz twoAUTOMATYKA

Fot. Universal Robots

– WYZWANIA I MOŻLIWOŚCI

TECHNIKA rzyw sztucznych. Spodziewamy się dalszego wzrostu zapotrzebowania na nasze roboty. Producenci, którzy chcą obniżyć koszty produkcji i zwiększyć konkurencyjność, niezależnie od wielkości przedsiębiorstwa oraz branży, stawiają na automatyzację procesu produkcji. W tym celu szukają nowych rozwiązań w postaci lekkich, elastycznych robotów, dostępnych w atrakcyjnych cenach i łatwych w użytkowaniu.

Jesteśmy na to przygotowani.

dzielonym stanowisku pracy przy stole warsztatowym do podnoszenia, montowania i wkładania określonych części. Dzięki zwartej konstrukcji i łatwości programowania można łatwo zmieniać realizowane przez robota zadania. UR3 zapewnia powtarzalność z dokładnością do 0,1 milimetra, podobnie jak UR5 i UR10. Przykładowo potrafi dostosować ruchy do obrysu powierzchni, takich jak aluminiowa krawędź smartfonu, „wyczuwając”

JESTEŚMY PIONIEREM W PRODUKCJI LEKKICH ROBOTÓW WSPÓŁPRACUJĄCYCH.

Fot. Universal Robots

E

Od maja na rynku dostępny jest nowy robot UR3, jeszcze mniejszy od poprzedników. Jakie ma cechy i czym była podyktowana decyzja o jego wprowadzeniu?

Jesteśmy pionierem w produkcji lekkich robotów współpracujących. Naturalną kontynuacją naszych działań jako producenta robotów było stworzenie jeszcze mniejszego, wyspecjalizowanego robota do pracy z człowiekiem na stanowiskach montażowych.

Przegubowy robot UR3 charakteryzuje się bardzo dobrą relacją wydajności do ceny, a także szybkim zwrotem z inwestycji. Ważna jest także możliwość pracy z człowiekiem bez zabezpieczeń. Waży on jedynie 11,2 kilograma i zapewnia udźwig do trzech kilogramów. Ma możliwość obrotu o 360 stopni na wszystkich przegubach oraz nieograniczoną swobodę obrotu na przegubie końcowym.

Dzięki temu UR3 jest jeszcze bardziej elastyczny, lekki i łatwy w użytkowaniu. Może pełnić rolę „trzeciej ręki”, co sprawia, że jeden pracownik może realizować zadania, które tradycyjnie wymagałyby zaangażowania dwóch osób. Nadaje się do takich prac, jak polerowanie, klejenie i przykręcanie, wymagających zapewnienia stabilnego poziomu jakości produktu. Może być również wykorzystywany na wy6/2015

kształt przedmiotu, co pozwala uniknąć programowania ruchów i współrzędnych, czyli wprowadzenia ponad 100 różnych dodatkowych danych.

W jakich branżach i aplikacjach UR3 może być wykorzystywany?

Myślę, że wykorzystanie UR3 jest praktycznie nieograniczone i znajduje zastosowanie w wielu sektorach przemysłu – od produkcji urządzeń medycznych poprzez motoryzację, produkcję żywności, produkcję elektroniki itd. UR3 pasuje wszędzie tam gdzie nie ma dużo przestrzeni, na przykład w przemyśle elektronicznym na długiej linii produkcyjnej. Jestem pewien, że będziemy zaskoczeni wykorzystaniem robotów UR3 w ob-

W jakie zabezpieczenia są wyposażone roboty UR? To zależy od przeznaczenia i rodzaju urządzenia. Przykładowo nasz robot UR3 wyposażony jest w 15 zaawansowanych, regulowanych ustawień bezpieczeństwa. Jednym z nich jest unikalne wykrywanie nacisku, co umożliwia robotowi UR3 ograniczenie siły w momencie kolizji z pracownikiem. Domyślna wartość wyczuwanego nacisku wynosi 150 N. Możliwe jest także zaprogramowanie zatrzymania robota, jeżeli na swojej drodze napotka opór o sile wynoszącej tylko 50 N. Zabezpieczania te potwierdzone są certyfikatami, przede wszystkim TÜV, czyli Niemieckiego Stowarzyszenia Dozoru Technicznego.

Kolejne firmy wprowadzają roboty współpracujące z człowiekiem.

W czym tkwi przewaga Universal Robots?

Naszych klientów przekonujemy przede wszystkim argumentami ekonomicznymi. Przeciętny okres zwrotu z inwestycji dla robotów UR jest najkrótszym w przemyśle i wynosi jedynie 195 dni. Produkowane przez nas lekkie, uniwersalne i elastyczne ramiona robota stanowią idealne rozwiązanie dla każdej wielkości i niemalże każdego sektora przemysłowego. Jesteśmy otwarci na potrzeby przedsiębiorców, dlatego perspektywy rozwoju robotów UR na świecie są bardzo optymistyczne. Z drugiej strony niektórzy producenci zbyt szeroko wykorzystują znaczenia słowa „współpracujący”, nazywając tak nawet te roboty, które wymagają ogrodzenia zabezpieczającego.

UNIVERSAL ROBOTS www.universal-robots.com

szarach, w których nigdy dotąd nie były stosowane. Po wstępnej ocenie ryzyka w większości zastosowań UR3 może pracować razem z pracownikami bez ogrodzenia zabezpieczającego.

Istotnym czynnikiem wpływającym na wzrost popytu na małe roboty, takie jak UR3, będzie ograniczenie przestrzeni produkcyjnej.

TECHNIKA

ROBOT

– PRACOWNIK PRZYSZŁOŚCI

Jakub Kwiatkowski

robot

sygnał ostrzegawczy

zdalny standardowy moduł wejść-wyjść

zdalny moduł wejść-wyjść systemu CC-Link Safety

kurtyna świetlna

wyłączniki awaryjne sterownik PLC bezpieczeństwa

Dzięki światłowodowej sieci CC-link możemy do platformy sterowania podłączyć takie elementy, jak kurtyny laserowe, przyciski awaryjne oraz wyłączniki bezpieczeństwa

Umieszczanie elementu w otworze

Siła wsteczna na skutek kolizji

Korekta położenia elementu

Czujnik siły jest szczególnie przydatny w aplikacjach montażu jednego elementu w drugim

W

spółczesny przemysł oczekuje od robotów przede wszystkim zastąpienia człowieka w trudnym środowisku, np. podczas prac w warunkach trudnych, powtarzalnych, monotonnych i takich, gdzie łatwo o ludzki błąd. Oznacza to, że taki robot musi być wystarczająco inteligentny i zdolny do przystosowania się do zmiennych warunków pracy.

Tak jak człowiek. Przyjrzyjmy się zatem, w jaki sposób możemy doposażyć robota, by spełniał on najbardziej wyśrubowane wymagania.

INTEGRACJA TO PODSTAWA Pierwszą i najważniejszą rzeczą, jakiej potrzebuje robot, jest jeden, centralny system sterowania – porównując tę sytuację do człowieka, stanowi on nieja42

moduł master systemu CC-Link Safety

P R O M O C J A

ko mózg całego systemu. Linia produkcyjna to nie tylko robot przemysłowy.

Często składają się na nią taśmociągi, maszyny wieloosiowe, maszyny CNC, system nadrzędny itp. Jeśli jednostki te pracują oddzielnie, możemy spodziewać się problemów związanych z integracją systemu już na etapie projektowania. Mitsubishi Electric znalazło rozwiązanie, zapewniając jedną, wspólną platformę sterowania dla wszystkich aktywów składających się na linię produkcyjną – platformę iQ-R. Platforma iQ-R jest niezwykle elastycznym, multifunkcyjnym systemem sterowania. Na płycie bazowej możemy umieścić nawet do czterech procesorów i 64 różnych modułów. Mogą to być jednostki PLC i robotów, wieloosiowe kontrolery Motion czy kontroler procesowy. Każdy z tych procesorów AUTOMATYKA

Fot. Mitsubishi

Współczesny przemysł stawia niesamowicie wysokie wymagania wszystkim dostawcom.

Szczególnie wyśrubowane są oczekiwania wobec firm, które dostarczają rozwiązania z zakresu robotyki. Jednym z częstych rozwiązań stosowanych na liniach produkcyjnych są roboty przemysłowe, które zdobywają coraz większą popularność w polskich fabrykach. Jednocześnie z roku na rok rosną wymagania wobec nich, ponieważ każdy chce produkować więcej, mniejszym kosztem i w krótszym czasie.

Dlatego nieodłącznym elementem robotów stają się dodatki, które mają im zastępować ludzkie zmysły, pozwalając w ten sposób na wykorzystanie 100 proc. ich możliwości.

TECHNIKA ma własny program i pracuje niezależne od innych. Jednak przy pomocy wspólnej szyny pamięci są w stanie wymieniać między sobą dane błyskawicznie. Dzięki temu, łącząc dwie cele zrobotyzowane z wieloosiową maszyną, mamy pewność, że obiekty te mogą bezkolizyjnie pracować nad jednym przedmiotem, wykorzystując tylko jeden sterownik. Zyskujemy w ten sposób maksymalizację bezpieczeństwa i minimalizację miejsca potrzebnego dla takiej aplikacji. Innym popularnym rozwiązaniem jest zastosowanie dwóch maszyn CNC sterowanych modułem C70 i sprzężonego z nimi robota, który odpowiada za dostarczenie i odebranie gotowego elementu z maszyny. Często spotykane jest również zastosowanie procesora C z modułem MES-IT. Dzięki nim jesteśmy w stanie kontrolować do 32 osi serwo oraz zbierać i wysyłać dane produkcyjne z całej fabryki. Wszystko dzięki użyciu jednej platformy iQ-R!

Fot. Mitsubishi

ZASTĄPIĆ ZMYSŁY Aby roboty były w stanie jak najlepiej wykonywać powierzone im prace, potrzebne jest im coś na kształt ludzkich zmysłów. Pierwszy z nich – wzrok – został znakomicie zastąpiony dzięki dedykowanym systemom wizyjnym.

Dwóch liderów w dziedzinie automatyzacji – Mitsubishi Electric i firma Cognex – połączyło siły i stworzyło wspólną platformę systemów wizyjnych dla robotów przemysłowych. Dzięki temu roboty MELFA mają wbudowane funkcje pozwalające w łatwy i szybki sposób… wyposażyć je w oczy. Dedykowany system wizyjny Cognex pozwala im znaleźć pożądany przedmiot w obszarze pracy i dostarczyć odpowiednie dane na temat jego położenia do platformy iQ-R, która jest „mózgiem” robota. Aby ułatwić pracę programistom, Mitsubishi Electric wyposażyło platformę iQ-R w specjalny system MELFA Vision, pozwalający sprzężyć robota z wizją w intuicyjny sposób.

6/2015

System wizyjny można też wykorzystać podczas procesu kontroli jakości. Jest on w stanie całkowicie zastąpić człowieka i zapewnić wysoce efektywny i szybki sposób sprawdzania produktów. Przy wykorzystaniu High Speed Data Logger, jednego z modułów dostępnych dla platformy iQ-R, maszyna może zebrać i zapisać raporty z całego procesu wytwarzania i testowania. System taki w znacznym stopniu wspiera działania firm w zakresie filozofii Zero Defect, w której zakłada się wyeliminowanie wszystkich wadliwych produktów już na etapie produkcji i kontroli jakości. Dzięki High Speed Data Logger możliwe jest też wygenerowanie i wysłanie automatycznej informacji o produkcji np. do zarządu firmy, bez konieczności stawiania skomplikowanego systemu IT. Krokiem milowym, jeśli chodzi o systemy wizyjne, było zastosowanie wizji 3D, która pozwala dostarczyć robotowi dużo więcej danych niż w przypadku obrazu obiektu na płaszczyźnie.

Umożliwia to maszynie rozpoznanie i podniesienie obiektu leżącego np. w pudełku – nie ma już potrzeby budowania osobnej maszyny, która wyciągnie obiekt i zapewni jego poprawne ułożenie, tak by robot mógł nad nim pracować. Dzięki systemowi trójwymiarowej wizji może on sam rozpoznać m.in. pozycję i kąt nachylenia elementu. Warto podkreślić, że roboty Mitsubishi Electric mają wbudowane funkcje, pozwalające wykorzystać sys-

tem wizyjny zarówno 2D, jak i 3D. Kolejnym zmysłem, w jaki możemy wyposażyć robota, jest dotyk. W 2014 r.

Mitsubishi Electric wprowadziło na rynek innowacyjny produkt, jakim jest czujnik siły 1F-FS001-W200 – laureat wielu prestiżowych nagród przyznawanych w konkursach na produkt roku w dziedzinie automatyki.

W przeszłości robot operujący nad przedmiotem musiał z góry znać wszystkie współrzędne położenia obiektu. To oznaczało, że nie był w stanie sam stwierdzić, czy obiekt został podniesiony lub odłożony w prawidłowy sposób. Dziś, dzięki zastoso43

TECHNIKA waniu czujnika siły, roboty Mitsubishi Electric serii RV-F i RH-F mogą jeszcze delikatniej i z odpowiednią siłą operować elementami w otaczającej przestrzeni. Przykładowo w czasie pracy robota możemy wykrywać kontakt z elementami otoczenia, kontrolować i zmieniać siłę wywieraną przez robota oraz wpływać na to, jak pracuje. Jest to bardzo użyteczne w aplikacjach takich jak montaż, gdzie umieszczamy jeden element w drugim. Dzięki zastosowaniu czujnika na początku zadania kontrolujemy precyzyjnie siłę, aby nie uszkodzić powierzchni elementów, a gdy odpowiednia pozycja wkładania zostanie znaleziona, robot wykonuje zadanie do końca z właściwą sztywnością. Ponieważ robot może poruszać się w czasie dociskania narzędzia z kontrolowaną siłą, rozwiązanie to znajduje także idealne zastosowanie w aplikacjach takich jak szlifowanie i polerowanie. Ponadto dzięki czujnikowi można skrócić czas uczenia i programowania – robot sam znajdzie odpowiednią pozycję, która nie będzie niszczyć powierzchni obiektów. Dodatek ten znajduje także szerokie zastosowanie w aplikacjach kontroli jakości wykonania produktów, gdzie potrzebne są pomiary sił niezbędnych do wykonania ruchów.

BEZPIECZEŃSTWO PRZEDE WSZYSTKIM Nowoczesna fabryka to przede wszystkim bezpieczna fabryka – nie tylko dla ludzi, ale także dla sprzętu i wytwarzanego produktu. Produkty Mitsubishi Electric są wyposażone w rozwiązania, które zapewniają odpowiedni poziom ochrony. Dzięki nim spełniają wyśrubowane normy, narzucane przez prawo, ale także dają pewność, że nikt nie ucierpi z powodu awarii czy błędu.

Niezastąpiona jest w tym przypadku wspomniana już seria iQ-R, która jest w stanie zintegrować wszystkie podzespoły z linii produkcyjnej z systemem bezpieczeństwa. Dzięki światłowodowej sieci CC-link możemy do platformy sterowania podłączyć takie elementy, jak kurtyny laserowe, przyciski awaryjne oraz wyłączniki bezpieczeństwa. Dzięki nim w przypadku zagrożenia jesteśmy w stanie momentalnie 44

Oprogramowanie MELFA Works pozwala na zaimportowanie gotowych elementów, które umożliwią wykonanie potrzebnych testów i symulacji

zatrzymać urządzenia znajdujące się na drugim końcu fabryki – napędy, podzespoły elektryczne czy robota.

Ponadto produkty Mitsubishi Electric, takie jak serwonapędy serii MR-J4 czy przetwornice częstotliwości FR-A800, są wyposażone w dodatkowe funkcje ochronne, np. SS1, SS2, SLS, SSM. Kompleksowe rozwiązania Mitsubishi Electric w zakresie bezpieczeństwa zapewniają bezpieczeństwo ludziom, maszynom i samemu produktowi.

UCZYMY ROBOTA Kolejną równie ważną cechą inteligentnego robota jest możliwość jego szybkiego i łatwego zaprogramowania. Kiedy robot na co dzień pracuje z różnymi elementami, bardzo istotne jest, aby proces uczenia go nowych zadań nie trwał długo. Obecnie bardzo dużo elementów jest projektowanych w programach CAD, np. Solid Works 3D. Dzięki oprogramowaniu MELFA Works możemy bez problemu przenieść projekt elementu wykonany w Solid Works do pamięci robota i dzięki temu znacznie skrócić czas potrzebny do jego zaprogramowania.

Kolejnym ciekawym ułatwieniem jest możliwość wykonywania symulacji w programach CAD. Oprogramowanie MELFA Works zawiera zestaw gotowych robotów, które można zaimportować do programu Solid Works

i bez problemu dołączyć do projektu linii produkcyjnej. Dzięki temu mamy możliwość przetestowania wszystkich elementów takiej linii, zanim zostanie ona wykonana.

PRACOWNIK NA MIARĘ XXI WIEKU Dzisiaj już chyba nikogo nie trzeba specjalnie przekonywać, że automatyzacja produkcji jest koniecznością.

Są dziedziny, w których roboty zadomowiły się na dobre już kilka dekad temu, są też takie, gdzie dopiero zaczynają być powszechne. Wynika to przede wszystkim z możliwości, jakie daje maszynom rozwój i zastosowanie różnych dodatków. A te, jak udowodniliśmy, z roku na rok są coraz lepsze. Miejmy nadzieję, że przełoży się to na coraz lepsze, tańsze, a w konsekwencji łatwiej dostępne produkty dla każdego z nas.

Jakub Kwiatkowski Product Manager Roboty, Serwo&Motion

Mitsubishi Electric Europe B.V. Oddział w Polsce ul. Krakowska 50 32-083 Balice tel. 12 347 65 00 fax 12 347 65 01

AUTOMATYKA

TECHNIKA

Fot. Festo

MANIPULATOR TRIPOD EXPT Szybki manipulator z funkcjonalnością robota do swobodnego przemieszczania w przestrzeni 3D zapewnia precyzyjne pozycjonowanie przy jednoczesnej bardzo dużej dynamice ruchu, umożliwiającej uzyskanie do 150 cykli roboczych na minutę.

W połączeniu z bardzo sztywną strukturą kinematyczną piramidy i systemem sterowania ze specjalizowanym sterownikiem robotów, manipulator gwarantuje wysoką dokładność pozycjonowania dynamicznego i statycznego. Manipulator EXPT jest idealny dla zadań pick&place, sortowania i paletyzacji oraz aplikacji nakładania kleju, smaru, farby itp.

6/2015

M

anipulator Tripod EXPT jest doskonałym rozwiązaniem ze względu na niskie koszty zakupu i eksploatacji, gdyż nieznaczna wielkość przemieszczanej masy redukuje zużycie energii. Niezawodne, standardowe elementy napędowe Festo zapewniają dużą żywotność systemu oraz długie okresy pomiędzy przeglądami.

Przestrzeń robocza manipulatora Tripod, czyli zbiór wszystkich punktów, do których końcówka robocza manipulatora jest w stanie dotrzeć, ma nieregularny kształt, a jej rozmiary są uzależnione od wymiarów geometrycznych manipulatora oraz zakresu ruchu osi napędowych.

Przeguby liniowe manipulatora napędzane są za pośrednictwem serwonapędów elektrycznych. Sterowanie ruchem manipulatora Tripod wymaga zastosowania sterownika realizująceP R O M O C J A

go sterowanie wieloosiowe z funkcjami robotyki.

Sterownik ma zaimplementowany model kinematyczny manipulatora Tripod, dzięki czemu możliwe jest łatwe programowe – z poziomu języka wysokiego poziomu – pozycjonowanie manipulatora zarówno w trybie PTP (interpolacja punktowa), jak i pozycjonowanie po określonej trajektorii: linowe LIN lub kołowe CIRC. Aby manipulator Tripod był praktycznie użyteczny należy go wyposażyć w odpowiednie do danej aplikacji narzędzie, np. chwytak. Narzędzie może być zamocowane poprzez dodatkowe przeguby (dodatkowe stopnie swobody) umożliwiające zmianę orientacji narzędzia w przestrzeni.

Podstawową cechą charakterystyczną manipulatorów Tripod jest ich bardzo duża dynamika (przyspieszenia ponad 100 m/s2) pozwalająca 45

TECHNIKA

Przykładowe zastosowania manipulatora Tripod w aplikacji nakładania kleju oraz operacji pakowania

WIELKOŚĆ

MAKS. OBCIĄŻENIE

DOKŁADNOŚĆ STATYCZNA

DOKŁADNOŚĆ DYNAMICZNA

MAKS. PRĘDKOŚĆ

MAKS. DYNAMIKA

EXPT-45 EXPT-70 EXPT-95 EXPT-120

5 kg 5 kg 5 kg 5 kg

± 0,1 mm ± 0,1 mm ± 0,1 mm ± 0,1 mm

± 0,3 mm ± 0,3 mm ± 0,3 mm ± 0,3 mm

7 m/s 7 m/s 7 m/s 7 m/s

110 m/s2 110 m/s2 110 m/s2 110 m/s2

PRZESTRZEŃ ROBOCZA ŚREDNICA ´ WYSOKOŚĆ Ø 450´100 mm Ø 700´100 mm Ø 950´100 mm Ø 1200 ´100 mm

Tab. 1. Parametry techniczne

OBCIĄŻENIE 0 kg 1 kg 2 kg 3 kg 4 kg 5 kg

LICZBA CYKLI 150/min 116/min 96/min 85/min 78/min 72/min

CZAS CYKLU 400 ms 520 ms 630 ms 710 ms 770 ms 830 ms

Sterownik do robotów CMXR-C2 firmy Festo

46

Bardzo szybkie sortowanie nakrętek różnego rozmiaru

AUTOMATYKA

Fot. Festo

Tab. 2. Czas cyklu w funkcji obciążenia (czas cykli mierzony w teście 12”; czas cyklu nie uwzględnia czasów postoju oraz czasu chwytania i odkładania)

TECHNIKA

A3

A2 A1

Manipulator Tripod ma trzy stopnie swobody, jednakże zależności pomiędzy położeniami A1, A2 i A3 poszczególnych osi a współrzędnymi kartezjańskimi X, Y i Z członu roboczego są bardziej skomplikowane niż w przypadku manipulatora kartezjańskiego

2

1

3

4

5

6

7

8

Fot. Festo

Przestrzeń robocza

1 – solidna platforma montażowa 2 – szybkie i precyzyjne serwonapędy sterowane z poziomu nadrzędnego sterownika z funkcjami robotyki 3 – konstrukcja oparta na standardowych komponentach 4 – duża sztywność konstrukcji mechanicznej 5 – minimalizacja mas będących w ruchu 6 – przegub obrotowy 7 – detekcja zerwanych prętów (obwód pneumatyczny) 8 – możliwość przyłączenia chwytaków i przyssawek

6/2015

na realizację, w zależności od obciążenia, ponad 100 cykli na minutę. Zakres możliwych obciążeń roboczych manipulatorów jest ograniczony do kilku kilogramów. Przestrzeń robocza, zależnie od wymiarów geometrycznych manipulatora i zakresu ruchów napędów osiąga do ok. 1,5 m średnicy w płaszczyźnie poziomej i do ok. 400 mm w pionie. Ze względu na bardzo dużą dynamikę oraz kształt przestrzeni roboczej manipulatory Tripod są wyjątkowo predysponowane do zastosowań w dziedzinie pakowania, sortowania, czy precyzyjnego nanoszenia kleju.

Więcej przykładów zastosowań manipulatora Tripod znajdą Państwo na stronie: www.festo.pl.

FESTO Sp. z o.o.

Janki k/Warszawy ul. Mszczonowska 7, 05-090 Raszyn tel. 22 711 41 00, fax 22 711 41 02 e-mail: festo_poland@festo.com www.festo.pl

47

TECHNIKA

ZAUTOMATYZOWANE

SPAWANIE

WYMAGANIA WZGLĘDEM SYSTEMU ROBOTYCZNEGO

Radosław Zieliński

48

W

yjątkowa precyzja ruchu, najwyższa powtarzalność i optymalne czasy cykli – to dowody na to, że KUKA Roboter CEE GmbH wie, co jest ważne w zrobotyzowanym spawaniu i – dobierając roboty zaprojektowane specjalnie do spawania w osłonie gazów ochronnych – potrafi zaoferować odpowiednie rozwiązanie.

ding firma KUKA oferuje zoptymalizowane na potrzeby spawania łukowego rozwiązania w atrakcyjnej cenie. Specjalne pakiety aplikacyjne i technologiczne sprawiają, że spawanie w osłonie gazów ochronnych staje się jeszcze prostsze, szybsze i bardziej wydajne.

OPTYMALIZACJA ROZWIĄZAŃ

Oprócz procesu spawania ważnymi czynnikami są dokładność i powtarzalność spoin. Robot KUKA KR 16 L8 arc HW uchodzi za specjalistę w spawaniu w osłonie gazów ochronnych, a przede wszystkim w spawaniu większych elementów konstrukcyjnych. Konstrukcja Hollow Wrist z otworem przelotowym 60 mm umożliwia integrację palników i doprowadzenia mediów różnych producentów, przez co pakiety spawania są zawsze chronione, a dodatkowo gwarantuje większą sztywność oraz mniejsze wibracje. Powtarzalność w przypadku tego nowego typu robota wynosi ±0,04 mm, co jest najlepszym parametrem w tej klasie.

Wykorzystywane w procesach spawania roboty o niższej klasie udźwigu muszą być dostosowane do masy palnika (wraz z crash-boxem i przewodami giętkimi) od 3 kg do 6 kg przy kołnierzu. W większości aplikacji stosuje się typy robotów o udźwigu od 5 kg do 16 kg i zasięgu od 0,8 m do 3 m.

Wprowadzając na rynek roboty typu ARC-Wel-

P R O M O C J A

KR 16 L8 ARC HW – SPECJALISTA W SPAWANIU

UKŁAD STEROWANIA Za komunikację ze źródłem zasilania odpowiada układ sterowania robota, który wspiera wszystkie powszechnie stosowane magistrale komunikacyjne. Układ ten musi ponadto umożliwiać wsparcie czujników zewnętrznych w celu śledzenia, rejestrowania i rozpoznawania spoin oraz integrację dodatkowych pozycjonerów w celu AUTOMATYKA

Fot. KUKA

Coraz większy nacisk na zakłady produkcyjne branży metalowej sprawia, że automatyzacja bazująca na wykorzystaniu robotów staje się nieodzowna.

Wymagania stawiane niezawodnemu systemowi robotycznemu do spawania są bardzo różne i stanowią nie lada wyzwanie pod względem kompleksowości.

TECHNIKA

Fot. KUKA

E

6/2015

49

TECHNIKA zapewnienia optymalnej pozycji spawania kompleksowych elementów konstrukcyjnych.

ŁATWA KONFIGURACJA Na bazie platformy konfiguracyjnej WorkVisual KUKA stworzyła proste i elastyczne rozwiązanie programowe – w połączeniu z oprogramowaniem KUKA.ArcTech możliwa jest konfiguracja źródła zasilania za pomocą jednego kliknięcia „przeciągnij i upuść”.

50

To tylko jedna z wielu korzyści nowego oprogramowania spawalniczego, która w znacznym stopniu skraca czas wdrożenia i ułatwia pracę z robotem.

PODSUMOWANIE Więcej informacji na temat wyjątkowej dokładności ruchu, najwyższej powtarzalności i optymalnych czasów cykli można znaleźć w zakładce „Baza danych rozwiązań” pod adresem www.kukarobotics.pl.

Pytania dotyczące uzyskania większej elastyczności przy wyższej dokładności, lepszej jakości produktu, zwiększonej ekonomiczności oraz podniesionej zdolności produkcyjnej można kierować pod adres e-mail: BiuroPL@kuka.com.

KUKA Roboter CEE GmbH sp. z o.o.

Oddział w Polsce e-mail: BiuroPL@kuka.com www.kuka-robotics.pl

AUTOMATYKA

TECHNIKA

STANDARDOWY

PRZEWÓD WYSTARCZY!

INTERFEJS IO-LINK W ROBOTYCE

R

amię sześcioosiowego robota precyzyjnie zbliża się do magazynu części. Zamontowane na nim dwie małe ssawki podnoszą jeden po drugim różne komponenty aluminiowe. W tym samym czasie kolumna sygnalizacyjna SmartLight firmy Balluff wizualizuje zmniejszający się stan zapasów w magazynie. Robot obraca się wokół osi głównej i precyzyjnie ustawia każdą część w przygotowanym mocowaniu, następnie ramię cofa się, by powtórzyć proces. Tak, bez zbędnego zagłębiania się w szczegóły, wygląda model zrobotyzowanej linii, wdrożonej na małą skalę w centrum szkoleniowym firmy Stäubli Robotics w bawarskim mieście Bayreuth w Niemczech.

Ten szwajcarski producent robotów przemysłowych oferuje szeroką gamę robotów: od małych czteroosiowych aż po duże roboty sześcioosiowe. Spektrum zastosowań zwiększają dodatkowo

Fot. KUKA, Stäubli Tec-Systems GmbH Robotics

W centrum szkoleniowym firmy Stäubli Robotics do demonstracji szerokiego potencjału zastosowań robotów wykorzystywane są moduły sieciowe z portami IO-Link i czujnikami IO-Link firmy Balluff. Interfejs IO-Link umożliwia łatwe łączenie nawet bardzo złożonych aplikacji do poziomu sterownika przy użyciu standardowego przewodu, wbudowanego w tym przypadku w robota. Umożliwia on również szybkie wdrożenie układu, a w razie potrzeby natychmiastowe wprowadzanie zmian.

6/2015

P R O M O C J A

rozwiązania programistyczne i stosowane sterowniki. W Bayreuth firma szkoli inżynierów i konstruktorów, chcących integrować roboty w koncepcjach produkcyjnych. Uczestnicy kursów szkoleniowych poznają szeroki zakres zastosowań robotów w automatyce przemysłowej, różne sposoby ich obsługi, montażu oraz testowania. Roboty zainstalowane w sali szkoleniowej są zaprojektowane pod kątem obsługi obciążeń do 10 kg i stanowią jedynie skromną demonstrację możliwości, jakie dziś są oferowane w tym sektorze.

ROZWIĄZANIA BALLUFF W MODELU SZKOLENIOWYM O tym, że robotyzacja na dobre zagościła w różnych gałęziach przemysłu, nie trzeba dziś już nikogo przekonywać.

W średnich, a coraz częściej także w małych firmach, dostrzega się ogrom możliwości wynikających z ich efektywnego wykorzystywania.

Opisywany model szkoleniowy wykorzystuje kilka rozwiązań firmy Balluff: technologię odczytu i zapisu danych RFID, wizualizację świetlną oraz układ sterowania wyspą zaworową. Głowica odczytu/zapisu RFID jest trwale zamontowana w uchwycie umieszczonym na ramieniu robota. Jej zadanie to rejestrowanie bieżącego statusu komponentu i przesyłanie tych danych do sterownika PLC. Każdy komponent zawiera nośnik danych RFID, przechowujący informacje o bieżącym stanie produkcji, a także inne istotne z punktu widzenia procesu dane.

Systemy RFID firmy Balluff umożliwiają zarówno odczyt, jak i zapis danych, 51

TECHNIKA

TRZY SYSTEMY I NIEZAWODNA KOMUNIKACJA Rozwiązanie firmy Balluff oparte jest na technologii RGB, pozwalającej na dynamiczne zmiany wyświetlanych statusów w postaci kombinacji kolorów, jak i ruchomych wizualizacji (np. kontrola poziomu) w zależności od informacji otrzymanej ze sterownika PLC. To ogromny krok na płaszczyźnie komunikacji pomiędzy użytkownikiem i maszyną. Nigdy wcześniej wizualizacja nie była tak przejrzysta i intuicyjna.

Całościowo rozwiązanie składa się więc z trzech głównych systemów: sterowania (wyspa zaworowa i ssawki), identyfikacji (RFID) oraz wizualizacji (SmartLight). Najważniejszym aspektem układu jest brak szafki sterowniczej, brak wiązek przewodów przy robocie oraz brak plątaniny kabli. W jaki sposób udało się zatem połączyć te trzy różne systemy przy zapewnieniu niezawodnej komunikacji?

Cała instalacja została wykonana z użyciem interfejsu IO-Link w wersji 1.1. Jest to połączenie typu point-to-point, ulokowane poniżej poziomu sieci przemysłowej, zgodne z międzynarodowym certyfikatem zgodności z wymaganiami normy IEC 61131-9. Jako rozwiązanie otwarte można go używać ze sprzętem różnych producentów oraz w różnych sieciach przemysłowych – wystarczy dopasować odpowiedni moduł Master IO-Link do posiadanej sieci.

nych produktów o różnej zasadzie działania: czujniki, przetworniki, elementy wizualizacji, wyspy zaworowe, technologię RFID i wiele więcej. Założeniem interfejsu IO-Link było proste i skutecznie połączenie różniących się od siebie elementów. Fizycznym łącznikiem pomiędzy poszczególnymi elementami systemu jest standardowy trójżyłowy przewód. Stanowi rozwiązanie idealne: tanie, dostępne i proste w implementacji. Najczęściej stosuje się złącza M12, ograniczając czynnik czasowo-kosztowy, potrzebny np. przy podłączaniu wielu wiązek przewodów.

Układem centralnym jest Master IO-Link, do którego podłączone są wszystkie systemy zamontowane w urządzeniu.

Master opowiedzialny jest za transmisję wszystkich sygnałów IO-Link do sterownika firmy Stäubli, w przeciwnym kierunku moduł IO-Link przekazuje dane sterowania do najniższego poziomu. – Nasze roboty to bardzo precyzyjne urządzenia obsługujące złożone procesy. Czujniki i siłowniki można porównać do naszych oczu, uszu i rąk. Chcemy pokazać uczestnikom szkolenia, w jaki sposób można wykorzystać wszechstronność, elastyczność i wydajność robotów firmy Stäubli w wykonywanych przez nich zadaniach – podkreśla Günter Heinendirk, kierownik ds. szkoleń w firmie Stäubli, który chce symulować różne wymagania klientów w ramach centrum szkoleniowego tak dokładnie, jak to możliwe. Ze względu na to,

JEDEN INTERFEJS, WIELE POŁĄCZEŃ IO-Link to cyfrowy interfejs wejść/wyjść, łączący dzisiaj kilkadziesiąt tysięcy róż52

Wtykowy wskaźnik świetlny SmartLight firmy Balluff wskazuje poziom

że w centrum szkoleniowym rzeczywiste środowisko robocze klienta można symulować tylko w określonym stopniu, Günter Heinendirk szukał rozwiązania, które umożliwiałoby mu symulację wyglądu idealnych środowisk produkcji dla uczestników, przy użyciu prostych zasobów technologicznych i elektronicznych – bez skomplikowanego okablowania i konieczności montażu złożonej szafy sterującej, przy wymaganiach zbliżonych do tych wdrażanych codziennie u klientów.

– Od razu wiedziałem, że technologia IO-Link to idealne rozwiązanie do zastosowania w robotyce: proste, z uniwersalnym okablowaniem czujników i siłowników. Zapewnia oszczędność czasu i pieniędzy, jak również zgodność z wszystkimi systemami magistrali – podkreśla Günter Heinendirk.

IO-LINK: OSZCZĘDNOŚĆ CZASU I KOSZTÓW Szybka instalacja i uruchomienie, elastyczność, łatwość konserwacji oraz prosta obsługa serwisowa to zawsze najistotniejsze kwestie w automatyce przemysłowej. Technologia IO-Link umożliwia pomyślne wykorzystanie robotów w środowiskach, w których zadania często ulegają zmianom. – Dla nas IO-Link to technologia umożliwiająca inicjowanie działań. Uczestnicy naszego szkolenia dowiadują się, jak dzięki interfejsowi IO-Link można w łatwy sposób przeprowadzać konfigurację, diagnostykę i obsługę serwisową. Zwiększa to możliwości zastosowania systemów wykorzystujących roboty i stanowi wartość dodaną – zapewnia kierownik ds. szkoleń w firmie Stäubli.

Przykładowo wystarczy pięć przewodów przeprowadzonych przez robota, aby połączyć złożoną głowicę chwytaka z 32 czujnikami i wyspą zaworową z nawet 24 wyjściami przy użyciu dwóch koncentratorów firmy Balluff. – Inżynierowie są zdumieni, gdy dowiadują się, ile czasu, materiałów i środków finansowych pochłania przygotowanie typowej instalacji – mówi Günter Heinendirk.

W odróżnieniu od delikatnych wiązek kabli, poprowadzonych na robocie, standardowy trójżyłowy przewód poprowadzony w robocie znacznie ogranicza ryzyko nieprzewidzianych awarii.

AUTOMATYKA

Fot. Balluff

co pozwala np. na wdrażanie systemów traceability w łańcuchu produkcji, poprzez identyfikowanie każdej produkowanej części. Równie ważnym zadaniem jak budowanie historii produkcji jest wizualizowanie aktualnego stanu układu. Wyświetlanie poziomu zapełnienia magazynu, komunikatów lub ostrzeżeń realizowane jest za pośrednictwem kolumny sygnalizacyjnej SmartLight firmy Balluff. Standardowa kolumna sygnalizacyjna składa się z kilku segmentów o z góry założonych kolorach i pozwala wyłącznie na załączenie bądź wyłączenie danej sekcji.

Fot. Balluff

TECHNIKA Rozwiązania wykorzystujące konwencjonalne przewody nie sprawdzają się w sytuacjach, w których wymagana jest regularna wymiana narzędzia. Bardzo często spotykamy się z taką sytuacją w robotach przy częstych i szybkich wymianach chwytaka. Połączenie z czujnikami zamontowanymi na chwytaku realizuje się zazwyczaj za pośrednictwem złączy mechanicznych, które wymagają jednak dodatkowej ingerencji i są mocno podatne na zużycia. Idealną alternatywą są sprzęgła indukcyjne BIC firmy Balluff.

Rozwiązanie składa się z bazy zamontowanej na ramieniu robota i odbiornika zamontowanego na każdym z chwytaków. W warunkach roboczych elementy znajdują się naprzeciw siebie, następuje transmisja danych procesowych (dzięki interfejsowi IO-Link) oraz energii przez lukę powietrzną o szerokości nawet do 5 mm. W chwili wymiany narzędzia robot odkłada chwytak (następuje rozłączenie), a następnie pobiera nowe narzędzie. Wystarczy, że odbiornik będzie w zasięgu działania bazy, aby dzięki zjawisku

Moduł IO-Link Master drugiej generacji Balluff BNI w środowisku instalacji

indukcji nastąpiła transmisja sygnału oraz energii np. do czujników zamontowanych na chwytaku. Wszystko to bez jakiejkolwiek ingerencji użytkownika.

Dzięki znacznej liczbie konfiguracji testowych oraz komponentów techno-

logii IO-Link firmy Balluff sprawdzonych w centrum szkoleniowym firmy Stäubli przez ostatnie dwa lata udowodniono, że technologia IO-Link umożliwia tworzenie wszechstronnych, wydajnych i wymagających małej ilości zasobów rozwiązań w robotyce. – Przekazywanie danych i sygnału za pośrednictwem nieekranowanych standardowych trójżyłowych kabli ze złączami M12 oraz standardowego kabla wbudowanego w robota działało właściwie we wszystkich sytuacjach bez żadnych awarii, zakłóceń czy strat. Nie mamy wątpliwości. Zalecamy stosowanie technologii IO-Link w każdej sytuacji, gdzie wymagane są proste, przejrzyste rozwiązania oszczędzające czas i gdzie pieniądze są istotnym czynnikiem – podsumowuje Günter Heinendirk.

BALLUFF Sp. z o.o. ul. Muchoborska 16, 54-424 Wrocław tel. 71 338 49 29, fax 71 338 49 30 e-mail: balluff@balluff.pl www.balluff.pl R E K L A M A

TECHNIKA

Budowa chwytaka LEG 760: 1 – śruba napędowa, 2 – szczęka bazowa, 3 – obudowa, 4 – pasek napędowy, 5 – serwomotor, 6 – łożyskowanie śruby wrzecionowej

CHWYTAK FIRMY SCHUNK Szybko zmieniające się procesy produkcyjne oraz ciągły wzrost wydajności linii produkcyjnych, w połączeniu z dużą zmiennością wytwarzanego asortymentu, stawiają coraz większe wymagania systemom sortowania, pakowania i paletyzacji produktów. Chwytak z napędem serwoelektrycznym LEG 760 firmy SCHUNK to optymalne rozwiązanie w systemach paletyzacji i pakowania.

Chwytak LEG w wersji All-in-One – chwytanie palet

54

F

irmy produkcyjne muszą obecnie bardzo elastycznie i szybko dostosowywać produkcję do bieżących wymagań rynkowych.

Do przeszłości odeszły czasy, gdy linie produkcyjne były nastawione na jeden typ asortymentu, wytwarzanego w dużych seriach przez dłuższy czas.

AUTOMATYZACJA W ELASTYCZNYM WYDANIU Wymuszona przez rynek elastyczność wytwarzania związana jest z pojawieniem się na liniach produkcyjnych wyrobów o zmiennych parametrach, takich jak: rodzaj produktu, liczba sztuk w partii, rodzaj opakowania, masa czy wymiary.

Dodatkowo wymagany wzrost wydajności pociąga za sobą konieczność skrócenia bądź wyelimiP R O M O C J A

nowania czasu koniecznego do przezbrojenia linii produkcyjnej na nowy typ wyrobu.

Czynniki te powodują ciągły wzrost roli automatyzacji produkcji, względem której stawiane są coraz większe wymagania. Dotyczy to w szczególności procesów pakowania, gdzie poszczególne produkty często znacznie różnią się między sobą, oraz paletyzacji, gdzie występują palety o różnych wymiarach.

Prawidłowe wykonanie tak kompleksowych zadań zapewniają wysoce elastyczne systemy manipulacyjne, połączone z analizą optyczną i specjalistycznym oprogramowaniem. Muszą mieć zdolność błyskawicznego dopasowywania się do rodzaju produktów, co stawia przed specjalistami projektującymi systemy chwytakowe coraz większe wyzwania.

Popularne do tej pory chwytaki przyssawkowe nie sprawdzają się w przypadku produktów o porowatej lub nieregularnej strukturze oraz przy dużych przyspieszeniach transportowych. Wadą chwytaków pneumatycznych jest natomiast brak możliwości płynnej regulacji skoku palca i siły AUTOMATYKA

Fot. SCHUNK

DO SYSTEMÓW PALETYZACJI I PAKOWANIA

TECHNIKA zacisku, co jest niezbędne przy transporcie produktów o dużej zmienności gabarytów.

CHWYTAKI Z NAPĘDEM SERWOELEKTRYCZNYM Coraz większe zastosowanie mają obecnie mechaniczne systemy chwytakowe z napędem serwoelektrycznym.

Nowoczesne chwytaki są wyposażone w cienkie palce wykonane z blach lub tworzyw sztucznych. Mogą to być palce uniwersalne bądź przeznaczone do konkretnego produktu, wymieniane w zależności od potrzeb za pomocą zamontowanych na chwytakach systemów szybkiej wymiany palców.

Napęd serwoelektryczny pozwala na kontrolowanie skoku i siły zacisku oraz łatwą integrację z systemami sterującymi lub robotami, tworząc kompleksowe inteligentne systemy manipulacyjne. Przykładem takiego chwytaka jest opracowana przez firmę SCHUNK nowatorska konstrukcja chwytaka serwoelektrycznego LEG, przeznaczonego do zadań pakowania, sortowania i paletyzacji. Chwytak ma lekką modułową konstrukcję, przystosowaną do zabudowy jednego (wersja synchroniczna) lub dwóch (wersja asynchroniczna) sil-

Fot. SCHUNK

ników dowolnego producenta (Siemens, Bosch, FANUC, KUKA itp.). Stosuje się silniki o momencie 0,75 Nm i prędkości obrotowej 3000 obr./min.

Integracja chwytaka z robotem jest niezwykle prosta dzięki zastosowaniu odpowiednich złączy ISO i połączeniu Konstrukcje systemu multipick na bazie chwytaka LEG

6/2015

sterowania bezpośrednio z robotem, gdzie chwytak jest traktowany jako kolejna oś (np. oś 7).

Chwytak w wersji podstawowej ma długość całkowitą 760 mm i skok palca regulowany w zakresie od 0 mm do 281 mm. W wersji synchronicznej steruje się obydwoma palcami równocześnie, a w asynchronicznej można sterować każdym palcem niezależnie, z prędkością 270 mm/s i powtarzalnością 0,005 mm.

Siłę zacisku można regulować w zakresie od 300 N do 1500 N, co umożliwia transport produktów o masie <20 kg chwytem siłowym, a o masie <60 kg – chwytem konturowym. Chwytak można wyposażyć w system szybkiej wymiany palców, umożliwiający błyskawiczne dostosowanie do zadań transportowych bez straty czasu na przezbrajanie.

Dodatkowo w chwytaku LEG można zamontować ssawki, które w połączeniu z chwytakiem mechanicznym rozszerzają możliwości pakowania, sortowania i paletyzacji w przypadku małych i delikatnych produktów.

Dynamiczny wzrost liczby pakowanych i paletyzowanych produktów w jednostce czasu wymusza multifunkcyjne konstrukcje chwytaków, umożliwiające wykonywanie kilku czynności jednym zespołem chwyta jącym. Jednym z rozwiązań jest stosowanie systemu „ m u l t i p i c k ”, umożliwiającego chwytanie kilku produktów jednocześnie. Kolejnym przykład e m zespołu chwytającego jest skonstruowany przez fir-

Przykład zastosowania chwytaka LEG

mę SCHUNK chwytak All-In-One. Konstrukcja chwytaka pozwala na chwytanie i paletyzowanie produktów o masie do 25 kg chwytem siłowym i do 50 kg chwytem konturowym, układanie przekładek między produktami oraz transport palet.

PODSUMOWANIE Przy planowaniu procesów pakowania i paletyzacji niezwykle istotne jest precyzyjne określenie wymagań. Dzięki temu można stworzyć system, który jest nie tylko optymalnie dostosowany do bieżących zadań, ale daje się również bez problemu modyfikować.

Powstałe rozwiązania zapewniają elastyczność linii pakującej, a co za tym idzie, minimalizację kosztów i skrócenie czasu potrzebnego do modyfikacji systemu.

SCHUNK INTEC Sp. z o.o. ul. Puławska 40 A 05-500 Piaseczno tel. 22 726 25 00, fax 22 726 25 25 e-mail: info@pl.schunk.com www.pl.schunk.com

55

TECHNIKA

ROBOTYZACJA I AUTOMATYZACJA PROCESÓW WYTWÓRCZYCH nia. Natomiast procesy zgrzewania punktowego są wykorzystywane od lat w przemyśle motoryzacyjnym do zgrzewania elementów karoserii samochodowych. Ponadto do procesów łączenia metali – tych, które są obec-

(duża czystość metalurgiczna spoiny, aspekt wizualny), spawanie łukiem plazmowym (dla małych natężeń łuku plazmowego do 50 A – spawanie mikroplazmą), zgrzewanie punktowe stosowane głównie w branży automotive czy proces pokrewny lutowaniu i spawaniu – tzw. lutospawanie.

Coraz częściej do Comau Poland wpływają zapytania dotyczące cięcia termicznego (płomieniem gazowym, łukiem plazmowym czy laserem), spawania laserowego, a nawet natryskiwania cieplnego warstw ochronnych. Obecna na rynku od 1978 r. firma Comau Robotics, wciąż dba o ciągły rozwój swoich rozwiązań z dziedziny robotyki oraz specjalizuje się w procesach spawania łukowego i w zgrzewaniu punktowym.

Daniel Niepsuj

N

ajpopularniejszymi wśród zrobotyzowanych procesów spawalniczych są bez wątpienia metoda spawania łukowego MIG/MAG oraz zgrzewanie punktowe. Wynika to z faktu, iż pierwsza z wymienionych metod jest bardzo często używana przy spawaniu ręcznym, przy zachowaniu procedur jakościowych – stosunkowo uniwersalna oraz łatwa do zautomatyzowania i zrobotyzowa-

56

ne w przemyśle – zapewne należy zaliczyć również metodę TIG

ZROBOTYZOWANE SPAWANIE Na dużą liczbę projektów spawania metodą MIG/MAG pozwala współpraca P R O M O C J A

AUTOMATYKA

Fot. Comau

178 132 – tyle robotów przemysłowych wdrożono na świecie w 2013 r., osiągając tym samym rekordowy, trzykrotnie wyższy niż 20 lat temu, wynik w historii robotyki – wynika z raportu World Robotics 2014 opracowanego przez IFR Statistical Department.

Pozwala to zauważyć, że roboty przemysłowe są coraz częściej używane w przedsiębiorstwach produkcyjnych, co z pewnością usprawnia produkcję i podnosi bezpieczeństwo w zakładach. Jest to szczególnie ważne w miejscach, w których zachodzą takie procesy, jak np. spawanie czy zgrzewanie punktowe.

Roboty przemysłowe produkowane przez Comau Robotics, oprócz wymienionych wyżej aplikacji, znajdą swoje miejsce także w wielu innych zastosowaniach.

TECHNIKA

Robot COMAU do aplikacji zgrzewania punktowego ze zintegrowanym pakietem przewodów – technologia Hollow Wrist

Fot. Comau

A

z szeroko pojętym przemysłem metalowym. Zdaniem przedstawicieli Comau do zrobotyzowania procesów spawalniczych niezbędne jest, podobnie jak przy innych procesach wytwórczych, kompleksowe rozwiązanie zagadnienia. Wieloletnie doświadczenia pozwoliły na wdrożenie do produkcji zunifikowanych cel spawalniczych.

Cele spawalnicze Comau to gotowe urządzenia złożone z: • jednego lub dwóch robotów spawalniczych (w asortymencie Comau jest wiele rodzajów robotów o różnym zasięgu, które można zastosować do procesów spawania) w komplecie z szafą kontrolera – C5G, która umożliwia zarządzenie dwoma robotami i wszystkimi osiami pozycjonera, • pozycjonera spawalniczego o konfigurowalnej długości (od 2000 mm aż do 5000 mm), o pionowej lub poziomej osi obrotu, • markowego źródła spawalniczego firm ESAB, Fronius i Kemppi z zaawansowanymi liniami synergicznymi dla różnych gatunków stali i funkcjami spawania PULS, • przyrządu spawalniczego – w zależności od procesu montowanego 6/2015

na stołach stałych, obrotowych czy pozycjonerach o poziomych lub pionowych osiach obrotu, • układów śledzenia spoin – SeamTrack i SeamFind – umożliwiających korekcję niedokładności detalu w czasie spawania, • oprogramowania spawalniczego zarządzającego całą celą i procesem spawania, • układów bezpieczeństwa i ogrodzeń, • wspólnej solidnej platformy, na której zamontowane są wszystkie urządzenia.

Cela produkcji Comau, jak można wywnioskować z wymienionych punktów, jest kompletnym rozwiązaniem

opracowanym na potrzeby uruchomienia i wdrożenia produkcji do procesów spawania.

Co ważne, dzięki standaryzacji komponentów systemu rozwiązanie jest tanie i szybko zwracają się koszty jego wykonania.

ŁATWE PROGRAMOWANIE I SERWISOWANIE Rozwiązania spawalnicze są projektowane tak, aby osiągać maksymalnie skrócony czas wdrożenia, dużą niezawodność, czas pracy wynoszący około 57

TECHNIKA

Zrobotyzowane cele spawalnicze – oferta COMAU dla wymagających zastosowań

detale, półprodukty, produkty należy niejednokrotnie doprecyzować, spakować lub spaletyzować. Firma Comau ma w swoim asortymencie także roboty przemysłowe, przeznaczone do manipulowania detalami i obsługi maszyn. Do tego rodzaju robotów z pewnością należą błyskawiczne i precyzyjne roboty z rodziny Racer czy roboty serii NS lub Smart5 NJ o małym i średnim udźwigu. Odpowiednio zaprogramowane roboty, wyposażone w chwytaki, które mogą być zaprojektowane przez biuro konstrukcyjno-inżynierskie Comau, są także wykorzystywane przy obsłudze maszyn CNC lub przy pakowaniu gotowych wyrobów do opakowań zbiorczych.

Kiedy towar już znajdzie się w kartonach, firma Comau proponuje użycie robotów serii Smart PAL w trzech wersjach udźwigu (180 kg, 260 kg i 470 kg) lub Smart5 NJ o dużym bądź bardzo dużym udźwigu od 110 kg do 650 kg, które są przeznaczone do procesów paletyzacji zarówno pojedynczych kartonów, jak i całych warstw produktów, dzięki pełnowarstwowemu chwytakowi. Ponadto Comau oferuje oprogramowanie MultiPack, umożliwiające proste i szybkie definiowanie programów paletyzujących, co sprawia, że paletyzacja nigdy nie była tak prosta.

PODSUMOWANIE

58

nych producentów, zespół Comau plasuje się w czołówce dostawców takich rozwiązań. Jedyna w swoim rodzaju budowa robotów Comau umożliwia poprowadzenie okablowania wewnątrz ramienia dzięki zastosowanej technologii przelotowego nadgarstka Hollow Wrist. Zabieg ten eliminuje możliwość zerwania przewodów, co skutkowałoby awarią robota, znacznie ułatwia serwisowanie robotów oraz ich programowanie, a także tworzy solidne ramie mechaniczne robota.

Ponadto warta uwagi jest informacja, iż na wspomniane okablowanie Comau udziela aż ośmiu (!) lat gwarancji.

OBSŁUGA MASZYN I MANIPULACJA DETALAMI Procesy wytwórcze składają się nie tylko z etapu produkcji. Wytworzone

Na koncie zrobotyzowanych rozwiązań firmy Comau znajdują się miliony wyprodukowanych, spakowanych i spaletyzowanych detali, a w trakcie ich projektowania przeprowadzono tysiące godzin testów. Rozwiązania zrobotyzowane produkcji Comau Robotics to odpowiedź na nieustannie rosnące wymagania rynku. To rozwiązania, którym można zaufać, gdyż benefity pochodzące z wdrożenia są widocznie niemal natychmiast.

Daniel Niepsuj specjalista ds. marketingu i sprzedaży

COMAU POLAND SP. Z O.O. ul. Turyńska 100, 43-100 Tychy tel. 32 217 94 04 www.comau.com/pol

AUTOMATYKA

Fot. Comau

20 lat, a także średni czas pracy bezawaryjnej szacowany na około 70 tys. godzin. Wszystkie elementy celi są dostarczane gotowe, zmontowane na jednej wspólnej podstawie, która jest kotwiona kilkoma niewielkich rozmiarów kotwami, zapobiegającymi przesuwaniu całego stanowiska. W przypadku zmiany miejsca położenia stanowiska jest ono przenoszone w całości. Zapobiega to powtórnemu programowaniu robota, co ma miejsce w przypadku klasycznych celi spawalniczych, których poszczególne elementy są kotwione do posadzki.

Jedną z ważniejszych dla Comau branż był zawsze sektor automotive.

Dzięki zrobotyzowanym technologiom wytwórczym, stosowanym w bardzo wielu aplikacjach do zgrzewania karoserii i blach samochodów osobowych czy dostawczych światowych i uzna-

TECHNIKA

ROBOT TYPU DESKTOP rozwiązanie firmy Automatyzacja takich procesów, jak lutowanie czy nakładanie kleju lub pasty zwiększa wydajność procesów produkcyjnych i przekłada się na większe dochody przedsiębiorstwa.

Firma WObit proponuje systemy mechatroniczne dostosowane do wymagań aplikacji, a także roboty przemysłowe, do kompleksowej realizacji złożonych zadań.

O

ferta WObit niedawno została rozszerzona o robot desktop. Jego podstawę stanowi platforma kartezjańska typu desktop, która umożliwia realizację przemieszczenia w czterech osiach, z czego trzy osie realizują ruch liniowy, a jedna ruch obrotowy. Urządzenie ma duży zakres roboczy, który dla osi X oraz Y wynosi 480 mm, dla osi Z 100 mm, a dla osi obrotowej 340°. Maksymalna prędkość w osiach X i Y to 200 mm/s, w osi Z – 100 mm/s, natomiast w osi obrotowej – 340°/s, co pozwala na dynamiczną realizację procesów.

Robot desktop charakteryzuje się wysoką dokładno-

WObit

ścią pozycjonowania: do 0,006 mm w osiach X i Y, 0,003 mm w osi Z oraz do 0,1° w osi obrotowej. Powtarzalność w osiach liniowych wynosi 0,01 mm, natomiast w osi R – 0,2°. Robot może zostać obciążony masą do 10 kg. Nad jego pracą czuwa specjalnie zaprojektowany kontroler. Pozwala on na generowanie trajektorii ruchu wszystkich osi urządzenia oraz sterowanie innymi funkcjami realizowanego procesu. Robot programowany jest za pośrednictwem komputera z wykorzystaniem dedykowanego oprogramowania, natomiast program pracy może być wybierany na 4,3” wyświetlaczu bądź zewnętrznie przez magistralę RS-485.

Robot desktop przeznaczony jest do wykorzystania jako stanowisko samodzielne lub w linii technologicznej.

Urządzenie zostało przystosowane do współpracy z dedykowanym transporterem, dzięki czemu pozwala na realizację zautomatyzowanego procesu.

Na system transportowy składa się moduł główny montowany na ruchomym stole robota oraz moduły boczne – podający i odbierający element. Maksymalna prędkość posuwu wynosi 40 mm/s.

W zależności od zastosowania robot może zostać doposażony w odpowiednie akcesoria umożliwiające np. lutowanie, wiercenie otworów czy też przenoszenie elementów z miejsca na miejsce. Inne aplikacje, w których doskonale sprawdzi się robot typu desktop to wkręcanie śrub, aplikacje dozujące, pomiarowe czy też automatyczny montaż.

Poza robotem typu desktop w ofercie WObit dostępne są: robot AGV przeznaczony do autonomicznego transportu towarów, dwa typy robota Tower, dwa modele robota SCARA oraz różnorodne konfiguracje robotów kartezjańskich w wersji ekonomicznej, precyzyjnej i o wysokiej dynamice. Głównym przeznaczeniem robotów typu Tower są aplikacje typu pick&place, pakowanie oraz dozowanie. Roboty kartezjańskie sprawdzą się przede wszystkim w aplikacjach pakujących, używane są też do sortowania, pakowania czy realizacji zadań pomiarowych.

Fot. Comau, WObit

PPH WObit E. K. J. Ober s.c.

Dęborzyce 16, 62-045 Pniewy tel. 61 222 74 22, fax 61 222 74 39 e-mail: wobit@wobit.com.pl www.wobit.com.pl

6/2015

P R O M O C J A

59

PRZEGLĄD SPRZĘTU I APARATURY

SKANERY DO ŚLEDZENIA SPOINY ON-LINE O jakości połączeń spawanych decydują: przygotowanie łączonych detali, ustawienie procesu i prowadzenie palnika. W stanowiskach zrobotyzowanych trajektoria ruchu palnika jest ustalana na etapie programowania robota. W wielu przypadkach, szczególnie przy łączeniu elementów konstrukcji o znacznych gabarytach, trajektoria ta musi być modyfikowana przy kolejnej zmianie detali spawanych, jak też w trakcie procesu. Dostępne rozwiązania, bazujące na różnych typach systemów sensorycznych, umożliwiają zmianę trajektorii robota w trakcie spawania, czyli w trybie on-line, w zależności od zmian położenia i geometrii detali i palnika.

Marek Pachuta, Zbigniew Pilat

60

W

edług ostatniego raportu międzynarodowej organizacji robotowej IFR (International Federation of Robotics) około 29 proc. wszystkich robotów zainstalowanych w przemyśle pracuje dzisiaj przy procesach spawalniczych. Nic nie wskazuje na to, aby sytuacja miała się zmienić w najbliższym czasie. Spośród robotów wprowadzonych w 2013 r. na rynek, 28 proc. znalazło zastosowanie również w spawalnictwie. Są to przede wszystkim stanowiska i linie spawania łukowego oraz zgrzewania punktowego, pracujące głównie w przemyśle motoryzacyjnym.

W przypadku spawania łukowego, czynniki decydujące o jakości połączeń spawanych można podzielić na trzy grupy: • przygotowanie detali przeznaczonych do spawania (dokładność wymiarów, stan powierzchni, dla grubszych elementów jakość ukosowania), • odpowiednie ustawienie procesu (właściwy wybór technologii i jej parametrów, dobór materiałów, gazów osłonowych), • odpowiednie położenie spoiny.

Położenie spoiny wynika przede wszystkim ze sposobu prowadzenia palnika spawalniczego. Na stanowiskach zrobotyzowanego spawania palnikiem operuje robot, dla którego jest to narzędzie robocze. Robot realizuje trajektorię ruchu narzędzia-palnika, zgodnie z tym, jak został nauczony na etapie programowania. Na pewno więc na dokładność położenia spoiny wpływa dokładność pracy robota, w tym wykonywanie tzw. ruchów interpolowanych. Najczęściej jest

to prowadzenie narzędzia po prostej lub po okręgu. Współczesne roboty osiągają tu bardzo dobrą precyzję, wystarczającą do zastosowań w spawaniu łukowym. Dlatego w wielu aplikacjach, głównie realizujących łączenie niewielkich elementów, radzą sobie znakomicie, uzyskując dobrą wydajność przy bardzo wysokiej i stabilnej jakości. Jednak przy łączeniu elementów konstrukcji o znacznych gabarytach okazuje się, że raz wyuczona trajektoria musi być modyfikowana przy kolejnej zmianie detali spawanych, jak też w trakcie procesu.

Po prostu rzeczywiste położenie złącza spawanego jest inne niż podczas uczenia robota. Wynika to z następujących przyczyn: • Ustawienie detali spawanych może być inne niż podczas programowania, np. na skutek błędów pozycjonowania, niedokładności przyrządów mocujących, zmienności gabarytów detali (w ramach tolerancji wymiarowej) itp.

• Geometria narzędzia-palnika, tzn. jego pozycja i orientacja względem ramienia robota, może być inna niż podczas programowania, np. na skutek kolizji palnika z elementami stanowiska, zużycia elementów eksploatacyjnych itp.

• Detale spawane mogą zmieniać swoje położenie i/lub orientację podczas samego procesu, np. na skutek odkształceń termicznych materiału.

Dodatkowo elementy o dużych gabarytach, które są wykonywane w procesach cięcia, tłoczenia i gięcia, nie zawsze będą „trzymać wymiar”, np. prostoliniowość lub kształt AUTOMATYKA

PRZEGLĄD SPRZĘTU I APARATURY

krawędzi mogą się zmieniać w zależności od egzemplarza.

W pierwszych dwóch przypadkach wymagana jest odpowiednia korekcja wyuczonej trajektorii przed spawaniem, czyli w trybie off-line. W ostatniej sytuacji korekcja musi być wykonywana podczas samego procesu spawania, czyli w trybie on-line. Aby możliwa była realizacja takich korekt trajektorii, producenci oferują w swoich robotach specjalne funkcje i mechanizmy. Do ich prawidłowego i skutecznego działania konieczne jest wyposażenie robota w odpowiednie systemy sensoryczne, które dostarczą układowi sterowania niezbędne informacje.

W artykule przedstawiono różne typy systemów sensorycznych używanych w stanowiskach zrobotyzowanych do obserwowania rzeczywistego położenia złącza spawanego (pot. szwu) i odpowiedniej korekty trajektorii narzędzia-palnika w czasie spawania, a więc w trybie on-line. Rozwiązanie to nazywane jest „śledzeniem szwu/ ścieżki” (z ang. Seam/Path Tracking) i jest dzisiaj oferowane przez wszystkich liczących się producentów robotów przemysłowych przeznaczonych do spawania łukowego. Autorzy wykorzystali dostępne materiały firm produkujących roboty i systemy sensoryczne, a także własne doświadczenia z wdrożeń zrobotyzowanych instalacji spawania łukowego, realizowanych w ostatnich latach dla odbiorców przemysłowych oraz prowadzonych prac badawczo-rozwojowych.

• system pozycjonowania i mocowania detali spawanych, • system zabezpieczenia stanowiska, np. ogrodzenia, osłony, bariery dostępu, sygnalizacja, • system dostarczania detali do spawania i odbioru gotowych, pospawanych zespołów, np. magazyny/pola odkładcze, żurawiki, transportery, • wyposażenie dodatkowe, np. czyszczarka palnika, obcinaczka drutu, urządzenia filtrowentylacyjne.

Na rysunku 1 przedstawiono przykładowe rozmieszczenie elementów typowego stanowiska.

W praktyce konfiguracja zrobotyzowanego stanowiska spawania jest zawsze dostosowana do warunków aplikacji i zależy od wielu czynników.

Stanowisko to musi być dopasowane do zadania produkcyjnego oraz spełniać szczegółowe wymagania odbiorcy.

Wybór konkretnych rozwiązań jest dokonywany na etapie opracowania projektu robotyzacji określonego procesu produkcyjnego. Na początku, wspólnie z przyszłym użytkownikiem, opracowywane są szczegółowe wymagania techniczne, które zawierają m.in.:

• ogólne rozplanowanie dostosowane do warunków lokalizacji, • parametry detali i podzespołów przewidzianych do spawania (gabaryty i ciężar), • wymagania dla procesu spawania, • typ manipulatora robota (konfiguracja kinematyczna) oraz jego zasięg i udźwig, • wymagane parametry ruchu robota – prędkość i dynamika ruchów, dokładność i powtarzalność, • komunikację robota z otoczeniem – rodzaj, liczba i parametry kanałów wejść/wyjść, • warunki włączenia stanowiska w strukturę zakładu (drogi komunikacyjne, trasy zasilania, sposób dostarczania detali i odbioru wyrobów itp.), • wyposażenie dodatkowe, np. pokrowiec ochronny, sprzęgło antykolizyjne.

Te dane są wykorzystywane przy opracowaniu projektu technicznego stanowiska. Pierwszym, bardzo ważnym krokiem jest ustalenie szczegółowej konfiguracji i rozmieszczenia elementów stanowiska. Stosowane

RÓŻNE KONFIGURACJE ZROBOTYZOWANYCH STANOWISK SPAWANIA Generalnie można przyjąć, że każde zrobotyzowane stanowisko spawalnicze składa się z następujących grup podzespołów i urządzeń: • system robota przemysłowego przystosowany do współpracy z zestawem spawalniczym, • zestaw spawalniczy przystosowany do współpracy z robotem, • układ sterowania stanowiska – najczęściej PLC w odpowiedniej konfiguracji, na ogół z panelem operatorskim realizującym funkcje HMI, 6/2015

Rys. 1. Przykładowe rozmieszczenie elementów zrobotyzowanego stanowiska spawalniczego 1 – stop awaryjny, 2 – kurtyna świetlna, 3 – ściana osłonowa, 4 – ekran ochronny, 5 – wyciąg dymu, 6 – robot, 7 – manipulator, 8, 9 – podajniki wejściowe, 10 – narzędzie spawalnicze, 11 – pozycjoner spawalniczy, 12 – układ sterowania, 13 – operator, 14 – panel operatora, 15 – chwytak, 16 – podajnik wyjściowy, 17 – głowica-palnik spawalniczy

61

PRZEGLĄD SPRZĘTU I APARATURY

Rys. 2. Przepływ informacji w typowym gnieździe spawalniczym

W obszarze gniazda spawania montuje się odpowiednie stopery, zatrzymujące detale oraz układy, które te detale pozycjonują. Następnie robot przystępuje do wykonania operacji spawalniczych.

5. Przy spawaniu dużych konstrukcji stosuje się standardowe roboty spawalnicze, instalowane na specjalnych konstrukcjach wsporczych, jednoosiowych torach jezdnych (naziemnych lub podwieszonych) lub wieloosiowych portalach.

Do spawania elementów o dużych gabarytach, gdzie problem śledzenia spoiny on-line jest szczególnie istotny, stosuje się najczęściej konfigurację 2, 4 lub 5.

STEROWANIE W ZROBOTYZOWANYCH STANOWISKACH SPAWANIA

Rys. 3. Podział systemów sensorycznych stosowanych w zrobotyzowanym spawaniu

konfiguracje zrobotyzowanych stanowisk spawalniczych można podzielić na pięć typów: 1. Robot spawalniczy współpracuje z jednym systemem pozycjonująco-mocującym. Najczęściej jest to obrotowy stół (pozycjoner) spawalniczy. Jest to rozwiązanie najprostsze, jednak zapewnia pełną funkcjonalność. Stoły pojedyncze spotyka się najczęściej w wykonaniu jedno- lub dwustanowiskowym.

2. Dla produktów o dużych gabarytach stosuje się konfigurację, w której robot obsługuje dwa pozycjonery jednostanowiskowe. Każdy pozycjoner ma co najmniej jedną oś sterowaną. Na ogół jest to oś pionowa lub pozioma. Jest to rozwiązanie dedykowane do łączenia elementów, które wymagają zmiany orientacji 62

przestrzennej w trakcie procesu spawania. Każdy typ pozycjonera może być rozbudowywany przez dodanie kolejnych osi, które mogą być sterowane z układu robota, jako tzw. osie zewnętrzne.

3. Zastosowanie dwóch współpracujących ze sobą robotów przemysłowych, z których jeden pełni rolę pozycjonera, manipulując detalem, a drugi prowadzi palnik spawalniczy. Robot pełniący rolę pozycjonera charakteryzuje się zazwyczaj udźwigiem od kilkudziesięciu do kilkuset kilogramów.

4. W przypadku, gdy elementy spawane są produkowane na liniach, ze względu na koszty, jak również problemy organizacyjne, stanowiska zrobotyzowane są instalowane wprost na ciągach transportowych.

Większość urządzeń wchodzących w skład instalacji zrobotyzowanego spawania wyposażanych jest dzisiaj w inteligentne sterowanie, programowalne i zapewniające komunikację za pośrednictwem sygnałów cyfrowych lub przemysłowych sieci komputerowych. Umożliwia to dostosowanie właściwości funkcjonalnych urządzenia do warunków aplikacji (wybór trybu pracy, ustawienie parametrów) na drodze programowej. Dzięki temu możliwa jest też wymiana bogatych w treść informacji, np. diagnostycznych, dotyczących stanu samych urządzeń, jak też przebiegu procesu. Rozwiązania te pozwalają także włączyć sterowniki urządzeń stanowiska zrobotyzowanego – wprost lub poprzez sieć zakładową – do sieci globalnej Internet. Wtedy nadzór, monitoring, a czasem i serwis takiej instalacji w trybie zdalnym może być realizowany z dowolnego miejsca na świecie, przez integratora, konsultantów dostawców lub producentów nadzorowanych urządzeń. Na rysunku 2 przedstawiono schemat ogólny przepływu informacji w takim typowym zrobotyzowanym gnieździe spawalniczym. Czujniki systemów sensorycznych stosowane w zrobotyzowanym spawaniu są montowane na ramieniu robota lub na elementach stałych stanowiska. Są one dołączane wprost AUTOMATYKA

PRZEGLĄD SPRZĘTU I APARATURY do układów sterowania robotów lub do sterowników gniazd zrobotyzowanych. Proste czujniki komunikują się za pomocą sygnałów dwustanowych lub analogowych. Bardziej zaawansowane współpracują często ze specjalizowanymi sterownikami (kontrolerami) przetwarzającymi wstępnie uzyskane sygnały. Dopiero z tych sterowników informacja jest przesyłana do sterownika robota lub gniazda. Do tego zadania wykorzystuje się komunikację sieciową.

SYSTEMY SENSORYCZNE STOSOWANE W ZROBOTYZOWANYM SPAWANIU Systemy sensoryczne stosowane w zrobotyzownym spawaniu do korekcji trajektorii ruchu narzędzia-palnika można podzielić w zależności od przyczyny błędów, a nastepnie zastosowanych rozwiązań technicznych (rys. 3).

KOREKCJA TRAJEKTORII OFF-LINE (SEAM/PATH FINDING) Pomiary w celu wykonania korekcji off-line trajektorii ruchu robota dokonywane są przy użyciu systemu sensorycznego przed wykonaniem operacji spawania. Mają one na celu odpowiednie zmodyfikowanie wyuczonej trajektorii, a przez to wyeliminowanie niepoprawnego spawania, wynikającego z niedokładnego ułożenia detali względem robota, już w fazie wstępnej. W praktyce stosowane są cztery rozwiązania: 1. Określanie położenia spoiny przez dotykanie charakterystycznych punktów na spawanych detalach nosi nazwę Touch Sense. Firmy produkujące roboty przemysłowe oferują pakiety technologiczne, które umożliwiają obsługę dwustanowego czujnika wykrycia elementu. Czujnik ten przyłączany jest na jedno z wejść robota. Jako czujnik dotykowy wykorzystany jest przeważnie drut spawalniczy. Producenci spawarek przeznaczonych do pracy z robotem wyposażają je w funkcje umożliwiające takie działania.

2. Pomiar typu Touch Sense może być wykonany także bez fizycznego do6/2015

tykania detalu. Zwykle do tego celu używane są czujniki do pomiaru odległości, mierzące położenie charakterystycznych części detalu (ostre krawędzie, zagięcia itp.). Przeważnie są to programowalne układy pomiaru odległości od detalu, z dwustanowym wyjściem informującym, że odległość jest większa lub mniejsza od wartości zaprogramowanej.

Czujnik taki montuje się na ramieniu robota, najczęściej wiążąc go mechanicznie z mocowaniem palnika, a jego wyjście sygnałowe przyłączane jest na jedno z wejść szybkich robota.

3. Specjalizowane skanery laserowe do określania położenia samej spoiny na podstawie pomiarów jej charakterystycznych parametrów.

Skanery te, często zwane w literaturze czujnikami profilu, wykorzystują w swym działaniu zasadę pomiaru

KOREKCJA OFF-LINE OPISU NARZĘDZIA (TCP) W przypadku, gdy zmianie uległa geometria narzędzia-palnika, można ponownie dokonać jego opisu. Narzędzie, a właściwie jego punkt roboczy TCP (Tool Center Point), definiowane jest na końcu drutu wysuniętego z dyszy palnika na określoną długość. Pełny opis narzędzia zawiera – oprócz położenia TCP w układzie współrzędnych związanych z ostatnim członem robota – również jego orientację. Większość producentów robotów do spawania oferuje, jako opcje, funkcje automatycznej weryfikacji (sprawdzenia) poprawności opisu narzędzia, jak i jego kalibracji (definiowania), zarówno w zakresie samego TCP, jak też pełnego opisu (wraz z orientacją). Są to na ogół zestawy sprzętowo-programowe, współpracujące z układem sterowania robota.

POMIARY W CELU WYKONANIA KOREKCJI ON-LINE TRAJEKTORII RUCHU ROBOTA DOKONYWANE SĄ ZA POMOCĄ SYSTEMU SENSORYCZNEGO W CZASIE REALIZACJI OPERACJI SPAWANIA. triangulacyjnego w celu uzyskania dwuwymiarowego profilu powierzchni wykonanych z dowolnych materiałów. Obraz profilu przetwarzany jest w kontrolerze czujnika, który określa odległość powierzchni spoiny od czujnika, jak i jej położenie w polu widzenia czujnika.

4. Systemy wizyjne 2D (przy zastosowaniu jednej kamery) pozwalają określić położenie detalu i jego obrót na płaszczyźnie. Przy zastosowaniu dwóch kamer można realizować pomiar położenia typu 3D, czyli w przestrzeni trójwymiarowej. Sterowniki systemów wizyjnych to na ogół dość silne, specjalizowane komputery.

Umożliwiają one przetwarzanie zgromadzonych obrazów w celu określenia położenia charakterystycznych fragmentów detalu (np. krawędzi, linii styku dwóch detali, punktów sczepienia).

KOREKCJA TRAJEKTORII ON-LINE (SEAM/PATH TRACKING) Pomiary w celu wykonania korekcji on-line trajektorii ruchu robota dokonywane są za pomocą systemu sensorycznego w czasie realizacji operacji spawania. System taki musi być odporny na warunki środowiskowe towarzyszące procesowi oraz zapewniać odpowiednią szybkość, aby uzyskana informacja mogła być na bieżąco wykorzystana. Istnieją dwa podstawowe sposoby realizacji pomiarów i korekcji on-line trajektorii ruchu robota: 1. Korekta trajektorii na podstawie pomiaru parametrów spawania.

W tym przypadku robot, prowadząc palnik podczas spawania, musi wykonywać nim oscylacje.

Powinny one być periodyczne (np. sinusoidalne, typu piła lub trapez), prostopadłe do ścieżki (szczeliny) 63

Fot. 1. Zasada działania skanera laserowego i typy mierzonych złącz spawanych (dla czujnika TH6D – Scansonic)

spawania. System na bieżąco wykonuje pomiar parametrów łuku, m.in. prądu spawania. Na podstawie analizy wartości tych parametrów, z uwzględnieniem przebiegu ruchu oscylacyjnego, program robota oblicza odchyłki trajektorii palnika od szczeliny i wypracowuje korekty dla realizacji ruchu spawania, tak aby spoina została położona dokładnie na szczelinie. Producenci robotów oferują specjalne pakiety realizujące korekcje on-line na podstawie pomiaru parametrów łuku.

Przykładem może być oprogramowanie KUKA.ArcSense firmy KUKA lub Weldguide III w robotach ABB. 2. Korekta trajektorii przy użyciu skanerów laserowych. W przypadku tej metody (fot. 1) sterownik skanera rozpoznaje położenie spoiny na podstawie analizy charakterystycznych punktów na konturze, uzyskanym przez przecięcie się wiązki laserowej emitowanej z czujnika z fragmentem detalu zawierającym spoinę. Najczęściej stosuje się różne algorytmy identyfikacji dla różnych typów złącz spawanych. Dlatego operator musi zawsze wybrać, jaki typ złącza ma być śledzony. Należy zaznaczyć, że ta realizacja śledzenia należy do najdroższych metod. Jej praktyczne wykorzystanie wymaga też wykwalifikowanego personelu, zarówno programisty, jak i operatora stanowiska zrobotyzowanego. Firmy robotowe oferują oprogramowanie technologiczne, które umożliwia korektę trajektorii ruchu robota na bieżąco w trakcie procesu 64

spawania na podstawie pomiaru położenia spoiny. Są to jednak pakiety dość skomplikowane w programowaniu i użyciu.

SKANERY LASEROWE DO KOREKCJI TRAJEKTORII ON-LINE Do współpracy ze skanerami laserowymi firmy robotowe oferują oprogramowanie technologiczne, które umożliwia korektę trajektorii ruchu robota na bieżąco w trakcie procesu spawania na podstawie pomiaru położenia spoiny (np. pakiet KUKA. SeamTech Tracking 2.0). Warunkiem prawidłowego działania tych funkcji jest sensor dokładny, niezawodny i szybki.

Pomimo że sama idea, jak też zasada pracy takiego czujnika, są znane od kilkudziesięciu lat, dzisiaj tylko trzy firmy na świecie oferują rozwiązania, które spełniają wymagania pracy w pobliżu procesu spawania łukowego.

Najdłużej tematem zajmuje się angielska firma Meta Vision, założona w 1984 r. przez grupę badaczy z uniwersytetu Oxford. Była to jedna z pierwszych udanych prób powołania tzw. spin-off (choć wtedy tego pojęcia w zarządzaniu jeszcze nie używano), w celu komercjalizacji technologii opracowanej w jednostce naukowej.

Firma ta swój pierwszy model systemu laserowego do śledzenia spoiny on-line zaprezentowała w 1985 r. Dzisiaj oferuje całą gamę inteligentnych systemów do monitorowania procesów spawalniczych oraz inspekcji wykonanych połączeń spawanych. Do śledzenia

we współpracy z robotami przemysłowymi przeznaczony jest system Smart Laser Pilot (SLP), którego sercem jest czujnik SLS (Smart Laser Sensor). Firma ma przedstawicielstwa w Kanadzie i w Niemczech, przy czym przedstawicielstwo w Niemczech, będące w istocie firmą partnerską o nazwie Meta Scout, obsługuje także teren Polski.

Również w Niemczech ma swoją siedzibę firma Scansonic, która oferuje rodzinę systemów śledzących TH6D. Cała firma, tzn. część laboratoryjna, produkcyjna i dział aplikacji/sprzedaży mieści się w Berlinie. Jest to bardzo prężne przedsiębiorstwo. Powstało w 2000 r., a dzisiaj ma przedstawicielstwa/partnerów na całym świecie, od Ameryki Południowej aż po Daleki Wschód.

Kanadyjska firma Servo Robot formalnie powstała rok przed Meta Vision, jednak pierwszy laserowy system sensoryczny do spawania przedstawiła później, bo około roku 1990. Dzisiaj jednak to ta firma jest największym światowym dostawcą systemów śledzenia spoiny on-line. Jej flagowy system Power Track wykorzystuje czujnik laserowy POWER-CAM. Wspólną cechą rozwiązań wszystkich trzech firm jest dwumodułowa budowa systemu sensorycznego. Głowica pomiarowa (używa się określenia czujnik, skaner lub kamera laserowa) jest montowana na ramieniu robota, w pobliżu palnika – tak aby „widzieć” trasę przed palnikiem. Sterownik, zabudowany w osobnej skrzynce, jest instalowany z dala od procesu spawania. Wszystkie one łączą się z układem sterowania robota przez szeregową magistralę Ethernet (TCP/IP).

Zasada działania czujników przeznaczonych do śledzenia spoiny (Seam Tracking) jest podobna do zasady działania czujników służących do określania jej położenia (Seam Finding). Sterowniki rozpoznają położenie spoiny na podstawie analizy położenia charakterystycznych punktów na konturze, uzyskanym przez przecięcie się wiązki laserowej emitowanej z czujnika z fragmentem detalu zawierającym spoinę.

W celu zmniejszenia wpływu zakłóceń ze środowiska na wynik pomiarów niektóre czujniki wysyłają kilka równoległych wiązek laserowych (zwykle trzy AUTOMATYKA

Fot. Scansonic, Servo-Robot

PRZEGLĄD SPRZĘTU I APARATURY

Fot. Scansonic, Servo-Robot

PRZEGLĄD SPRZĘTU I APARATURY lub pięć), przez co uzyskuje się redundancję pomiarów. Dodatkowo można uzyskać informację o zmianie kąta orientacji narzędzia względem spoiny.

Punkty charakterystyczne spoiny używane do pomiarów zależą od typu spoiny. Zadaniem programisty jest wybranie tego typu spośród znajdujących się w banku danych sterownika czujnika, określenie punktu charakterystycznego, wzdłuż którego ma przesuwać się punkt TCP (koniec drutu spawalniczego) oraz wprowadzenie parametrów spoiny. Zadania te wykonuje programista za pomocą oprogramowania dostarczonego przez producenta czujnika.

Dla poprawnej współpracy czujnika z robotem należy także przeprowadzić tzw. kalibrację czujnika zainstalowanego na ramieniu robota. Kalibracja ma na celu powiązanie współrzędnych czujnika ze współrzędnymi robota i wykonywana jest przeważnie przy użyciu specjalnej płytki kalibracyjnej. Jej postać, jak i sposób kalibracji opracowywane są przez producenta czujnika we współpracy z producentem robota.

Pomiar położenia spoiny odbywa się w sposób ciągły z określonym taktem, a wynik analizy przekazywany jest do układu sterowania robota, w postaci uzgodnionej przez wytwórców czujników i robotów i stanowi tajemnicę firm.

Program robota koryguje na tej podstawie, także w sposób ciągły, zaprogramowaną wcześniej na detalu wzorcowym trajektorię ruchu palnika spawalniczego.

Czujniki do Seam Tracking wyposażone są w instalację do jego chłodzenia w czasie pracy. Może to być chłodzenie powietrzem, jak również za pomocą cieczy chłodzącej. Mają one także dysze, za pomocą których

do układu optycznego doprowadzone jest sprężone powietrze, chroniące go przed kurzem, dymem i oparami.

Części optyczne szczególnie narażone na działanie środowiska, a w szczególności szybka osłaniająca wyjście/ wejście wiązki laserowej, są łatwo demontowalne i wymienialne.

Wszystkie trzy wspomniane wyżej firmy oferują całą gamę systemów śledzenia spoiny. Do analizy wybrano konkretne modele. Kanadyjska firma Servo-Robot oferuje system Power Track, pracujące z czujnikami typu POWER-CAM (fot. 2). Wytwarzane są one w dwóch odmianach: POWER-CAM/HR (z rozdzielczością W × H = 0,016 × 0,025 mm) dla blach wykonanych z dużą dokładnością oraz POWER-CAM (z rozdzielczością W × H = 0,05 × 0,09 mm, ale większym zakresem pomiaru) dla blach wykonanych z mniejszą dokładnością.

Czujniki SLS (Smart Laser Sensor) z angielskiej firmy Meta Vision Systems

Fot. 2. Skaner laserowy POWER-CAM firmy Servo-Robot

Fot. 3. Skaner laserowy TH6D firmy Scansonic

6/2015

PARAMETR

META VISION SLS-050

SCANSONIC TH6D-CF/-KF

SERVO-ROBOT POWER-CAM HR/ POWER-CAM

50 × 80

16 × 24/44 × 80

15 × 16/76 × 140

65

150/150

–/–

META VISION

SCANSONIC

0,05 × 0,08

0,03 × 0,07/0,08 × 0,12

SERVO-ROBOT 0,016 × 0,025/ 0,05 × 0,09

META VISION

SCANSONIC 70 × 40 × 121/ 70 × 40 × 121 530/530

Pole pomiaru W × H [mm × mm] Nominalna odległość od detalu [mm]

Tab. 1. Geometria obszaru śledzenia

PARAMETR Rozdzielczość WxH [mm × mm]

Tab. 2. Rozdzielczość czujnika

PARAMETR wymiary W × D × H [mm × mm × mm] masa [g]

39 × 75 × 118 650

SERVO-ROBOT 94 × 33 × 58/ 106 × 33 × 58 475/500

Tab. 3. Gabaryty czujnika

również produkowane są w trzech wykonaniach: SLS-025 (pole widzenia 25 mm), SLS-050 (pole widzenia 50 mm, rozdzielczość W × H = 0,05 × 0,08 mm) i SLS-100 (pole widzenia 100 mm).

Czujniki systemu TH6D z niemieckiej firmy Scansonic (fot. 3) wykonywane są również w dwóch wersjach: TH6D-150-CFAA-AB (rozdzielczość W × H = 0,03 × 0,07 mm) i TH6D-150-KFAA-AB (rozdzielczość W × H = 0,08 × 0,12 mm).

Poniżej zebrano podstawowe parametry modeli systemów sensorycznych przeznaczonych do śledzenia on-line w zrobotyzowanych stanowiskach spawalniczych, oferowanych przez trzech liderów światowych w tym obszarze.

PODSUMOWANIE Wykorzystanie skanera laserowego do pomiaru on-line położenia złącza spawanego (seam tracking) nie jest metodą nową. Prace badawcze w tym obszarze były prowadzone już w latach 70. i 80. ubiegłego wieku. Od połowy lat 80. na rynku są oferowane rozwiązania przemysłowe. Wciąż nie są to jednak urządzenia tanie, głównie ze względu na trudne środowisko, w którym mają niezawodnie pracować. Właśnie cena jest obecnie największą barierą szerszego upowszechnienia tych systemów.

Kompletny zestaw do wyposażenia robota to dzisiaj wydatek od kilkunastu do ponad czterdziestu tysięcy euro.

Wpływ warunków środowiskowych (światło, temperatura, zapylenie, zady65

mienie) jest również wciąż najpoważniejszym problemem technicznym, z którym tylko nieliczni sobie radzą.

Niska skuteczność i niezadowalająca niezawodność systemów sensorycznych to kolejny powód ostrożności użytkowników przy podejmowaniu decyzji o ich zakupie.

Trzeba też pamiętać, że śledzenie spoiny w trybie on-line nie nadaje się do wszystkich aplikacji. Przede wszystkim spoiny nie mogą być zbyt krótkie.

Musi też być do nich lepszy dostęp niż w przypadku spawania bez czujnika.

Po prostu kamera laserowa zamontowana w pobliżu palnika znakomicie ogranicza jego możliwości penetracyjne. To powoduje, że systemy korekcji trajektorii z wykorzystaniem skanerów laserowych są wykorzystywane przede wszystkim przy produkcji elementów o dużych gabarytach.

Stosowanie skanerów laserowych jest mocno wspierane przez firmy pro-

dukujące roboty przemysłowe, przeznaczone w znacznej części do wykonywania aplikacji spawalniczych.

Oferują one oprogramowanie technologiczne, obsługujące czujniki tego typu i realizujące korekcję trajektorii narzędzia robota. Rozwój możliwości robotów w zakresie wykorzystania informacji zbieranych przez zaawansowane systemy sensoryczne daje nadzieję na rozszerzenie obszaru ich zastosowania. To powinno doprowadzić do wzrostu zapotrzebowania, a w dalszej perspektywie do spadku cen tych czujników.

Szansą na obniżenie kosztów zakupu zaawansowanych systemów śledzenia spoin jest również wzrost konkurencji w tej branży. Do prac włączają się firmy, które do tej pory mają już znaczące dokonania w wykorzystaniu techniki laserowej w pomiarach, np. Keyence, Mikro Epsilon, Sick. Pojawiają się również małe innowacyjne firmy, tworzone

przez zespoły z udziałem naukowców i badaczy. Powtórzenie sukcesu Meta Vision wydaje się dziś łatwiejsze niż 20 lat temu. Wynika to przede wszystkim z ogromnego postępu w technologii laserowej, zarówno w samych urządzeniach wykonawczych, jak też w metodach i narzędziach do obróbki zebranych informacji. Oczywiście trzej liderzy rynku też wciąż pracują nad rozwojem już oferowanych urządzeń i opracowaniem nowych rozwiązań.

Przedstawione w artykule zaawansowane systemy sensoryczne stanowią pewien zestaw gotowych rozwiązań oferowanych na rynku. Projektant zrobotyzowanego stanowiska spawalniczego, wspólnie z technologiem, dobierają czujnik do warunków konkretnej aplikacji. Trzeba pamiętać, że czujniki zapewniające prawidłowe prowadzenie palnika nie są jedynymi elementami sensorycznymi w zrobotyzowanych stanowiskach spawania. W dzisiejszych instalacjach stosuje się różnorodne systemy zabezpieczenia, czujniki kontroli dostępu, ciśnienia gazu, końca drutu w zasobniku. W laboratoriach firm i ośrodkach badawczych prowadzone są prace nad integracją wielu różnych sensorów w jednym stanowisku. Zmierzają one do zaangażowania znacznie rozbudowanych komputerowych układów sterowania. Wiele zespołów pracuje również nad zastosowaniem najnowszych rozwiązań wizyjnych do korekcji trajektorii on-line podczas spawania.

Niska odporność systemów wizyjnych na niekorzystne warunki panujące w pobliżu spawania jest głównym powodem, że prace te wciąż prowadzone są głównie w laboratoriach. W każdej chwili można jednak spodziewać się przełomu w tym temacie.

Niniejsza praca powstała w toku realizacji projektu E!IIPL-IL/05/02/2013 „RobWeld Super-MIG ® Robotized Welding With Use of New Generation of Hybrid System Based on Super Heavy Duty Super MIG Concept”, w ramach Inicjatywy EUREKA przy dofinansowaniu przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju.

Marek Pachuta, Zbigniew Pilat

Fot. 4. Skaner laserowy SLS firmy META Vision Systems

66

Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów PIAP

AUTOMATYKA

Fot. META Vision Systems

PRZEGLĄD SPRZĘTU I APARATURY

ZMIENIAMY SPOJRZENIE NA PRZEMYSŁ

QR CODE Wygenerowano na www.qr-online.pl

KONKURS

WIĘCEJ INFORMACJI WKRÓTCE

HTTP://AUTOMATYKAONLINE.PL/KONKURS

FUNKCJONALNY KATALOG BRANŻOWY CODZIENNE WIADOMOŚCI Z RYNKU PRECYZYJNIE OKREŚLONY ODBIORCA W W W . A U T O M A T Y K A O N L I N E . P L

autoreklama_v4.indd 1

2014-12-03 11:09:58

PRAWO I NORMY

W perspektywie najbliższych kilku lat zdecydowana większość urządzeń, którymi posługujemy się na co dzień, ma być na stałe podłączona do sieci. Raport OECD na temat internetu rzeczy szacuje, że w 2020 r. na stałe do sieci może być przyłączonych 500 miliardów różnych urządzeń, w tym 50 miliardów urządzeń mobilnych. Z jakimi wyzwaniami prawnymi wiąże się tak dynamiczne zwiększenie obecności internetu w naszym życiu?

Krzysztof Wojdyło

68

P

ojęcie „internet rzeczy” odnosi się do zjawiska polegającego na przyłączaniu do sieci coraz większej liczby urządzeń (przede wszystkim różnego rodzaju czujników, urządzeń pomiarowych, ale też np. sprzętu gospodarstwa domowego) w celu umożliwienia zdalnego przesyłania danych z tych urządzeń i do tych urządzeń. Bardzo często na określenie tego zjawiska używa się również pojęcia Machine-to-Machine Communication (M2M). W niniejszym tekście pojęcia te będą używane zamiennie.

Dosyć zgodnie mówi się, że mamy do czynienia z kolejnym, bardzo ważnym etapem rozwoju internetu, nadającym sieci nowe, nieznane do tej pory funkcjonalności. Do internetu są już podłączone nie tylko komputery, tablety czy smartfony. Normą staje się podłączanie

do sieci lodówek, termostatów, kosiarek czy różnego rodzaju czujników znajdujących się chociażby w środkach transportu. Technologicznym hitem są podłączone do internetu urządzenia mierzące różnego rodzaju funkcje życiowe, takie jak bransolety dla biegaczy czy czujniki mierzące fazy snu. Wiele z nich to zwykłe gadżety, które nie niosą ze sobą zbyt dużej wartości dodanej. Jednak wiele rozwiązań opartych na koncepcji internetu rzeczy już teraz wykazuje ogromny potencjał. Nie ulega również wątpliwości, że w najbliższym czasie pojawią się ich nowe, ciekawe i pożyteczne zastosowania.

Już teraz można wyodrębnić kilka kluczowych zastosowań internetu rzeczy. Podłączenie urządzeń do sieci pozwala tworzyć efektywniejsze i bezpieczniejsze rozwiązania w transporcie AUTOMATYKA

Fot. istock.com

INTERNET RZECZY

PRAWO I NORMY

(zarządzanie flotą pojazdów, logistyka, automatyczne przesyłanie informacji o zagrożeniach na drodze). Podłączenie do internetu mierników energii umożliwia skuteczne zarządzanie kosztami jej zużycia w domach czy zakładach produkcyjnych. Urządzenia monitorujące funkcje życiowe mogą z kolei służyć usprawnieniu procesów medycznych, a nawet ratować życie dzięki generowaniu ostrzeżeń o pogorszeniu stanu zdrowia.

Fot. istock.com

ZAGROŻONA PRYWATNOŚĆ Istota internetu rzeczy oraz komunikacji M2M polega w dużej mierze na zapewnieniu transferu danych zebranych przez urządzenia wyposażone w odpowiednie czujniki. Dane te są transferowane do centrów analitycznych, które gene6/2015

rują raporty użyteczne dla użytkowników końcowych. Można przyjąć, że proces zbierania danych, ich transferu oraz przetwarzania odbywać się będzie w sposób automatyczny, w zasadzie bez udziału czynnika ludzkiego. Tytułem przykładu można wskazać systemy przesyłania danych zbieranych przez czujniki montowane w samochodach. Zapewnienie odpowiednich kanałów komunikacji dla przesyłu tych danych umożliwi ich dostarczanie zarówno do producentów, jak i do innych zainteresowanych podmiotów. Operatorzy dróg mogą przykładowo na podstawie tych danych otrzymywać w czasie rzeczywistym informacje o stanie drogi, warunkach atmosferycznych na konkretnych odcinkach dróg czy przeszkodach w ruchu drogowym. Dane te jednocześnie mogą służyć jako źródło informacji na temat położenia oraz

zachowań poszczególnych osób kierujących pojazdami.

Nietrudno dojść do wniosku, że w zależności od tego, jakie dane są przesyłane oraz kto ma do nich dostęp, internet rzeczy może – obok niezaprzeczalnych korzyści – stanowić również ogromne zagrożenie dla naszej prywatności. Zagrożenia te są coraz powszechniej identyfikowane, chociażby w opiniach wydawanych przez Grupę Roboczą ds. ochrony danych ustanowioną na mocy art. 29 dyrektywy 95/46/WE. Wiele danych rejestrowanych przez urządzenia funkcjonujące w ramach M2M ma na pozór charakter czysto techniczny. Okazuje się jednak, że mogą być one bardzo konkretnym źródłem informacji na temat naszych nawyków i zachowań.

Tak jest przykładowo z urządzeniami monitorującymi zużycie energii. Nowe podejście do ochrony danych osobowych zakłada, że tego rodzaju dane, nawet jeżeli są zanonimizowane i na pozór nie sposób przypisać ich do konkretnych osób, mogą stanowić dane osobowe i podlegać prawnemu reżimowi ochrony tych danych.

Okoliczność ta ma fundamentalne znaczenie, ponieważ w rezultacie modele biznesowe podmiotów korzystających z internetu rzeczy muszą uwzględniać konieczność zapewnienia realizacji praw i obowiązków wynikających z reżimu ochrony danych osobowych.

W praktyce oznacza to m.in. konieczność zapewnienia podmiotom, których dane są przetwarzane, dostępu do tych danych oraz – w określonych przypadkach – prawa do żądania ich usunięcia.

Zapewnienie realizacji tych uprawnień przy bardzo dużej liczbie zaangażowanych podmiotów (często znajdujących się w różnych jurysdykcjach) może okazać się sporym wyzwaniem.

Należy też pamiętać, że podmiot przetwarzający dane osobowe musi mieć odpowiednią podstawę prawną do wykonywania związanych z tym czynności.

W wielu przypadkach wymagana będzie zgoda podmiotu, którego dane będą przetwarzane. Zgoda ta, w przypadku danych wrażliwych, będzie wymagała formy pisemnej. Z uwagi na szeroki zakres danych wrażliwych może się okazać, że wiele podmiotów uczestniczących w komunikacji M2M przetwarza dane o takim właśnie charakterze.

69

PRAWO I NORMY Na producentach i podmiotach korzystających z urządzeń w ramach internetu rzeczy spoczną zatem nowe obowiązki, których do tej pory nie znali, przynajmniej w takiej skali. Dotyczy to przykładowo producentów samochodów, którzy decydując się na korzystanie z rozwiązań M2M, będą musieli zapewnić realizację praw użytkowników samochodów związanych z ochroną ich danych osobowych. Będzie to wymagało zarówno stworzenia nowych rozwiązań infrastrukturalnych (np. w zakresie IT), jak i przygotowania odpowiednich rozwiązań prawnych.

odpowiedniego modelu regulacyjnego, zapewniającego atrakcyjne warunki działania podmiotom, które produkują i wykorzystują dużą liczbę urządzeń uczestniczących w komunikacji M2M. Dotyczy to przykładowo producentów samochodów, którzy chcąc korzystać z dobrodziejstw M2M, mogą stanąć przed koniecznością instalacji milionów kart SIM w pojazdach oraz zapewnienia połączeń telekomunikacyjnych z tymi kartami. Przy takiej skali działalności pojawia się pytanie, czy producenci nie powinni być traktowani inaczej niż zwykli użytkownicy usług telekomuni-

NA PRODUCENTACH I PODMIOTACH KORZYSTAJĄCYCH Z URZĄDZEŃ W RAMACH INTERNETU RZECZY SPOCZNĄ NOWE OBOWIĄZKI, KTÓRYCH DO TEJ PORY NIE ZNALI, PRZYNAJMNIEJ W TAKIEJ SKALI. WYZWANIA REGULACYJNE ORAZ KONTRAKTOWE Nie ma jednego uniwersalnego standardu technologicznego, który byłby używany do komunikacji pomiędzy urządzeniami w ramach M2M. W praktyce używa się wielu standardów. Największe wyzwania prawne wiążą się z tymi kanałami komunikacji, które są elementem regulowanego i nadzorowanego rynku.

Dotyczy to w szczególności używania kanałów komunikacji opartych na bezprzewodowych sieciach komórkowych. Należy się spodziewać, że właśnie ten kanał będzie w najbliższym czasie szczególnie intensywnie eksploatowany.

Z perspektywy regulacji rynku telekomunikacyjnego dynamiczny rozwój internetu rzeczy może wiązać się z koniecznością uruchomienia dodatkowych częstotliwości w celu zapewnienia sprawnego przesyłania radykalnie zwiększonej ilości danych. Wielu regulatorów przeprowadziło już lub właśnie przeprowadza publiczne konsultacje w tym zakresie.

Innym bardzo ważnym zagadnieniem, z którym prędzej czy później mogą zostać skonfrontowani regulatorzy, jest konieczność wypracowania 70

kacyjnych. Bez uzyskania statusu operatora telekomunikacyjnego (lub innego statusu regulacyjnego, którego wprowadzenie do systemu prawa rozważa się niekiedy w związku z internetem rzeczy) producenci nie mogą uczestniczyć w hurtowym rynku telekomunikacyjnym (np. w zakresie roamingu).

Ponadto radykalnie zwiększona liczba urządzeń przyłączonych do internetu tworzy wyzwania związane z koniecznością zapewnienia prawidłowej identyfikacji tych urządzeń. Wiele z nich będzie korzystało w tym celu z adresów IP. Tymczasem zasoby adresacji obecnej wersji protokołu IP (IPv4) już w tej chwili są na wyczerpaniu. Być może więc dynamika rozwoju internetu rzeczy doprowadzi do szybszej implementacji nowej wersji protokołu – IPv6.

Dla producentów urządzeń, które mają być podłączone do sieci dużym wyzwaniem, wymagającym każdorazowo wnikliwej analizy regulacyjnej, jest zapewnienie dostępu tych urządzeń do sieci. W wielu przypadkach producenci będą instalowali w swoich urządzeniach karty SIM, które następnie będą dostarczane użytkownikom końcowym w ramach dystrybucji produktów. Może więc powstać pytanie, czy dostarczając

użytkownikom końcowym urządzenia z kartą SIM oraz zapewniając tym użytkownikom dostęp do sieci producent nie wykonuje regulowanej działalności telekomunikacyjnej. Ustalenie, że producenci prowadzą działalność telekomunikacyjną wiązałoby się z koniecznością stosowania szeregu wymogów prawa telekomunikacyjnego.

Sprawne funkcjonowanie internetu rzeczy wymaga również stworzenia odpowiednich relacji kontraktowych, w które zaangażowanych może być kilka, a nawet kilkanaście podmiotów.

W standardowym schemacie usługi opartej na koncepcji internetu rzeczy możemy mieć do czynienia z producentem urządzenia, operatorem telekomunikacyjnym zapewniającym przesył danych, producentem aplikacji zapewniającej przetwarzanie danych, użytkownikiem urządzenia oraz odbiorcą końcowym przetworzonych danych. Wymaga to zawarcia szeregu umów, które powinny rozstrzygać takie zagadnienia, jak: • obowiązki związane z zapewnieniem dostępu do sieci (w przypadku urządzeń mobilnych w grę wchodzi również uregulowanie roamingu), • zasady korzystania z aplikacji, • zasady przetwarzania danych osobowych, • obowiązki w zakresie bezpieczeństwa danych oraz połączeń telekomunikacyjnych, • zasady odpowiedzialności w przypadku zniekształcenia danych lub nieprawidłowego wykonania usługi, • zasady ponoszenia kosztów (np. kto i na jakich zasadach opłaca usługi operatora telekomunikacyjnego).

Nie ma wątpliwości, że dobrodziejstwa płynące z internetu rzeczy doprowadzą w najbliższych latach do bardzo dynamicznego rozwoju tego rynku.

Będzie to rynek podlegający licznym zmianom w zakresie regulacji i różnego rodzaju standardów sektorowych. Należy również spodziewać się, że rozwój internetu rzeczy przyczyni się do powstania nowych, trudnych obecnie do przewidzenia zagadnień prawnych.

Krzysztof Wojdyło adwokat, partner odpowiedzialny za praktykę prawa nowych technologii Kancelaria Wardyński i Wspólnicy

AUTOMATYKA

PRAWO I NORMY

NORMY HAŁASU

W PRODUKCJI PRZEMYSŁOWEJ Pracodawca odpowiadający za zakład produkcyjny jest zobowiązany przepisami prawa do zapewnienia ochrony przed zagrożeniami związanymi z narażeniem pracowników na hałas. Hałasem określamy każdy niepożądany dźwięk, który może być uciążliwy, albo szkodliwy dla zdrowia pracownika, lub zwiększać ryzyko wypadku przy pracy.

Fot. istock.com

Przemysław Gogojewicz

6/2015

P

racodawca prowadzący zakład produkcyjny i zatrudniający m.in. automatyków jest zobowiązany przepisami prawa do zapewnienia ochrony przed zagrożeniami związanymi z narażeniem pracowników na hałas. Tym samym powinien stosować w zakładzie produkcyjnym: − procesy technologiczne, które nie powodują nadmiernego hałasu, − maszyny i inne urządzenia techniczne wytwarzające możliwie najmniejszy hałas, nieprzekraczający dopuszczalnych wartości, − rozwiązania obniżające poziom hałasu w procesach pracy (z priorytetem środków redukcji hałasu u źródła jego powstawania).

Pracodawca powinien regularnie dokonywać pomiarów hałasu oraz porównywać wyniki tych pomiarów z wartościami NDN (najwyższych dopuszczalnych natężeń) i wartościami progów działania.

Tryb, metody, rodzaj i częstotliwość wykonywania pomiarów, sposób rejestrowania i przechowywania wyników oraz ich udostępniania pracownikom określają przepisy w sprawie badań i pomiarów czynników szkodliwych dla zdrowia w środowisku pracy.

W przypadku przekroczenia wartości progów działania pracodawca winien planować i podejmować działania zmniejszające ryzyko zawodowe pracowników. Jednym z tego rodzaju działań może być redukcja emisji hałasu u źródła powstania.

Rozwiązania wyciszające źródła hałasu stanowią najszerszą grupę rozwiązań przeciwhałasowych. Są one zazwyczaj najbardziej efektywne.

Z punktu widzenia akustyki najbardziej efektywne wyciszenie przemysłowych źródeł hałasu nie stanowi obecnie większego problemu.

ŹRÓDŁA EMITOWANIA HAŁASU I PRÓBY JEGO ELIMINACJI W hałasie przemysłowym źródła emitowania mogą mieć dwojaki charakter: a) mogą być źródłami hałasu pochodzenia mechanicznego (materiałowego), czyli hałasu pochodzącego od drgań konkretnych płaszczyzn elementów maszyny, b) mogą być źródłami hałasu pochodzenia aerodynamicznego (przepływowego), generowanego bezpośrednio w powietrzu w wyniku burzliwego przepływu.

71

PRAWO I NORMY Zmniejszenie mocy akustycznej źródeł hałasu pochodzenia mechanicznego można uzyskać poprzez: − zmniejszenie lub wyeliminowanie drgań elementów maszyny lub urządzenia, − przesunięcie najistotniejszych energetycznie częstotliwości drgań elementów do obszaru częstotliwości słabiej słyszalnych przez człowieka; możliwe jest to np. przez zwiększenie masy lub zmniejszenie sztywności drgającego elementu, a takie posunięcie pozwala zmniejszyć częstotliwość drgań z kilkuset Hz do kilkudziesięciu Hz. Pracodawcy mogą również uzyskać zmniejszenie mocy akustycznej źródeł hałasu pochodzenia aerodynamicznego w wyniku: − zmniejszenia prędkości przepływu powietrza lub prędkości poruszającego się w powietrzu ciała, − zmniejszenia zaburzeń przepływu powietrza poprzez wyeliminowanie sytuacji sprzyjających ich powstawaniu (np. poprzez oddalenie elementów maszyny od wirującego narzędzia).

PRZYKŁAD 1 Pracodawca oznacza znakami bezpieczeństwa miejsca pracy, w których wielkości charakteryzujące hałas przekraczają NDN oraz wydziela strefy z takimi miejscami i ogranicza do nich dostęp, jeśli jest to technicznie wykonalne. Pracodawca zapewnia pracownikom narażonym na działanie hałasu informacje i szkolenia w zakresie wyników oceny ryzyka zawodowego, potencjalnych jego skutków i środków niezbędnych do wyeliminowania lub ograniczania tego ryzyka.

PRZYKŁAD 2 W przypadku, gdy uniknięcie lub wyeliminowanie ryzyka zawodowego wynikającego z narażenia na hałas nie jest możliwe za pomocą środków ochrony zbiorowej lub organizacji pracy pracodawca: 1) udostępnia środki ochrony indywidualnej słuchu, jeżeli wielkości charakteryzujące hałas w środowisku pracy przekraczają wartości progów działania, 2) udostępnia środki ochrony indy72

widualnej słuchu oraz nadzoruje prawidłowość ich stosowania, jeżeli wielkości charakteryzujące hałas w środowisku pracy osiągają lub przekraczają wartości NDN. Środki ochrony indywidualnej słuchu są dobierane w sposób eliminujący ryzyko uszkodzenia słuchu lub zmniejszający je do najniższego możliwego do osiągnięcia w danych warunkach poziomu. Pracodawca powinien oznaczyć znakami bezpieczeństwa miejsca pracy, w których wielkości charakteryzujące hałas w środowisku pracy przekraczają wartości NDN oraz wydziela strefy z takimi miejscami i ogranicza do nich dostęp, jeżeli jest to technicznie wykonalne i ryzyko wynikające z narażenia na hałas uzasadnia takie wydzielenie.

Z orzecznictwa: Zaniedbanie obowiązku zapewnienia pracownikom bezpiecznego stanowiska pracy uzasadnia odpowiedzialność pracodawcy na zasadzie winy – wyrok Sądu Najwyższego z 14 września 2000 r., sygn. akt II UKN 207/00.

Warto podkreślić, że w pomieszczeniu przeznaczonym na odpoczynek pracownika poziom hałasu nie może przekraczać wartości dopuszczalnych, określonych w Polskiej Normie dla pomieszczeń administracyjno-biurowych.

METODY I ŚRODKI OCHRONY PRZED HAŁASEM Zgodnie z dyrektywą 2003/10/WE pracodawca eliminuje u źródła ryzyko zawodowe związane z narażeniem na hałas albo organiczna je do możliwie najniższego poziomu, uwzględniając dostępne rozwiązania techniczne oraz postęp naukowo-techniczny.

W przypadku osiągnięcia lub przekroczenia wartości NDN pracodawca winien sporządzić i wprowadzić w życie program działań organizacyjno-technicznych zmierzających do ograniczenia narażenia na hałas.

Program powinien uwzględniać w szczególności: – unikanie przez pracodawcę procesów pracy powodujących narażenie na hałas i zastępowanie tych proce-

sów innymi, stwarzającymi mniejsze narażenie, – ograniczanie narażenia na hałas takimi środkami technicznymi, jak: obudowy dźwiękoizolacyjne maszyn, kabiny dźwiękoszczelne dla personelu, tłumiki, ekrany i materiały dźwiękochłonne, – projektowanie miejsc pracy i rozmieszczanie stanowisk pracy w sposób umożliwiający izolację od źródeł hałasu oraz ograniczających jednoczesne oddziaływanie wielu źródeł na pracownika, – ograniczanie czasu i poziomu narażenia oraz liczby osób narażonych na hałas przez właściwą organizację pracy, w szczególności stosowanie skróconego czasu pracy lub przerw w pracy i rotacji na stanowiskach pracy.

PRZYKŁAD 3 Stosowanie ochronników słuchu jest koniecznym, uzupełniającym środkiem redukcji hałasu tam, gdzie narażenia na hałas nie można wyeliminować innymi środkami technicznymi.

Ochronniki słuchu stosuje się również wówczas, kiedy dany hałas występuje rzadko lub też pracownik obsługujący hałaśliwe urządzenie musi jedynie okresowo wchodzić do pomieszczenia, w którym się ono znajduje. Spełniają one swoje zadanie ochrony narządu słuchu przed nadmiernym hałasem, jeżeli równoważny poziom dźwięku A pod ochronnikiem nie przekracza 85 dB. Pracodawcy dokonując zakupu ochronników muszą wiedzieć, że ze względu na konstrukcję dzieli się je na: wkładki przeciwhałasowe (jednorazowego lub wielokrotnego użytku), nauszniki przeciwhałasowe (z nagłowną sprężyną dociskową lub nahełmowe), oraz hełmy przeciwhałasowe. Przy doborze ochronników do konkretnych warunków akustycznych trzeba ocenić czy rozpatrywany ochronnik będzie w tym przypadku właściwie chronić narząd słuchu. Dobór ochronników słuchu dla określonych stanowisk pracy przeprowadza się na podstawie pomiarów poziomów ciśnienia akustycznego w oktawowych pasmach częstotliwości lub poziomów dźwięku A i C oraz parametrów ochronnych ochronników słuchu.

AUTOMATYKA

PRAWO I NORMY NAJWYŻSZE DOPUSZCZALNE NATĘŻENIA HAŁASU DLA ZDROWIA W ŚRODOWISKU PRACY (DZ.U. 2002 NR 217 POZ. 1833) HAŁAS SŁYSZALNY LP.

PARAMETR PODLEGAJĄCY OCENIE poziom ekspozycji na hałas odniesiony do ośmiogodzinnego dobowego wymiaru czasu pracy ekspozycja dzienna poziom ekspozycji na hałas odniesiony do tygodnia pracy ekspozycja tygodniowa maksymalny poziom dźwięku A szczytowy poziom dźwięku C

1a 1b 2 3

WARTOŚĆ 85 dB 3640 Pa2×s 85 dB 18200 Pa2×s 115 dB 135 dB

HAŁAS INFRADŹWIĘKOWY LP.

PARAMETR PODLEGAJĄCY OCENIE równoważny poziom ciśnienia akustycznego skorygowany charakterystyką częstotliwościową G odniesiony do ośmiogodzinnego dobowego wymiaru czasu pracy lub tygodnia pracy szczytowy nieskorygowany poziom ciśnienia akustycznego

1 2

WARTOŚĆ

10, 12,5, 16 20 25 31,5, 40

RÓWNOWAŻNY POZIOM CIŚNIENIA AKUSTYCZNEGO ODNIESIONY DO OŚMIOGODZINNEGO DOBOWEGO WYMIARU CZASU PRACY LUB TYGODNIA PRACY W DB 80 90 105 110

METODY OGRANICZANIA HAŁASU Hałasem szczególnie trudnym do ograniczania przy produkcji jest hałas niskoczęstotliwościowy. W ostatnich latach coraz częściej stosuje się tzw. metody aktywne (czynne), które odgrywają coraz większą rolę wśród technicznych sposobów ograniczania hałasu.

Cechą charakterystyczną tych metod jest redukowanie hałasu dźwiękami z dodatkowych, zewnętrznych źródeł energii.

W skład każdego systemu aktywnej redukcji hałasu wchodzą, oprócz układu sterownika, również elementy pomiarowe i wykonawcze.

Rolą elementów pomiarowych w systemie aktywnej redukcji hałasu jest przetwarzanie wielkości nieelektrycznych na sygnały elektryczne (zwykle napięcia), które są następnie wykorzystywane w procesie sterowania.

W systemach aktywnej redukcji hałasu jako przetworniki wykorzystuje się: − mikrofony, − obrotomierze (tachografy), 6/2015

UWAGA Techniczne środki ograniczania hałasu zostały szczegółowo opracowane przez Centralny Instytut Ochrony Pracy http://archiwum.ciop.pl/6540.html.

Przemysław Gogojewicz Kancelaria Usług Prawnych

102 dB 145 dB

HAŁAS ULTRADŹWIĘKOWY CZĘSTOTLIWOŚĆ ŚRODKOWA PASM TERCJOWYCH W KHZ

linowych (osiągane tłumienie wynosi 15–30 dB dla częstotliwości do 600 Hz).

Inne zastosowania to aktywne ochronniki słuchu. Układ aktywny umożliwia poprawę skuteczności tłumienia hałasu przez ochronniki o 10–20 dB w zakresie częstotliwości poniżej 50 Hz.

MAKSYMALNY POZIOM CIŚNIENIA AKUSTYCZNEGO W DB 100 110 125 130

− akcelerometry, − przetworniki prędkości i przetworniki przemieszczenia, − czujniki odkształcenia.

Rolą elementów wykonawczych (źródeł wtórnych) w systemach aktywnej redukcji hałasu jest przetworzenie elektrycznego sygnału wyjściowego ze sterownika na odpowiednią wielkość nieelektryczną.

Najczęściej jako źródło wtórne stosuje się następujące elementy: − głośniki, − siłowniki piezoelektryczne, − siłowniki hydrauliczne, − siłowniki pneumatyczne, − siłowniki elektrodynamiczne i elektromagnetyczne, − siłowniki magnetostrykcyjne, − siłowniki oparte na stopach z pamięcią.

Stosowane w praktyce układy aktywnej redukcji hałasu (wyłącznie w postaci indywidualnych rozwiązań dopasowanych do konkretnych zastosowań) to aktywne tłumiki hałasu maszyn przepływowych i silników spa-

Podstawa prawna: • Rozporządzenie Ministra Pracy i Polityki Społecznej z dnia 29 listopada 2002 r. w sprawie najwyższych dopuszczalnych stężeń i natężeń czynników szkodliwych dla zdrowia w środowisku pracy (DZ. U. Nr 217, poz. 1833).

• Obwieszczenie Ministra Pracy i Polityki Socjalnej z dnia 17 maja 1995 r. w sprawie ogłoszenia jednolitego tekstu rozporządzenia Ministra Pracy i Polityki Socjalnej w sprawie najwyższych dopuszczalnych stężeń i natężeń czynników szkodliwych dla zdrowia w środowisku pracy.

PN-N-01307:1994, PN-Z-01338:2010.

• Dyrektywa 86/188/EWG dotycząca ochrony pracowników przed zagrożeniami związanymi z narażaniem na hałas podczas pracy.

• Dyrektywa 98/37/WE w sprawie ujednolicenia przepisów prawnych państw członkowskich dotyczących maszyn.

• Dyrektywa 89/686/EWG w sprawie ujednolicenia przepisów prawnych państw członkowskich dotyczących ochrony indywidualnej.

• Dyrektywa 2000/14/WE w sprawie ujednolicenia przepisów prawnych państw członkowskich dotyczących emisji hałasu do środowiska przez urządzenia Używane na zewnątrz pomieszczeń.

• Dyrektywa 2003/10/WE w sprawie minimalnych wymagań ochrony zdrowia i bezpieczeństwa dotyczących narażania pracowników na czynniki fizyczne (hałas).

• Dyrektywa 2002/44/WE w sprawie minimalnych wymagań ochrony zdrowia i bezpieczeństwa dotyczących narażenia pracowników na czynniki fizyczne.

73

PRAWO I NORMY

BEZPIECZEŃSTWO UŻYTKOWANIA I FUNKCJONALNE W poprzednim artykule przybliżona została procedura zatwierdzania norm oraz ich aktualizacji. Teraz, zgodnie z obietnicą, przejdziemy do sukcesywnego przybliżania obecnie obowiązujących aktów normatywnych dla obszaru automatyki i robotyki, z uwzględnieniem najnowszych prac prowadzonych na polu normalizacji. Zaczynamy od bezpieczeństwa użytkowania oraz bezpieczeństwa funkcjonalnego.

Tadeusz Missala

W

omawianym obszarze automatyki i robotyki daje się wyróżnić kilka spraw i kilka odpowiednich grup norm dotyczących problematyki bezpieczeństwa.

Są to zagadnienia: • bezpieczeństwo użytkowania, • bezpieczeństwo funkcjonalne, • bezpieczeństwo elektryczne maszyn, • bezpieczeństwo układów sterowania maszyn, • bezpieczeństwo przypisane określonym maszynom/urządzeniom lub ich grupom.

NORMY BEZPIECZEŃSTWA UŻYTKOWANIA Wiodącą normą tej grupy jest: PN-EN 61010-1: 2011P, Wymagania bezpieczeństwa dotyczące elektrycznych przyrządów pomiarowych, automatyki i urządzeń laboratoryjnych – Część 1: Wymagania ogólne.

74

W normie wyszczególniono ogólne wymagania bezpieczeństwa dotyczące wyposażenia elektrycznego przeznaczonego do użytku profesjonalnego, przemysłowego w przemyśle procesowym i edukacyjnego, przy czym każde z nich może zawierać urządzenia liczące, w założeniu stosowane w normalnych i rozszerzonych warunkach środowiskowych.

W szczególności: • zakres normy obejmuje: wyposażenie elektryczne do badań, pomiarów, wskazywania i rejestrowania, a także wyposażenie niemierzące, np. generatory sygnałowe, wzorce pomiarowe, zasilacze do użytku laboratoryjnego, przetworniki i czujniki, • zakres normy nie obejmuje: sprzętu audiowizualnego i podobnego, wyposażenia elektrycznego maszyn, sprzętu gospodarstwa domowego, elektrycznych instalacji w budynkach, niskonapięciowych urządzeń blokady i zabezpieczeń i wyposażenia medycznego, urządzeń informatycznych innych niż wchodzące w skład wyposażenia objętego niniejszą normą, transformatorów i urządzeń zasilających dużej mocy, trzymanych w ręku zespołów probierczych i wskaźników obecności napięcia.

• zakres normy obejmuje ochronę przed porażeniem elektrycznym i oparzeniem, zagrożeniami mechanicznymi, wybuchem ognia z wyposażenia, nadmierną temperaturą, oddziaływaniem cieczy i ciśnienia cieczy, działaniem promieniowania, w tym laserowego, ciśnienia akustycznego w pasmie słyszalnym i ultradźwięków oraz uwolnionych gazów, eksplozji i implozji,

Zakres normy nie obejmuje niezawodności, parametrów, efektywności, opakowania transportowego, kompatybilności elektromagnetycznej, ochrony wymaganej do stosowania w atmosferach wybuchowych.

Okres stabilności obecnego trzeciego wydania normy upływa z końcem 2015 r., w związku z czym prowadzone są prace nad nowym jej wydaniem.

Obecnie czwarte wydanie IEC 61010-1 jest na etapie CDV rozesłanego do opiniowania i głosowania.

Z omówioną wyżej normą związana jest seria IEC 61010-2-xyz obejmująca normy dotyczące grup wyrobów. Normy IEC 61010-2-010 do -199 dotyczą różnego wyposażenia laboratoryjnego itp. i z tego względu nie będą omawiane.

W interesującym nas obszarze znajdują się: jedna norma i jeden projekt.

PN-EN 61010-2-201:2013-12E, Wymagania bezpieczeństwa dotyczące elektrycznych przyrządów pomiarowych, automatyki i urządzeń laboratoryjnych – Część 2-201: Wymagania szczegółowe dotyczące urządzeń sterowania.

Zakres normy obejmuje wymagania bezpieczeństwa i związane badania weryfikacyjne dotyczące następujących rodzajów urządzeń do sterowania: sterowników programowalnych (PLC i PAC), składników Systemów Sterowania Rozproszonych (DSC), składników systemów WE/WY oddalonych; Przemysłowych PC (komputerów) – Narzędzi Programowych i do uruchamiania (PADTs); Interfejsów Człowiek-Maszyna (HMI); sterowników specjalnych (przykład: panel sterowania przeznaczony do maszyn lub urządzeń AUTOMATYKA

PRAWO I NORMY specjalnych), dowolnego wyrobu spełniającego funkcje urządzenia do sterowania i/lub peryferii z nim związanych których zamierzonym zastosowaniem jest regulacja i sterowanie maszyn, automatów wytwórczych i procesów przemysłowych, tj. sterowanie dyskretne i ciągłe.

W normie zamieszczono tablicę odniesień wzajemnych IEC 61010-2-201 i IEC 61131-2:2007 ponieważ wymagania bezpieczeństwa zawarte w IEC 61131-2 zostały włączone do IEC 61010-2-201.

Ta norma ma też status podstawowej normy bezpieczeństwa, zgodnie z postanowieniami ISO/IEC Guide 104.

Normę należy czytać i stosować razem z IEC 61010-1:2010. Niniejsza norma nie dotyczy bezpieczeństwa funkcjonalnego i innych aspektów całkowitych systemów zautomatyzowanych.

Okres stabilności normy trwa do końca 2017 r., tym niemniej jest już przygotowywane jej drugie wydanie.

Projekt – IEC 61010-2-202, Wymagania bezpieczeństwa dotyczące elektrycznych przyrządów pomiarowych, automatyki i urządzeń laboratoryjnych – Część 2-202: Wymagania szczegółowe dotyczące elektrycznych siłowników zaworów.

Norma jest w opracowaniu w fazie rozesłanego w kwietniu 2015 r. projektu komitetu do głosowania (ACDV). Wydanie normy jest planowane na sierpień 2016 r.

PN-EN 61131-2:2008E (IEC 611312:2007), Sterowniki programowalne – Część 2: Wymagania i badania dotyczące sprzętu.

Zakres normy obejmuje wymagania i związane z nimi badania dotyczące sterowników programowalnych (PLC) i ich peryferiów, które mają być stosowane do sterowania i kierowania maszynami i procesami przemysłowymi.

To wydanie normy zawiera wymagania odnoszące się do bezpieczeństwa (safety requirements). Jego okres stabilności kończy się w 2016 r., jest więc w przygotowaniu nowe, czwarte wydanie – obecnie w fazie trzeciego Projektu Komitetu (3CD). W projekcie tym pominięto dotychczasowy rozdział 11 – Wy6/2015

magania bezpieczeństwa – w związku z wprowadzeniem IEC 61010-2-201.

NORMY BEZPIECZEŃSTWA ELEKTRYCZNEGO MASZYN Podstawową normą z tej dziedziny jest: PN-EN 60204-1:2010P, Bezpieczeństwo maszyn – Wyposażenie elektryczne maszyn – Część 1: Wymagania ogólne.

Zakres normy obejmuje elektryczne i elektroniczne wyposażenie oraz układy do maszyn nieprzenośnych w ręku, włączając grupę maszyn pracujących razem w sposób skoordynowany. Niniejszą częścią normy objęto wyposażenia elektryczne i jego części, które działają przy znamionowym napięciu zasilania nieprzekraczającym 1000 V prądu przemiennego lub 1500 V prądu stałego i znamionowych częstotliwościach nieprzekraczających 200 Hz. Okres stabilności obecnego wydania piątego trwa do końca 2016 r. Wydanie szóste jest w fazie DIS rozesłanej do głosowania – planowany termin wydania normy to maj 2016 r.

Normami związanymi z powyższą normą i interesującymi ze względu na tematykę są: PN-EN 60204-11:2003P, Bezpieczeństwo maszyn – Wyposażenie elektryczne maszyn – Część 11: Wymagania dotyczące wyposażenia WN na napięcia wyższe niż 1000 V prądu przemiennego lub 1500 V prądu stałego i nieprzekraczające 36 kV. Zakres normy obejmuje wymagania dotyczące elektrycznego i elektronicznego wyposażenia i układów przeznaczonych do maszyn, w tym grupy maszyn pracujących razem w sposób skoordynowany, lecz z wyłączeniem systemów wyższego poziomu (np. komunikacji między systemami), mające zastosowanie w przypadku wyposażenia elektrycznego lub jego części pracujących przy napięciu nominalnym zasilania przekraczającym 1000 V prądu przemiennego lub 1500 V prądu stałego i nieprzekraczającym 36 kV prądu przemiennego lub prądu stałego oraz przy częstotliwościach znamionowych nieprzekraczających 200 Hz.

Okres stabilności obecnego wydania trwa do końca 2016 r. Dalsze prace nie są obecnie prowadzone.

PN-EN 60204-32:2010P, Bezpieczeństwo maszyn – Wyposażenie elektryczne maszyn – Część 32: Wymagania dotyczące urządzeń dźwignicowych.

Zakres normy obejmuje wymagania dotyczące wyposażenia lub jego części na napięcie fazowe nieprzekraczające 1000 V prądu przemiennego lub 1500 V prądu stałego, o częstotliwości znamionowej nieprzekraczającej 200 Hz. Nie uwzględniono wymagań dotyczących poszczególnych elementów wyposażenia oprócz ich doboru i zastosowań. Wyposażenie elektryczne urządzeń dźwignicowych używanych w atmosferach potencjalnie wybuchowych i/lub palnych może podlegać wymaganiom dodatkowym lub specjalnym.

Okres stabilności obecnego wydania trwa do końca 2016 r. Dalsze prace nie są obecnie prowadzone.

PN-EN 60204-33:2011E, Bezpieczeństwo maszyn – Wyposażenie elektryczne maszyn – Część 33: Wymagania dotyczące wyposażenia do wytwarzania półprzewodników.

Zakres tej części normy IEC 60204 obejmuje elektryczne i elektroniczne wyposażenie używane przy wytwarzaniu (produkcji, pomiarach, montażu i testowaniu) półprzewodników. Nie dotyczy to wyposażenia elektrycznego maszyn przenoszonych w ręku podczas pracy. Ta część stosuje się do wyposażenia elektrycznego lub jego części, które działa przy zasilaniu nominalnym napięciem mniejszym niż 1000 V prądu przemiennego lub 1500 V prądu stałego (DC) oraz o częstotliwości nominalnej nie większej niż 200 Hz. W przypadku wyższych napięć lub częstotliwości może być konieczne zastosowanie wymagań specjalnych.

Okres stabilności obecnego wydania trwa do końca 2016 r. Dalsze prace nie są obecnie prowadzone. prof. dr inż. Tadeusz Missala Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów PIAP

75

RYNEK

TECHNOLOGIA LTE

W ZASTOSOWANIACH PRZEMYSŁOWYCH

D

o tej pory modemy komórkowe i inne urządzenia M2M stosowane były wszędzie tam, gdzie wymagany był zdalny dostęp do urządzeń w standardach szeregowych, ethernetowych i innych. Jednak często z powodu opóźnień i ograniczonego pasma urządzenia te miały ograniczone pole zastosowań. Mimo to modemy komórkowe znajdują dzisiaj sporo zastosowań, a wkrótce będzie ich więcej dzięki technologii LTE.

MODEMY KOMÓRKOWE W ZASTOSOWANIACH Dziś bramki komórkowe używane są w transporcie, w autobusach 76

i w składach kolejowych, często w zestawie z odbiornikiem GPS, aby łatwiej było namierzyć pojazd. W tym przypadku korzystną cechą modemu jest możliwość pracy w różnych technologiach i przełączanie pomiędzy nimi. Dzięki temu, gdy pojazd przemieszcza się między rożnymi wieżami komórkowymi, przełącza się i pracuje w najlepszej technologii, jaka jest dostępna w danym miejscu.

W Polsce powoli wprowadza się takie urządzenia w inteligentnych sieciach pomiarowych, popularnie nazywanych Smart Grid, aby ułatwić dostęp do informacji o zużyciu energii elektrycznej u abonentów i ograniczyć pomiar organoleptyczny.

Modemy komórkowe są też używane w przypadku, gdy wymagany jest zdalny awaryjny dostęp do jakiegoś urządzenia na obiekcie, np. w przypadku rekonfiguracji, a właściciel/nadzorujący nie umożliwia dostępu do obecnej tam sieci lokalnej.

TECHNOLOGIA LTE Technologia LTE (Long Term Evolution) to prawdziwy przełom w komunikacji komórkowej. Umożliwia transfer do 100 Mbps dla ściągania oraz do 50 Mbps dla wysyłania. Są to wartości szczytowe, ale nawet jeśli urządzenie znajduje się daleko od BTS, to transfer jest na znacznie wyższym poziomie niż byłby w przypadku poprzedniej technologii HSPA. Dodatkowo LTE oferuje znacznie mniejsze P R O M O C J A

opóźnienia w porównaniu z poprzed z poprzednimi technologiami. Udało się zmniej zmniejszyć je 10-krotnie, dzięki czemu np. przeglądanie stron internetowych jest znacznie sprawniejsze, bo czas oczeki oczekiwania po kliknięciu w link jest znacznie krótszy. W przypadku komu komunikacji maszyn pracujących w czasie rzeczywistym, czyli np. układów napędowych czy sterowania szybkim procesem, ma to również duże znaczenie, ponie ponieodważ różnica w czasie od powiedzi HSPA i LTE może wynieść nawet kilkaset ms.

Tak więc z LTE przesyłanie sygnału wideo przez sieć koko mórkową jest jak najbardziej możliwe, i to w wysokiej rozdzielczości.

MODEM ONCELL G3470A-LTE Dobrym przykładem modemu przemysłowego korzystającego z technologii LTE jest nowy OnCell G3470ALTE firmy Moxa. Ma on szereg cech niezbędnych w przemysłowych rozwiązaniach. Modem ten występuje w wersji z rozszerzonym zakresem temperatury: może pracować w temperaturze od –30 °C do +70 °C. Dodatkowo OnCell ma izolacje dla wejścia zasilającego oraz dla anteny, a metalowa obudowa gwarantuje wysoką wytrzymałość mechaniczną. Zabezpieczenia te chronią bramkę komunikacyjną, a więc również połączenie, w przypadku wystąpienia zakłóceń elektromagnetycznych, wynikających np. z wyładowań atmosferycznych lub powodowanych przez silniki indukcyjne czy generatory prądotwórcze. Takie AUTOMATYKA

Fot. Elmark Automatyka

Początek stosowania urządzeń M2M sięga roku 1971, kiedy to Theodore G. Paraske­ vakos opracował urządzenie potrafiące odczytać numer telefonu dzwoniącego. Znacząco ułatwiło to komunikację między urządzeniami łączącymi się w ten sposób, a metoda ta była zalążkiem stworzenia usługi Caller ID. Pierwsze technologie komunikacji komórkowej miały małą przepustowość w porównaniu z połączeniami przewodowymi, a opóźnienia były czasami większe niż kilka sekund. Nowe standardy komunikacyjne, takie jak HSPA, uatrakcyjniły możliwość stosowania modemów komórkowych, ale nowa technologia LTE to prawdziwy przełom w komunikacji komórkowej.

RYNEK

Fot. Elmark Automatyka

Funkcja VPN server/client umożliwia bezpieczne połączenie ze zdalnym obiektem, co zapewnia bezpośredni dostęp do hostów

zjawiska mogą skrócić żywotność podzespołów, ale dzięki podwójnej izolacji modem ten może pracować bez przerw i uszkodzeń dłużej niż podobne rozwiązania bez tego typu zabezpieczeń.

Innym ważnym aspektem przy rozwiązaniach M2M jest niezawodność połączenia, czyli ciągłość połączenia. Komunikacja w sieciach komórkowych jest zależna od wielu czynników, np. od obciążenia sieci, zdarzeń losowych czy zakłóceń elektromagnetycznych. Czasami zdarza się, że użytkownik jest odłączany od sieci komórkowej, połączenie jest zawieszane itp. Modem OnCell G3470A wyposażony jest w czterostopniowe sprawdzanie połączenia – GuaranLink – i jeśli wynik któregoś testu jest negatywny, to połączenie bądź urządzenie jest resetowane, a wszystko jest konfigurowalne przez interfejs webowy. Sprawdza się, czy modem jest zarejestrowany w sieci komórkowej, czy następuje transmisja danych TCP/IP, czy zdalny host odpowiada na zapytania ping. Testy umożliwiają uniknięcie zawieszania komunikacji lub modemu, co w rozwiązaniach innych producentów może wymuszać ręczny restart modemu. Oprócz tego modem ma możliwość zainstalowania dwóch kart SIM, co zwiększa redundancję w przypadku, gdy któreś z połączeń zostanie zawieszone lub będą z nim problemy. Gdy do dyspozycji jest karta SIM z prywatnym adresem IP lub z publicznym zmiennym, to dostęp do modemów komórkowych jest znacznie ograniczony. Firma Moxa znalazła dwa rozwiązania tego problemu. Pierwsze to połączenia VPN jako klient – w tym przypadku OnCell łączy się ze zdefiniowanym VPN serwerem, a jego adres IP może być dowolny, ponieważ to on rozpoczyna komunikację.

Jedynym wymogiem takiej pracy jest posiadanie routera z funkcją serwera VPN, z publicznym stałym adresem IP. Oprócz tego, że uzyskujemy pełny zdalny dostęp do podsieci zdalnej, połączenie takie jest bardzo dobrze chronione dzięki silnym algorytmom szyfrowania. Innym rozwiązaniem jest udostępniane przez producenta darmowe oprogramowanie do zarządzania wieloma modemami – OnCell Central Manager. Zainstalowane na serwerze z publicznym adresem IP umożliwia dostęp do konfiguracji, zarządzanie modemem czy przekierowywanie portów za pośrednictwem serwera. Dzięki temu rozwiązaniu karty SIM zainstalowane w modemie mogą mieć zarówno publiczny stały, zmienny, jak i prywatny adres IP. 6/2015

DLACZEGO MOXA? Moxa to producent szerokiej gamy urządzeń do komunikacji przemysłowej. Od ponad 25 lat zdobywa doświadczenie i wygrywa w największych projektach, w różnorodnych branżach. Przemysłowy Ethernet, komunikacja szeregowa oraz rozwiązania bezprzewodowe to najmocniejsze strony firmy Moxa.

ELMARK AUTOMATYKA Sp. z o.o. ul. Niemcewicza 76 05­075 Warszawa­Wesoła tel. 22 773 79 37, fax 22 773 79 36 e­mail: elmark@elmark.com.pl www.elmark.com.pl R E K L A M A

77

RYNEK

MILOWY KROK KU WIĘKSZEJ EKONOMICZNOŚCI NOWA GENERACJA KLIMATYZATORÓW BLUE E+

ENCLOSURES ENCLOSURES

78

S

zacuje się, że w całej Europie do sieci jest podłączonych około dwóch milionów klimatyzatorów szaf sterowniczych, które przy zakładanej mocy przyłączeniowej 2 TW (po 1 kW na urządzenie) stanowią istotny pod względem gospodarczym potencjał zużycia i odpowiadają za emisję około 4 mln ton CO₂. Rittal, światowy lider w zakresie systemów klimatyzacji szaf sterowniczych, postawił sobie za cel zmniejszenie zapotrzebowania klimatyzatorów na energię na tyle, aby wnieść znaczący wkład w ochronę klimatu i zmierzyć się z rosnącymi cenami energii.

OSZCZĘDNOŚĆ ENERGII DO 75 PROC. WYKAZANA W TEŚCIE – Aby wyraźnie zwiększyć efektywność energetyczną, Rittal w swojej nowej generacji klimatyzatorów Blue e+ po raz pierwszy stawia na innowacyjną, opatentowaną technologię hybrydową – mówi Marcin Lisowski, Product Manager w Rittal Sp. z o.o.

Ta technologia stanowi połączenie klimatyzatora sprężarkowego i ciepłowodu zapewniającego pasywne chłodzenie. Sprężarka znajduje zastosowanie tylko wówczas, gdy chłodzenie pasywne staje się niewystarczające.

POWER POWER DISTRIBUTION DISTRIBUTION

P R O M O C J A

CLIMATE CLIMATE CONTROL CONTROL

AUTOMATYKA

fot. Rittal

Pod nazwą Blue e+ Rittal wprowadza na rynek całkowicie nową generację klimatyzatorów – to milowy krok w kwestii ekonomiczności. Poza znacznie wyższą efektywnością energetyczną w porównaniu z dotychczasowymi rozwiązaniami urządzenia zaskakują także elastycznością, bezpieczeństwem i obsługą. Dostawca systemów szaf sterowniczych ponownie podkreśla swoje aspiracje do bycia liderem technologii klimatyzacji systemowej.

RYNEK

fot. Rittal

Interfejs NFC pozwala na łatwą konfigurację wielu klimatyzatorów za pomocą urządzeń mobilnych

Istotny wpływ na olbrzymi wzrost wydajności ma strategia regulacji trybu hybrydowego. Jest ona zoptymalizowana pod kątem efektywności energetycznej w trybie obciążenia częściowego. Urządzenie Blue e+ przy częściowym obciążeniu 15 proc., używając wyłącznie technologii Heat Pipe, jest sześciokrotnie wydajniejsze w porównaniu z tradycyjnymi urządzeniami chłodniczymi. Przy obciążeniu 65 proc. oba systemy pracują w trybie hybrydowym, a przez to czterokrotnie wydajniej niż tradycyjne urządzenie.

Bardzo wysoka jest także wydajność energetyczna chłodzenia sprężarkowego nowej serii urządzeń. Zarówno w wentylatorach, jak i w sprężarce zastosowano silniki DC. Dzięki technologii inwerterowej, umożliwiającej regulowanie za pomocą napięcia obrotów sprężarki i wentylatorów, dostarczana jest zawsze dokładnie taka moc chłodnicza, jaka jest w danej chwili potrzebna. W ten sposób w porównaniu ze zwykłym rozwiązaniem znacznie maleje zużycie energii. – Wysoka efektywność energetyczna nowych klimatyzatorów – jak pokazują pierwsze wyniki testów – po-

R E K L A M A

World’s World’s fifirst. rst.

Blue Bluee+. e+.

Generacja Generacja totonowy nowywymiar wymiar efektywności efektywnościenergetycznej energetycznej i ikomfortu komfortuobsługi. obsługi.

CONTROL CONTROL

IT IT INFRASTRUCTURE INFRASTRUCTURE

SOFTWARE SOFTWARE && SERVICES SERVICES www.rittal.pl www.rittal.pl

6/2015

79

RYNEK

Nowy graficzny wyświetlacz dotykowy zapewnia przegląd wszystkich istotnych informacji

zwala na oszczędności do 75 procent – podkreśla Marcin Lisowski.

WEJŚCIE WIELONAPIĘCIOWE ZASILANIA SIECIOWEGO Przy opracowywaniu tej nowości zwracano szczególną uwagę na ekonomiczność także w innych dziedzinach. Dzięki opatentowanej obsłudze różnych napięć wszystkie urządzenia mogą być w sposób elastyczny stosowane we wszystkich popularnych sieciach na całym świecie. Zakres możliwego napięcia wejściowego sięga od 110 V (jednofazowego) do 480 V (trójfazowego) przy częstotliwościach sieciowych 50 Hz lub 60 Hz. Dużą zaletą, szczególnie dla producentów prowadzących działalność na całym świecie, są niskie koszty logistyki.

Klimatyzator jest zawsze taki sam, niezależnie od tego, czy maszyna jest dostarczana do Japonii, USA czy do 80

Aby wyraźnie zwiększyć efektywność energetyczną, Rittal w nowej generacji klimatyzatorów Blue e+ po raz pierwszy stawia na innowacyjną, opatentowaną technologię hybrydową

Europy. To prowadzi nie tylko do znacznego zredukowania wariantów urządzeń, lecz także do znacznego uproszczenia logistyki części zamiennych.

WYŻSZE BEZPIECZEŃSTWO PROCESÓW Regulowana moc chłodzenia likwiduje naprężenia termiczne wszystkich komponentów w szafie sterowniczej.

Ciągłe wahania temperatury, jak to miało miejsce w klasycznej regulacji dwupunktowej, należą już do przeszłości. W ten sposób znacznie zwiększa się żywotność nie tylko klimatyzatorów, lecz także komponentów szaf sterowniczych, co z kolei prowadzi do podwyższenia bezpieczeństwa procesów.

Urządzenia Blue e+ pokrywają zakres mocy do 6000 W (wcześniej: maksymalnie 4000 W) i mogą być używane w temperaturze od –30 °C do +60 °C.

ŁATWA OBSŁUGA I SZYBKI SERWIS Nowy graficzny wyświetlacz dotykowy zapewnia przegląd wszystkich istotnych informacji. Komunikaty systemowe są dostępne w postaci tekstowej w wielu językach. Standardowe interfejsy komunikacji zapewniają łatwą integrację z systemami zarządzania produkcją. Ponadto różne protokoły, jak np. CAN Bus lub Modbus TCP, umożliwiają transfer danych w czasie rzeczywistym przez interfejs CAN Bus lub Ethernet. Interfejs NFC pozwala na łatwą konfigurację wielu klimatyzatorów za pomocą urządzeń mobilnych.

RITTAL Sp. z o.o.

Domaniewska 49 02-672 Warszawa nr tel. 22 310 06 00 www.rittal.pl

AUTOMATYKA

RYNEK

ZAWIASY NIERDZEWNE

Z WBUDOWANYM WYŁĄCZNIKIEM BEZPIECZEŃSTWA Higieniczne zawiasy nierdzewne serii GN 139.5 z wbudowanym wyłącznikiem bezpieczeństwa to nowa propozycja firmy Elesa+Ganter. Są one odpowiedzią na potrzeby rynku maszyn spożywczych i farmaceutycznych oraz ich restrykcyjne wymagania związane z higieną i bezpieczeństwem urządzeń.

Z

awiasy serii GN 139.5 (fot. 1) to unikalne zawiasy nierdzewne wykonane w całości z najwyższej jakości stali nierdzewnej AISI 316L. Gwarantują wysoką odporność na działanie nawet najbardziej agresywnych czynników, zarówno chemicznych, jak i atmosferycznych. Zarówno konstrukcja, jak i kształt jednoznacznie określają higieniczne właściwości nowych zawiasów.

Typ A

Powierzchnia zewnętrzna GN 139.5 odpowiada najwyższym standardom higieny. Zapewnia to polerowanie, dzięki któremu uzyskujemy chropowatość powierzchni Ra <0,8. Klasa szczelności IP67 lub IP69K dla wersji z przewodem umożliwia swobodne mycie urządzeń.

Zawiasy nierdzewne serii GN 139.5 mają wbudowany wielostykowy przełącznik, który może być stosowany w układach o najwyższym wymaganym poziomie bezpieczeństwa, do SIL3 i PLe (zgodnie z wymaganiami normy EN ISO 13489-1). Wbudowany przełącznik ma standardowo dwa styki NC (normalnie zamknięte), służące do podłączenia do układu bezpieczeństwa, oraz jeden styk NO (normalnie otwarty), dający możliwość załączenia dodatkowych funkcji, jak np. sygnalizatory świetlne lub dźwiękowe na urządzeniu.

W zależności od sposobu podłączenia zawiasu wyróżniamy cztery wykonania:

A, B i C – z wtyczką przyłączeniową oraz CK – z przewodem od tylnej strony zawiasu (rys. 1).

W ofercie dostępne są również zawiasy nierdzewne GN 139.6, wykonane z tych samych materiałów i o tych samych gabarytach, lecz bez wyłącznika bezpieczeństwa. Stosowane są jako uzupełnienie dla modelu GN 139.5. Stanowią także idealną propozycję jako sam zawias do konstrukcji bardzo wymagających pod względem higienicznym i estetycznym.

Nowe zawiasy nierdzewne serii GN 139.5 z wbudowanym wyłącznikiem bezpieczeństwa to jedyne w swoim rodzaju połączenie najwyższej jakości materiału (stali nierdzewnej AISI 316L) i funkcjonalności związanej z bezpośrednim bezpieczeństwem pracy maszyn.

Przeznaczone są do najbardziej wymagających urządzeń pracujących w trudnych warunkach higienicznych bądź też w zastosowaniach offshore.

Widok od tyłu

11

21,5

l2 l4

m1

M6, 8 głębokość

Typ B

m4

M12x1

l1

m3

m2 Kabel 0,2 m Typ C

l5

Fot. 1. Zawiasy nierdzewne GN 139.5 oraz przykład zastosowania ø7,2

l6

h2

h1

l3

ø14

l3

ELESA+GANTER POLSKA Sp. z o.o.

9

Fot. Rittal, Elesa+Ganter

ø12

180

Zakres obrotu

Typ CK

Rys. 1. Budowa i typy zawiasu nierdzewnego z wbudowanym wyłącznikiem bezpieczeństwa GN 139.5

6/2015

tel. 22 737 70 47 fax 22 737 70 48 e-mail: egp@elesa-ganter.com.pl www.elesa-ganter.pl www.elesa-ganter.info.pl

P R O M O C J A

81

RYNEK

CX – KOMPUTERY EMBEDDED FIRMY BECKHOFF

82

R

ozbudowane i skomplikowane instalacje obsłużą bez problemu komputery z rodzin C65xx, C66xx i C69xx, wyposażone w najnowsze procesory firmy Intel z rdzeniem i3, i5 lub i7, dysponujące nawet 16 GB pamięci RAM i wieloma slotami w standardzie PCI lub PCIe. Dla mniej wymagających klientów znajdą się również komputery przemysłowe o mniejszej mocy obliczeniowej z procesorami Intel Core Duo. Szczególnie interesującą nowością jest jednak wchodzący do produkcji na początku przyszłego roku komputer C6670, do niedawna znany pod roboczą nazwą Big Iron. Jest to najmocniejszy, wieloprocesorowy system w ofercie firmy Beckhoff, który będzie dysponował macierzą 6, 12 lub 18 rdzeni Intel Xeon o częstotliwości taktowania 2,2 GHz lub 2,4 GHz, 2 TB pamięci RAM i licznymi slotami interfejsu PCI. Dostępne są także najwyższej klasy komputery z wbudowanym interP R O M O C J A

fejsem dotykowym. Urządzenia tego typu z rodzin CP2xxx i CP3xxx charakteryzują się różnymi przekątnymi ekranu – od 7” do 24” – i wyposażone są w ekrany wielodotykowe. W przypadku trudniejszych warunków pracy firma Beckhoff proponuje ekrany z rodziny CP6xxx i CP7xxx, które mają stopień ochrony IP65, ale nie oferują technologii wielodotykowej. Beckhoff szykuje teraz rewolucję w sterowaniu przemysłowym, rozważając możliwość wykorzystania technologii Google Glass jako interfejsu informacyjno-kontrolnego, pozwalającego inżynierom na szybką, komfortową i bezdotykową pracę.

MIĘDZY PLC A IPC W przypadku zastosowań niewymagających wysokiej mocy obliczeniowej firma Beckhoff oferuje komputery embedded, czyli urządzenia plasujące się pomiędzy komputerami przemysłowymi (IPC) a sterownikami PLC. AUTOMATYKA

Fot. Beckhoff Automation

Ugruntowaną przez lata pozycję na rynku dostawców nowoczesnych rozwiązań automatyki Beckhoff zawdzięcza nowatorskiej technologii PC-based. Będąc pionierem w zakresie tego typu systemów, firma wyznaczyła jednocześnie trend na rynku, znajdując licznych naśladowców.

Potwierdza to słuszność obranego szereg lat temu kierunku i jednocześnie zmusza do podejmowania nowych wyzwań, aby wciąż być o kilka kroków przed konkurencją. Obecnie w ofercie Beckhoff jest wiele produktów potwierdzających, że wciąż jest to główny obszar jej specjalizacji, a zakres aplikacji, w których można wykorzystać te urządzenia jest praktycznie nieograniczony.

RYNEK

Fot. Beckhoff Automation

Urządzenia te z jednej strony mogą być wykorzystane do obsługi algorytmów sterowania i interakcji z użytkownikiem, podobnie jak komputery przemysłowe, a z drugiej strony dysponują interfejsem wejścia/wyjścia, pozwalającym na bezpośrednie sterowanie, tak jak sterowniki sprzętowe.

Rodzinę tych urządzeń oznaczono symbolem CX. Zdaniem Hansa Beckhoffa, dyrektora zarządzającego firmy Beckhoff Automation, producenci tacy jak Intel i Microsoft są dostawcami najwyższej jakości technologii w świecie IT. Z tego powodu w produkowanych od 2002 r. komputerach embedded z rodziny CX znajdziemy głównie procesory Intel, działające pod kontrolą jednej z „lekkich” odmian systemu operacyjnego Windows: CE, XPE lub Embedded Standard. Gama produktów z serii CXxxx jest oczywiście bardzo szeroka i obejmuje zarówno urządzenia z energooszczędnymi procesorami typu ARM, kojarzonymi głównie z urządzeniami mobilnymi, jak również komputery z rdzeniem Intel Pentium czy i7. Od bieżącego roku dostarczane są także urządzenia wyposażone w najnowszej generacji

Procesor z rdzeniem ARM 1GHz zapewnia dobrą wydajność przy niskim poborze energii

procesory Bay Trail, również produkowane przez Intel.

Komputery embedded z serii CX charakteryzują się znacznie mniejszymi rozmiarami niż komputery przemysłowe.

Mocowane są na tradycyjnych szynach DIN i żaden wymiar nie ma więcej niż 100–150 mm. Firma Beckhoff przygotowała szeroki wybór, jeśli chodzi o wyprowadzone złącza i parametry

techniczne. Podstawowy moduł CX1010 z procesorem Pentium 500, dysponuje wyprowadzeniem Ethernet, co pozwala go połączyć z siecią EtherCAT, a dodatkowo może być wyposażony w złącze USB i DVI. Nieco większy CX1020 oferuje już procesor Intel Celeron o częstotliwości taktowania 1 GHz i dwa złącza Ethernet, a CX1030 posiada już Intel Pentium 1,8 GHz.

Seria CX5xxx wyposażona jest w dwurdzeniowe procesory ze średniej klasy wydajnością

6/2015

83

RYNEK

Komputery z serii CX8xxx współpracują z różnymi protokołami sieciowymi

Wybierając urządzenie z serii CX2xxx otrzymamy 1-, 2- lub 4-rdzeniowy procesor i co najmniej 2 GB pamięci RAM, a także szeroki wybór interfejsów: PROFIBUS, CANopen, PROFINET, złącza szeregowe w różnych standardach i obowiązkowo: Ethernet i USB. Tam gdzie istotna jest oszczędność energii i miejsca, a także wytrzymałość na warunki pracy zastosowanie znajdą komputery CX5010 i CX5020, wyposażone w procesory Intel Atom.

UNIWERSALNOŚĆ ZASTOSOWAŃ Rodziną komputerów embedded firmy Beckhoff, najbliższą sterownikom PLC, jest seria CX8xxx. Te wyposażone w 400-MHz procesory ARM urządzenia świetnie sprawdzą się jako bezpośrednie programowalne sterowniki urządzeń wejścia/wyjścia. Ze względu na stosunkowo niską moc obliczeniową i energochłonność nie wymagają chłodzenia wentylatorowego. Ich 84

pełna konfiguracja oraz komunikacja sieciowa z systemem nadrzędnym odbywa się za pośrednictwem standardowego interfejsu Ethernet.

Najbardziej energooszczędne są komputery CX9000 i CX9010. Są one wyposażone w procesory Intel IXP420 z technologią XScale o mocy obliczeniowej 266 MHz lub 533 MHz. Pobór mocy w tych urządzeniach nie przekracza 6,5 W. Model CX9020, z procesorem ARM Cortex-A8 1 GHz, pobiera zaledwie 5 W mocy.

Beckhoff zapewnia pełną kompatybilność komputerów wbudowanych z serii CX zarówno ze swoim standardowym interfejsem EtherCAT, jak i uniwersalnym oprogramowaniem TwinCAT. Kompromisowe rozwiązanie, jakim są komputery wbudowane firmy Beckhoff, znajduje mnóstwo zastosowań, w których właśnie takie uniwersalne urządzenia sprawdzają się najlepiej. Komputery te zyskują uznanie zarówno wśród zwolen-

ników tradycyjnych sterowników PLC, programowanych metodami drabinkowymi, jak również wśród „rasowych” programistów, stosujących zorientowane obiektowo języki wyższego rzędu. Seria CX idealnie sprawdzi się w liniach technologicznych, małych i średnich maszynach czy w mniejszych fabrykach. Inne ciekawe zastosowania to inteligentne budynki czy farmy wiatrowe, gdzie moc obliczeniowa komputerów CX jest w zupełności wystarczająca, a z kolei ich uniwersalność pozwala uniknąć skomplikowanej siatki połączeń między wyspecjalizowanymi urządzeniami.

BECKHOFF AUTOMATION Sp. z o.o. ul. Ruczajowa 15 05-500 Piaseczno tel. 22 750 47 00 www.beckhoff.pl

AUTOMATYKA

RYNEK

NOWY HD TWISTERBAND LEKKI I ELASTYCZNY Ruchy obrotowe w maszynach mogą być problematyczne, szczególnie w przypadku pracy wężów i przewodów w jednym systemie. Aby chronić i bezpiecznie prowadzić przewody oraz węże, igus rozszerzył asortyment systemów zasilania ruchów obrotowych o twisterband w wersji „heavy duty”.

Nowy twisterband HD jest jeszcze bardziej wytrzymały, kompaktowy i zoptymalizowany do ruchów obrotowych.

Fot. Beckhoff, igus

S

ystem twisterband HD to jedna z ponad stu innowacji zaprezentowanych przez igus na targach Hannover Messe 2015. Został on opracowany do prowadzenia energii, danych i mediów, tak aby zapewnić niezawodność funkcjonalną i operacyjną ruchów obrotowych pod dużym obciążeniem. System łączy w sobie zalety i cechy konstrukcyjne sprawdzo-nego rozwiązania twisterchain – sys-temu e-prowadnikowego do ruchów obrotowych do 360° z systemem twisterband – zwycięzcą Red Dot Design Award. Nowy twisterband HD stanowi połączenie siły i stabilności e-prowadnika z kompaktową konstrukcją, elastycznością i kątem obrotu taśmy, wypełniając tym samym lukę pomiędzy tymi dwoma produktami igus.

6/2015

Tworząc wersję „heavy duty” nowego produktu twisterband HD, projektanci w firmie igus znacząco wzmocnili segmenty taśmy, dzięki czemu cała konstrukcja jest stabilniejsza i bardziej wytrzymała. Z drugiej strony, uchwyt został skonstruowany dla połączenia poszczególnych segmentów, aby twisterband HD, z wyjątkową elastycznością i mobilnością ruchów (do około 20 obrotów wokół własnej osi), wytrzymywał skrajne obciążenia.

Dzięki wykorzystaniu takiego połącze połączenia elementów poszczególne części mogą być wytworzone za pomocą formowania wtryskowego ze standardowych materiałów igus dla e-prowadników. System twisterband HD jest zoptymalizowany do pracy w temperaturze poniżej 0 °C i dzięki temu doskonale się sprawdza w pracy na zewnątrz.

Kompaktowa konstrukcja twisterband HD gwarantuje wysoką wytrzymałość w minimalnych przestrzeniach instalacyjnych. Średnica zewnętrzna produktu wynosi tylko 300 mm, zaś wysokość zaczyna się od 250 mm i różni w zależności od wymaganego kąta obrotu. Dzięki innowacyjnej konstrukcji możliwe jest uzyskanie dużych kątów obrotu: poziomo do 7000° i pionowo do 3000°. Właściwości konstrukcyjne umożliwiają skonstruowanie także większych wersji. Pomimo tak dużych możliwości obrotu, przewody nadal są bezpiecznie prowadzone. Wykona Wykonaw połąne w laboratorium igus testy, w połą czeniu z testami przewodów chain chainflex, zapewniły żywotność miliona ruchów obrotowych. Tak dużą żywotność gwarantuje zdefiniowany minimal minimalktó ny promień gięcia, który równocześnie chroni przewody przed uszkouszko dzeniami.

Specjalna konstrukcja uchwytu zapewnia szybkie wypełnia wypełnianie przewodami po zewnętrznym promieniu gięcia. Razem z trybo z trybologicznie zoptymalizowanym ma materiałem taśmy system zapewnia długą żywotność nawet w trudnych warunkach pracy, jak temperatura od –40 °C do +80 °C. Zaawansowaod –40 °C do +80 °C. Zaawansowa ny technicznie, ale niedrogi twi twisterband HD to idealne rozwiązanie do prowadzenia przewodów w apli w aplikacjach obrotowych. igus Sp. z o.o.

Nowy twisterband HD ruchów obrotowych do pracy w ograniczonych przestrzeniach instalacyjnych i z dużym ciężarem wypełnienia P R O M O C J A

ul. Działkowa 121C, 02-234 Warszawa tel. 22 863 57 70, fax 22 863 61 69 e-mail: info@igus.pl www.igus.pl

85

RYNEK

PŁASZCZOWE Technologia produkcji płaszczowych czujników temperatury, wdrożona i opanowana przez firmę Guenther już kilkanaście lat temu, stanowi jeden z najbardziej zaawansowanych technicznie sposobów produkcji tych elementów.

86

P

owszechne wymagania przemysłu, jednostek badawczo-rozwojowych, laboratoriów, instytutów oraz uczelni, stworzyły pilną potrzebę zastosowania takiej technologii. Elementy płaszczowe (zwane dalej również płaszczówkami) używane do budowy czujników są wytwarzane w bardzo rygorystycznych warunkach technologicznych, zapewniających precyzyjną dokładność mechaniczną oraz powtarzalność metrologiczną.

Czujniki temperatury tego typu znajdują zastosowanie we wszystkich gałęziach przemysłu, w których zachodzi potrzeba precyzyjnego pomiaru temperatury. Możliwa ciągła praca w temperaturze od –200 °C do +1300 °C oraz wysoka dokładność i niezawodność pozwalają na zastosowanie ich w najbardziej wymagających aplikacjach. Z takimi mamy do czynienia m.in. w przemyśle lotniczym, samochodowym czy energetyce.

Wysoka jakość oraz bezpieczeństwo użytkowania urządzeń są możliwe rówP R O M O C J A

nież dzięki użyciu czujników płaszczowych. Piece do obróbki cieplnej części przeznaczonych do budowy np. silników lotniczych czy innych elementów wykorzystywanych w budowie samolotów muszą zapewnić powtarzalność parametrów metrologicznych zgodnie z odpowiednimi normami lotniczymi i wysoką odporność na środowisko, w jakim przeprowadzane są procesy technologiczne, np. hartowanie, odpuszczanie, wyżarzanie, nawęglanie czy azotowanie. Z kolei energetyka to trudne warunki temperaturowe, środowiskowe i potrzeba precyzyjnego działania w długich okresach czasowych.

Konstrukcję czujnika temperatury stanowią: płaszcz, czyli zewnętrzna osłona wykonana najczęściej ze stali wysokostopowej, odpornej na wysoką temperaturę i agresywne środowisko, oraz materiałów specjalnych, takich jak inconel, nicrobel, special alloy, platyna czy vactherm. Wewnątrz osłony AUTOMATYKA

Fot. Guenther

CZUJNIKI TEMPERATURY

znajdują się przewody w formie drutów zgodnych np. z charakterystyką termoparową (jeżeli mamy do czynienia z termoparą) lub przewodami miedzianymi (jeżeli mają posłużyć do wykonania czujników rezystancyjnych). Wypełnienie wewnątrz płaszcza, izolujące druty między sobą oraz płaszczem, stanowi najczęściej silnie sprasowany tlenek magnezu o bardzo wysokiej czystości. Ze względu na swoją elastyczną budowę czujniki płaszczowe charakteryzują się łatwością dowolnego ułożenia np. w komorze pieca lub trudno

dodatkową osłonę zabezpieczającą i wzmacniającą wytrzymałość mechaniczną oraz być wyposażoną w standardową głowicę przyłączeniową.

Wybierając czujnik rezystancyjny trzeba pamiętać o niektórych zasadach dotyczących takiego rozwiązania. Maksymalny zakres temperatury pracy możliwy do właściwego i precyzyjnego odwzorowania może być gwarantowany w zakresie od –200 °C do + 600 °C. Średnica zewnętrzna takiej konstrukcji może wynosić od 1,5 mm do 6 mm. Dostępne

dostępnych miejscach, a tym samym uzyskania gwarancji poprawnego prowadzenia procesu bez potrzeby konstruowania np. dodatkowych elementów łączących, uchwytowych czy zaciskowych.

Spoiny pomiarowe w termoparach płaszczowych, połączenia przewodów z rezystorami pomiarowymi oraz szczelne zakończenia (tzw. denkowanie), wykonane są z wykorzystaniem precyzyjnego spawania laserowego, co zapewnia zwiększoną odporność na uszkodzenia mechaniczne (wstrząsy i wibracje) i przekłada się na wydłużony czas eksploatacji.

Gotowe czujniki temperatury, budowane na bazie płaszczówek, mogą być wykonane bez dodatkowych elementów lub mogą mieć: standardowe wtyczki (ceramiczne lub z tworzywa), specjalne, bardzo precyzyjne złącza typu LEMO, dodatkowy kabel przyłączeniowy odporny np. na wysoką temperaturę czy agresywne środowisko,

są wykonania w wersji dwu-, trzy- oraz czteroprzewodowej. Termopary z kolei mogą być użyte do pomiarów temperatury od –200 °C do +1300 °C. Średnice zewnętrzne takich elementów mogą wynosić już od 0,25 mm do 10 mm.

Oczywiście w tym wypadku są dostępne zarówno elementy pojedyncze, jak i podwójne czy potrójne. Każdorazowy dobór właściwej konstrukcji czujnika płaszczowego powinien być poprzedzony wnikliwą analizą warunków pracy u klienta oraz możliwości technologicznych producenta. Pracownicy firmy Guenther Polska są gotowi pomóc Państwu we właściwym doborze najlepszego rozwiązania.

6/2015

Płaszczowe czujniki temperatury

• wysoka dokładność pomiaru • konstrukcja odporna na wyginanie • odporność na drgania i wibracje • elastyczność zapewniająca pomiar w trudno dostępnych miejscach

GUENTHER POLSKA Sp. z o.o. ul. Wrocławska 24 B 55-090 Długołęka tel. 71 352 70 70 fax 71 352 70 71 www.guenther.com.pl

R E E K K L L A A M M A A R

Fot. Guenther

RYNEK

87 7

RYNEK

NOWE PRODUKTY

PRZECIWWYBUCHOWE STEUTE NA TARGACH W HANOWERZE

Adam Więch

O

ferta firmy steute została rozszerzona o kolejne czujniki indukcyjne i łączniki pozycyjne.

ŁĄCZNIK POZYCYJNY Z WYJŚCIEM ANALOGOWYM Firma steute opracowała nowe łączniki Ex HS 98 Extreme, dostarczające na wyjściu sygnał analogowy, proporcjonalny do aktualnej pozycji aktywatora (odwzorowywanej przez zintegrowany czujnik Halla). Dostępne są warianty 0–20 mA, 4–20 mA i 0–10 V. 88

W przypadku wersji Ex w konstrukcji wykorzystana została solidna, metalowa obudowa, przystosowana do pracy w ciężkich warunkach środowiskowych, o wysokim stopniu ochrony i standardowych wymiarach określonych wymaganiami normy EN 50041. Zróżnicowane aktywatory mogą być obracane (4 × 90°), co pozwala na łatwą zabudowę łączników analogowych w konstrukcji maszyny.

Zgodnie z certyfikatami ATEX/ IECEx łączniki przeciwwybuchowe Ex HS 98 mogą być stosowane w strefach zagrożonych wybuchem gazów (Ex 1 i 2) i/lub pyłów (Ex 21 i 22).

Wymienione wyżej cechy predestynują te solidne urządzenia m.in. do pracy w systemach monitoringu położenia klap, zaworów i innych elementów ruchomych, w przemyśle ciężkim, chemicznym, rafineryjnym czy też w zastosowaniach morskich.

oraz Extreme – do pracy w najtrudniejszych warunkach (m.in. w bardzo niskiej i/lub bardzo wysokiej temperaturze).

Czujniki dostępne są w czterech średnicach (M8, M12, M18 i M30). Sensory Ex, współpracujące z odpowiednimi modułami ewaluacyjnymi, są certyfikowane do zastosowania w strefach zagrożonych wybuchem gazów i/lub pyłów Ex 0 i 20.

Obecnie oferta czujników indukcyjnych jest zatem kompletna, stanowiąc wygodną alternatywę dla wyłączników elektromechanicznych, jak i konwencjonalnych czujników magnetycznych.

KOMPLETNA OFERTA CZUJNIKÓW INDUKCYJNYCH Działy Automation i Extreme firmy steute rozszerzyły ofertę solidnych, cylindrycznych czujników indukcyjnych. Są teraz dostępne również w wersji przeciwwybuchowej, z certyfikatami ATEX i IECEx P R O M O C J A

Nowy, czterokanałowy odbiornik radiowy RF Rx SW868/915-4S

AUTOMATYKA

fot. steute

Kolejna edycja targów w Hanowerze przeszła do historii.

Firma steute prezentowała wiele nowości, z czego znaczna część to urządzenia w wykonaniu przeciwwybuchowym.

Co niezwykle ważne, do sprzedaży wprowadzone zostały urządzenia bezprzewodowe w wykonaniu Ex, z zaimplementowaną technologią radiową sWave.

steute Extreme

RYNEK // APARATURA ŁĄCZENIOWA DO PRACY W EKSTREMALNYCH WARUNKACH

Zdolne wytrzymać piekło na ziemi Radiowe czujniki indukcyjne Ex firmy steute wraz z odbiornikiem

PREMIERA ROKU Dział Extreme firmy steute opracował w ramach programu Wireless Ex rozwiązanie techniczne zapewniające łatwy montaż i obsługę aparatury łączeniowej w strefach zagrożonych wybuchem gazów i/lub pyłów. Czujniki i łączniki nie muszą być już podłączane do modułów ewaluacyjnych w szafach rozdzielczych za pośrednictwem certyfikowanych przewodów, ponieważ można teraz wykorzystać protokół radiowy opracowany przez steute.

Technologia radiowa sWave w wersji przeciwwybuchowej została oczywiście certyfikowana zgodnie z wymaganiami ATEX oraz IECEx, przy czym dostępna jest rosnąca liczba wykorzystujących tę innowację urządzeń. Nowe produkty, właśnie dodane do oferty Wireless Ex, to radiowy łącznik pozycyjny Ex RF 96 w kompaktowej, prostokątnej obudowie oraz nadajnik radiowy serii Ex RF 96 ST, służący do współpracy z czujnikami indukcyjnymi Ex RF IS M12, M18 i M30.

W obu przypadkach energia niezbędna do transmisji radiowej jest dostarczana przez długowieczną baterię. Oznacza to, że urządzenia w ogóle nie potrzebują przewodów i mogą zostać łatwo zamontowane, przykładowo na ruchomych podzespołach maszyn lub ciągów produkcyjnych. Specjalna, przeciwwybuchowa bateria litowa może być wymieniana wewnątrz stref Ex 1 i 21, co czyni całą operację prostszą i szybszą.

Elektromechaniczne łączniki pozycyjne Ex, czujniki Ex i baterie litowe mają certyfikaty ATEX i IECEx dopuszczające je do pracy w strefach Ex 1 i 21. Sygnał radiowy ma tak małą energię, że nie stwarza ryzyka wybuchu. Typowe zastosowania tych urządzeń przeciwwybuchowych to określanie pozycji ruchomych elementów maszyn czy linii produkcyjnych, ale także przenośników taśmowych i innych systemów transportu bliskiego, ulokowanych w strefach zagrożonych wybuchem.

Do ewaluacji sygnałów radiowych może służyć nowy odbiornik czterokanałowy RF Rx SW868/915-4S, wyposażony w cztery wyjścia przekaźnikowe, umieszczany w szafie sterowniczej poza strefą zagrożoną wybuchem. Jak wszystkie odbiorniki radiowe steute, także i ten można dowolnie programować.

Nowe czujniki indukcyjne IS Extreme - Zakres temperatury otoczenia zależnie od serii od -40 °C do +120 °C - Odporne na korozję – wykonanie ze stali nierdzewnej - Stopień ochrony IP 69K - Wersje przeciwwybuchowe Ex dla stref 0 i 20

Więcej informacji: www.steute.pl

al. Wilanowska 321, 02-665 Warszawa tel. 22 843 08 20, fax 22 843 30 52 e-mail: info@steute.pl www.steute.pl

6/2015

R E K L A M A

fot. steute

steute Polska

89

Fot. HF Inverter

RYNEK

SYNCHRONICZNY A ASYNCHRONICZNY PORÓWNANIE PRACY SILNIKÓW Artykuł został poświęcony porównaniu pracy silnika synchronicznego EURA EVPM z silnikiem indukcyjnym asynchronicznym pod kątem poboru mocy.

Mariusz Snowacki

C

elem badania było porównanie parametrów eksploatacyjnych dwóch silników elektrycznych o różnej konstrukcji i sprawności, zasilanych przez przemiennik częstotliwości.

Badaniem objęto dwa silniki, poddane tym samym obciążeniom,

90

zasilane poprzez przemiennik częstotliwości. Pobór mocy rejestrowany był przez analizator poboru mocy, a moment obciążeniowy zadawany był za pomocą proszkowego hamulca elektromagnetycznego. Przemiennik częstotliwości miał sterowanie wektorowe bezczujnikowe. Zastosowano dwa tryby sterowania: • dla silników synchronicznych, tryb PM-SVC (Permanent Magnet – Sensorless Vector Control), • dla silników asynchronicznych, tryb IM-SVC (Induction Motor – Sensorless Vector Control).

Każdy z silników pracował z dedykowanym sterowaniem.

Specyfikacja techniczna urządzeń zastosowanych w badaniu: P R O M O C J A

1. Silnik synchroniczny typu EURA EVPM-402IN4Y112D15S, moc P1=4 kW, prędkość obrotowa n1=1400 rpm, prąd nominalny I=8,7 A, zasilanie 3f~400 V/100 Hz. 2. Silnik asynchroniczny typu MS2 112M-4, moc P1=4 kW, prędkość obrotowa n1=1440 rpm, prąd nominalny I=8,23 A, klasa sprawności IE2, zasilanie 3f~400 V/50 Hz. 3. Przemiennik częstotliwości typu EURA E-2000-004T3, moc P1=4 kW, wersja oprogramowania 5.04, sterowanie wektorowe w otwartej pętli.

4. Obciążenie: wentylator promieniowy podłączony poprzez sprzęgło.

5. Obciążenie: proszkowy hamulec elektromagnetyczny podłączony za pomocą sprzęgła.

AUTOMATYKA

Y

RYNEK ZADANA PRĘDKOŚĆ OBROTOWA 1500 rpm 1350 rpm 1200 rpm 1050 rpm 900 rpm 750 rpm 600 rpm 450 rpm

POBÓR MOCY DLA SILNIKA EVPM 3,24 kW 2,34 kW 1,71 kW 1,17 kW 0,75 kW 0,45 kW 0,264 kW 0,141 kW

POBÓR MOCY DLA SILNIKA MS2 3,51 kW 2,61 kW 1,91 kW 1,32 kW 0,90 kW 0,57 kW 0,39 kW 0,231 kW

RÓŻNICA W POBORZE MOCY MS2/EVPM 8,33 % 11,54 % 12,28 % 12,82 % 20,00 % 26,67 % 47,73 % 63,80 %

Tab. 1.

Fot. HF Inverter

WYNIKI BADAŃ 1. Silniki obciążone wentylatorem promieniowym. Za pomocą przemiennika częstotliwości zadawana jest prędkość obrotowa, ta sama dla każdego silnika. Dla silnika EVPM zastosowano sterowanie w trybie PM-SVC, zaś dla silnika MS2 zastosowano sterowanie w trybie IM-SVC (rys. 1, tab. 1).

2. Silniki obciążone stałym momentem 25,5 Nm. Moment zadawany jest przez proszkowy hamulec elektromagnetyczny. Poprzez przemiennik częstotliwości zadawana jest

prędkość obrotowa, ta sama dla każdego silnika. Dla silnika EVPM zastosowano sterowanie w trybie PM-SVC, zaś dla silnika MS2 zastosowano sterowanie w trybie IM-SVC (rys. 2, tab. 2).

3. Silniki obciążone stałym momentem 12,75 Nm. Moment zadawany jest poprzez proszkowy hamulec elektromagnetyczny. Poprzez przemiennik częstotliwości zadawana jest prędkość obrotowa, ta sama dla każdego silnika. Dla silnika EVPM zastosowano sterowanie w trybie PM-SVC, zaś dla silnika MS2 zasto-

2. Silniki obciążone stałym momentem 25,5 Nm. Moment zadawany jest poprzez proszkowy hamulec elektromagnetyczny. Poprzez przemiennik częstotliwości zadawana jest prędkość obrotowa, ta sama dla każdego silnika. Dla silnika EVPM zastosowano sterowanie w trybie PM-SVC, zaś dla silnika MS2 zastosowano sterowanie w trybie IM-SVC.

Rys. 1.

R E KRóżnica L A M A w poborze mocy MS2/EVPM

Zadana prędkość obrotowa

Pobór mocy dla silnika EVPM

Pobór mocy dla silnika MS2

1500 rpm 1200 rpm

4,38 kW 3,48 kW

4,92 kW 4,14 kW

12,30 % 18,10 %

900 rpm

2,70 kW

3,21 kW

18,80 %

600 rpm

1,86 kW

2,37 kW

27,40 %

300 rpm 150 rpm

1,05 kW 0,66 kW

1,44 kW 0,93 kW

37,10 % 40,90 %

RYNEK

3.

sowano sterowanie w trybie IM-SVC (rys. 3, tab. 3).

4. Silniki o zadanej tej samej prędkości obrotowej n1=1500 rpm. Moment zadawany jest poprzez proszkowy hamulec elektromagnetyczny.

Poprzez przemiennik częstotliwości zadawana jest prędkość obrotowa.

Dla silnika EVPM zastosowano sterowanie w trybie PM-SVC, zaś dla silnika MS2 zastosowano sterowanie w trybie IM-SVC (rys. 4, tab. 4).

5. Silniki o zadanej tej samej prędkości obrotowej n1=750 rpm. MoRyc. 2.

Silniki obciążone stałym momentem 12,75 Nm. Moment zadawany jest poprzez proszkowy hamulec ment zadawany jest poprzez proszelektromagnetyczny. Poprzez przemiennik częstotliwości zadawana jest prędkość obrotowa, ta sama dla każdego silnika. Dla silnika EVPM zastosowano sterowanie w trybie PM-SVC, zaś dla silnika MS2 kowy hamulec elektromagnetyczny. zastosowano sterowanie w trybie IM-SVC. Zadana prędkość Pobór mocy dla silnika Pobór mocy dla silnika Różnica w poborze Poprzez przemiennik częstotliwości obrotowa EVPM MS2 mocy MS2/EVPM 1500 rpm 2,28 kW 2,64 kW 15,70 % zadawana jest prędkość obrotowa.

1200 rpm 1,89 kW 2,19 kW 15,80 % 900 rpm 1,41 kW 1,68 kW 19,10 % Dla silnika EVPM zastosowano ste600 rpm 0,90 kW 1,23 kW 36,60 % rowanie w trybie PM-SVC, zaś dla 300 rpm 0,51 kW 0,81 kW 58,80 % silnika MS2 zastosowano sterowanie w trybie IM-SVC (rys. 5, tab. 5).

PODSUMOWANIE Wynaleziony w 1889 r. przez Michała Doliwo-Dobrowolskiego, genialny w swojej prostocie konstrukcyjnej, trójfazowy silnik indukcyjny z wirniRyc. 3. kiem klatkowym stanowi obecnie pod4. Silniki o zadanej tej samej prędkości obrotowej n =1500 rpm. Moment zadawany jest poprzez proszkowy hamulec elektromagnetyczny. Poprzez przemiennik częstotliwości zadawana jest prędkość stawę przemysłowego napędu. Urząobrotowa. Dla silnika EVPM zastosowano sterowanie w trybie PM-SVC, zaś dla silnika MS2 zastosowano sterowanie w trybie IM-SVC. dzenia te są największym odbiorcą Zadany moment Pobór mocy dla silnika Pobór mocy dla silnika Różnica w poborze obrotowy EVPM MS2 mocy MS2/EVPM energii elektrycznej zużywanej w eu8,50 Nm 1,53 kW 1,95 kW 27,45% 12,5 Nm 2,16 kW 2,61 kW 20,83% ropejskiej gospodarce. Ostatnie lata, 17,5 Nm 3,00 kW 3,48 kW 16,00% w przeszło stuletniej historii produkcji 25,5 Nm 4,38 kW 4,95 kW 13,01% i użytkowaniu silników indukcyjnych to czas ważnych wydarzeń o charakterze legislacyjno-naukowym wpływających w istotny sposób, szczególnie w Europie, na zasady projektowania, badania, produkcji i sprzedaży silników indukcyjnych. Do wydarzeń tych należy zaliczyć ustanowienie w laRyc. 4. tach 2007–2008 dwóch nowych norm 5. Silniki o zadanej tej samej prędkości obrotowej n =750 rpm. Moment zadawany jest poprzez proszkowy hamulec elektromagnetyczny. Poprzez przemiennik częstotliwości zadawana jest prędkość międzynarodowych IEC dotyczących obrotowa. Dla silnika EVPM zastosowano sterowanie w trybie PM-SVC, zaś dla silnika MS2 zastosowano sterowanie w trybie IM-SVC. wyznaczania sprawności i oznaczania Zadany moment Pobór mocy dla silnika Pobór mocy dla silnika Różnica w poborze obrotowy EVPM MS2 mocy MS2/EVPM klasami sprawności silników indukcyj8,50 Nm 0,72 kW 1,14 kW 58,30 % 12,5 Nm 1,14 kW 1,50 kW 31,60 % nych, przyjętych następnie jako normy 17,5 Nm 1,56 kW 1,92 kW 23,10 % europejskie EN, oraz przyjęcie w lipcu 25,5 Nm 2,28 kW 2,76 kW 21,00 % 2009 r. Rozporządzenia Komisji Europejskiej nr 640/2009 w sprawie wdrażania Dyrektywy 2005/32/WE Parlamentu Europejskiego dotyczącej wymogów ekoprojektu dla silników elektrycznych. W Europie przez dziesiątki lat sprawność silników elektrycznych, w tym indukcyjnych, traktowana była Podsumowanie de facto jako parametr drugorzędny.

Ryc. 5.

Wynaleziony w 1889 r. przez Michała Doliwo-Dobrowolskiego, genialny w swojej prostocie 1

1

konstrukcyjnej, trójfazowy silnik indukcyjny z wirnikiem klatkowym stanowi obecnie podstawę przemysłowego napędu. Urządzenia te są największym odbiorcą energii elektrycznej zużywanej w europejskiej gospodarce.

Ostatnie lata, w przeszło stuletniej historii produkcji i użytkowaniu silników indukcyjnych to czas ważnych wydarzeń o charakterze legislacyjno-naukowym wpływających w istotny sposób, szczególnie w Europie, na zasady projektowania, badania, produkcji i sprzedaży silników indukcyjnych. Do wydarzeń tych należy zaliczyć ustanowienie w latach 2007–2008 dwóch nowych norm międzynarodowych IEC dotyczących wyznaczania sprawności i oznaczania klasami sprawności silników indukcyjnych, przyjętych następnie jako normy europejskie EN, oraz przyjęcie w lipcu 2009 r. Rozporządzenia Komisji Europejskiej nr 640/2009 w sprawie wdrażania Dyrektywy 2005/32/WE Parlamentu Europejskiego dotyczącej wymogów ekoprojektu dla silników elektrycznych. W Europie przez dziesiątki lat sprawność silników elektrycznych, w tym indukcyjnych, traktowana była de facto jako parametr drugorzędny. To ma być zmienione już od 2015 r. dzięki przyjętym przepisom prawa i nowym norm.

W porównaniu z dotychczasowymi silnikami trójfazowymi seria EVPM cechuje się bardzo wysokimi parametrami technicznymi, kulturą pracy, m.in. dzięki wysokiej sprawności energetycznej (spełnia wymogi

92

To ma się zmienić już od 2015 r. dzięki przyjętym przepisom prawa i nowym normom.

W porównaniu z dotychczasowymi silnikami trójfazowymi seria EVPM cechuje się bardzo wysokimi parametrami technicznymi, kulturą pracy, m.in. dzięki wysokiej sprawności energetycznej (spełnia wymogi klasy IE4 Super Premium), dynamice oraz kompaktowej budowie. EVPM to silnik synchroniczny z magnesami trwałymi (PMSM) charakteryzujący się wyjątkowymi zaletami. Użycie magnesów trwałych zapewniło większą gęstość energii w stosunku do wielkości silników indukcyjnych. Jest tak, ponieważ w silnikach indukcyjnych część prądu stojana jest zużywana do „wywołania” prądu wirnika w celu wytworzenia strumienia wirnika. Te dodatkowe prądy generują ciepło wewnątrz silnika, co oznacza straty. W silnikach EVPM strumień wirnika jest ustalony przez magnesy stałe na wirniku, co pozwoliło uzyskać dużą sprawność. W silnikach EVPM stosowane są magnesy trwałe zamontowane na powierzchni wirnika. To sprawia, że silnik staje się magnetycznie „okrągły”, a moment obrotowy silnika jest wynikiem siły reakcji między magnesami na wirniku i elektromagnesów stojana. Zapewnia to optymalne wartości kąta siły elektromotorycznej, co jest uzyskiwane przez regulację prądu.

Z punktu widzenia użytkownika silniki EVPM oferują połączenie cech napędu wykorzystującego bezszczotkowe silniki prądu stałego (BLDC) i zalety silnika indukcyjnego. Silniki dostępne są w zakresie mocy od 0,75 kW do 30 kW w dwóch prędkościach obrotowych: 1500 rpm i 3000 rpm. Przystosowane są do pracy z przemiennikami częstotliwości, które mają funkcje sterowania silników PMSM. Dzięki kompaktowej budowie silniki EVPM mają mniejsze gabaryty od silników indukcyjnych.

Można to stwierdzić na przykładzie silników EVPM o mocy 1,50 kW i wielkości obudowy 71 M. Dla porównania – aby zapewnić taką samą moc, silniki indukcyjne dostępne są w obudowie 90 S. Mniejsza wielkość obudowy silników serii EVPM (mniejszy AUTOMATYKA

RYNEK ZADANA PRĘDKOŚĆ OBROTOWA

POBÓR MOCY DLA SILNIKA EVPM

POBÓR MOCY DLA SILNIKA MS2

RÓŻNICA W POBORZE MOCY MS2/EVPM

1500 rpm

4,38 kW

4,92 kW

12,30 %

1200 rpm

3,48 kW

4,14 kW

18,10 %

900 rpm

2,70 kW

3,21 kW

18,80 %

600 rpm

1,86 kW

2,37 kW

27,40 %

300 rpm

1,05 kW

1,44 kW

37,10 %

150 rpm

0,66 kW

0,93 kW

40,90 %

ZADANA PRĘDKOŚĆ OBROTOWA

POBÓR MOCY DLA SILNIKA EVPM

POBÓR MOCY DLA SILNIKA MS2

RÓŻNICA W POBORZE MOCY MS2/EVPM

1500 rpm

2,28 kW

2,64 kW

15,70 %

1200 rpm

1,89 kW

2,19 kW

15,80 %

900 rpm

1,41 kW

1,68 kW

19,10 %

Tab. 2.

600 rpm

0,90 kW

1,23 kW

36,60 %

300 rpm

0,51 kW

0,81 kW

58,80 %

ZADANY MOMENT OBROTOWY

POBÓR MOCY DLA SILNIKA EVPM

POBÓR MOCY DLA SILNIKA MS2

RÓŻNICA W POBORZE MOCY MS2/EVPM

8,50 Nm

1,53 kW

1,95 kW

27,45%

12,5 Nm

2,16 kW

2,61 kW

20,83%

17,5 Nm

3,00 kW

3,48 kW

16,00%

25,5 Nm

4,38 kW

4,95 kW

13,01%

ZADANY MOMENT OBROTOWY

POBÓR MOCY DLA SILNIKA EVPM

POBÓR MOCY DLA SILNIKA MS2

RÓŻNICA W POBORZE MOCY MS2/EVPM

8,50 Nm

0,72 kW

1,14 kW

58,30 %

12,5 Nm

1,14 kW

1,50 kW

31,60 %

17,5 Nm

1,56 kW

1,92 kW

23,10 %

25,5 Nm

2,28 kW

2,76 kW

21,00 %

Tab. 3.

Tab. 4.

Tab. 5.

wznios wału) przy zachowaniu tych samych parametrów mocy i momentu, jak w silnikach indukcyjnych daje mniejszą bezwładność, co poprawia dodatkowo sprawność całego układu napędowego.

Bez względu na zmianę obciążenia przy tej samej prędkości obrotowej (pkt. 4 i pkt. 5) lub przy zmianie prędkości obrotowej przy stałym obciążeniu (pkt. 2 i pkt. 3) pobór mocy silnika EVPM jest zawsze niższy niż dla standardowego silnika asynchronicznego. Można zatem stwierdzić, że silnik EVPM jest bardziej energooszczędny niż silnik MS2 z klasą sprawności IE2. Należy przy tym zwrócić uwagę, że większa energooszczędność (w porównaniu do silnika asynchronicznego z klasą sprawności IE2) silnika EVPM jest obserwowana także przy lekkim 6/2015

obciążeniu lub przy niskiej prędkości obrotowej. Silnik EVPM można sklasyfikować w klasie sprawności IE4 Super Premium.

Zainstalowanie silnika typu EVPM, szczególnie w aplikacjach wentylatorowych i pompowych oraz tam, gdzie wymagana jest praca powyżej 16 roboczogodzin spowoduje zauważalną poprawę kultury pracy napędu oraz wpłynie znacząco na obniżenie kosztów eksploatacyjnych. Wynika to wprost z większej sprawności silnika EVPM. Najważniejsze cechy techniczne silników EVPM: • wysoka sprawność – spełnia wymogi klasy IE4 super premium, • kompaktowa budowa – większa moc w mniejszej obudowie,

• wysoka dynamika wynikająca z małego momentu bezwładności wirnika, • efektywne chłodzenie – silnik mniej się grzeje podczas pracy ze względu na pomijalne straty elektryczne w wirniku, • szeroki zakres mocy – od 0,75 kW do 30 kW. Artykuł powstał na podstawie badań Wang Tao, opracowanych w dziale badań EURA Drives Electric Co., Ltd.

HF INVERTER POLSKA s.c. ul. M. Skłodowskiej-Curie 101E, 87-100 Toruń tel. 56 653 99 16, 56 623 73 16 fax 56 623 73 17 e-mail: biuro@hfinverter.pl www.hfinverter.pl

93

WYDARZENIA

Pokaz lotu mechanicznej mewy – SmartBird

SupraMotion – „lewitacja” przedmiotów nad elementem wytwarzającym bardzo silne pole magnetyczne

Prezentacja w Mechatronicznym Centrum Aplikacyjnym

JUBILEUSZOWE DNI Firma Festo obchodziła w dniach 23–24 kwietnia 25-lecie działalności w Polsce. Uroczystości odbywały się w Centrum Nauki Kopernik oraz na Zamku Królewskim w Warszawie.

94

W

trakcie pierwszej części uroczystości, którą zorganizowano w warszawskim Centrum Nauki Kopernik, dr Eberhard Veit, Chairman of the Board koncernu Festo poprowadził prezentację dotyczącą koncepcji Industry 4.0. Następnie była mowa o nowych rozwiązaniach i wymaganiach dotyczących energooszczędności i płynności, jakie są stawiane przed systemami sterowania

ruchem. Dr Susanne Krichel zaprezentowała SupraMotion 3.0.

Wieczorna gala, w której uczestniczyło około 200 osób miała miejsce w Arkadach Kubickiego na Zamku Królewskim w Warszawie. Rozpoczął ją pokaz mappingu 3D – niezwykłej, przestrzennej animacji świetlnej – przedstawiający misję Festo pod hasłem: „Prowadzimy automatykę w przyszłość”. Następnie dr Wilfried Stoll, właściciel koncernu, AUTOMATYKA

Fot. Festo

FESTO POLSKA

Wystawa w Centrum Nauki Kopernik

Następnie młodzi pracownicy opowiedzieli o swoich pasjach realizowanych w Festo. Zwieńczeniem prezentacji było wystąpienie Paolo Arosio, szefa sprzedaży Festo na Europę, zatytułowane „Why Festo”, podczas którego przedstawione zostały cztery filary budowania korzyści we współpracy z Festo poprzez: kompetencję, zwiększanie produktywności, tworzenie intuicyjnych technologii oraz bezpieczeństwo rozwiązań.

Spotkanie zakończono grupowym zwiedzaniem ośmiu wystaw, na których prezentowano najnowsze rozwiązania dydaktyczne, dokonania polskiego engineeringu na rzecz koncernu oraz centra aplikacyjne.

Oprac. na podst. mat. pras. Festo

Od lewej: dr Eberhard Veit – przewodniczący zarządu koncernu Festo; Andrzej Soldaty – prezes zarządu Festo Polska, Elżbieta Bieńkowska – Europejski Komisarz ds. Rynku Wewnętrznego i Usług, dr Wilfried Stoll – właściciel koncernu Festo, dr Ansgar Kriwet – członek zarządu koncernu Festo

6/2015

R E K L A M A

Fot. Festo

wygłosił przemówienie zatytułowane „Festo Polska członkiem rodziny Festo”, w którym przypomniał powstanie polskiej spółki w 1989 r.

Z kolei dr Ansgar Kriwet, Member of the Management Board Sales Festo, przedstawił wizję rozwoju firmy, podkreślając poziom kompetencji Festo Polska i związane z tym plany szerszego wykorzystania potencjału inżynierskiego i wytwórczego.

Drugiego dnia w siedzibie Festo w Jankach k. Warszawy miała miejsce sesja „Przyszłość biznesu z Festo”, którą rozpoczął Paweł Motyl, dyrektor Harvard Business Program. Mówił o Leadership 4.0, czyli o przywództwie rozproszonym, które staje się koniecznością w dobie dynamicznych zmian.

WYDARZENIA

Microsoft, czyli informatyczna potęga na targach automatyki

Radom – siła w precyzji. Nie było to jedyne polskie stoisko

RELACJA Z HANNOVER MESSE 2015 Tegoroczne targi Hannover Messe potwierdziły to, co jest coraz bardziej widoczne w ostatnich latach: automatyzacja w coraz szerszym zakresie wykorzystuje rozwiązania z dziedziny IT. Znajduje to odzwierciedlenie także w profilu wystawców, z których wielu wywodzi się obecnie z grona informatycznych potęg.

Na targach nie mogło też zabraknąć bogatej reprezentacji rozwiązań robotycznych oraz polskich akcentów.

Stanisław Busza

T

egorocznym krajem partnerskim największych targów automatyki przemysłowej i pokrewnych dziedzin były Indie, które zaprezentowały się pod hasłem: „Make in India”.

Najwięcej wystawców tradycyjnie jednak przyjechało na targi z Niemiec (podobnie jak zresztą przeszło dwie trzecie zwiedzających), a celem samej imprezy było oczywiście promowanie przemysłu niemieckiego. Nie mogło zatem zabraknąć takich firm, jak Siemiens, Festo, KUKA, SCHUNK czy igus.

Trzeba przyznać, że jak na tak dużą imprezę, organizacja Hannover Messe jest doskonała. Każdy mógł liczyć na miejsce do zaparkowania samochodu, bez konieczności krążenia wokół ogromnego terenu targowego i stania

Rekordzista w możliwościach dźwigania – robot FANUC i karoseria samochodu. Robot ma udźwig prawie 1,5 tony

96

w wielkich korkach na autostradzie wjazdowej od strony miasta. Dzięki porozumieniu władz i policji w godzinach porannych zamknięto wyjazdową część autostrady i przybywający na targi mieli do dyspozycji aż cztery pasy ruchu. W okolicach targów na parkingi prowadziły ustawione z pachołków ścieżki, a dodatkowo nad płynnością ruchu czuwała policja i pracownicy w odblaskowych kamizelkach. Istniała też możliwość skorzystania na terenie targów z wewnętrznej komunikacji autobusowej, przy czym autobusy zostały podzielone na linie według kolorów.

Zwiedzanie targów ułatwiał tematyczny podział hal. Cztery największe „działy” to automatyzacja przemysłu, automatyzacja i napędy, dostarczanie

Robot ABB – z możliwością ręcznego ustawiania pozycji

AUTOMATYKA

Fot. S. Busza (PIAP)

MAKE IN INDIA

Fot. S. Busza (PIAP)

WYDARZENIA energii oraz zaopatrzenie przemysłu.

Dodatkowo po jednej hali przeznaczono na badania i rozwój (R&D) z różnych dziedzin, technologie obróbki powierzchni (np. piaskowanie) i ich badania (aparatura laboratoryjna), „cyfrową fabrykę” (digital factory) oraz na technologie wykorzystujące sprężone powietrze.

Ze względu na skalę imprezy bardzo dokładne zwiedzenie całych targów i rozmowa z każdym wystawcą przekraczała możliwości pojedynczego człowieka. Osobiście najwięcej czasu spędziłem w halach związanych z automatyzacją przemysłu. Wśród wystawców, którzy się tam znajdowali, można było spotkać największe firmy związane z tą branżą, m.in. wcześniej wspomniane Siemens, Festo, jak również B&R, FANUC, Stäubli i innych.

To, co można było zobaczyć na stanowiskach, wpisuje się w światowe trendy: automatyzacja wykorzystuje coraz więcej rozwiązań z dziedziny IT w celu lepszej kontroli, optymalizacji procesów, diagnostyki, skalowalności i inte-

Robot reklamowy na stanowisku firmy SCHUNK – producenta m.in. chwytaków

gracji rozwiązań, a także – w coraz większym zakresie – robotyzację. Nie ma już automatyki bez komputerów (poza wyjątkami, np. prostymi termostatami).

Dowodem na to jest coraz szersze rozpowszechnienie interfejsów do komu-

PL-869-iglidur Vielfalt 170x125M_PL-869-iglidur Vielfalt 170x125M 05.05.15 13:57 Seite 1

nikacji, np. EtherCAT itp., i wyposażanie w nie każdego rodzaju urządzeń.

Podobnie jak w przypadku poprzednich edycji Hannover Messe, tak i w tym roku dużo miejsca poświęcono robotom przemysłowym i rozwiązaniom robotycznym, również tym mobilnym.

Były to roboty znane i obecne na rynku od pewnego czasu, jak również nowe rozwiązania o większym udźwigu, większej szybkości i lepszej dokładności.

Z ciekawostek można wymienić np. robota firmy FANUC o udźwigu prawie 1,5 tony, który prezentowany był w aplikacji podnoszenia karoserii samochodu. Wśród producentów robotów pojawili się też nowi gracze – np. firma HIWIN, która do tej pory była znana m.in. z akcesoriów CNC, prowadnic liniowych itp., przedstawiła kompletną linię małych robotów. Dla rozwiązań mobilnych w zakresie robotyki przemysłowej wydzielono specjalne miejsce w jednej z hal.

Tradycją jest już prezentowanie na Hannover Messe rozwiązań bioniczR E K L A M A

Więcej łożysk prosto z magazynu Redukcja kosztów i udoskonalenie technologii dzięki 35 bezsmarownym materiałom iglidur®. Łatwe wyszukiwanie i obliczanie właściwości odpowiedniego materiału online.

Lekkie, trwałe i dostarczane od 24h.

Prosimy nas odwiedzić: MACH-TOOL Pawilon 5 Sektor G Stoisko 113

.pl/bezsmarowne

Tel. 22 863 57 70 Faks 22 863 61 69 info@igus.pl Pon.-Piątek 8.00-20.00, Sob. do 12.00 plastics for longer life® 6/2015

97

WYDARZENIA

W tamtym roku kangur, a w tym roku mrówki i motyle – stanowisko firmy Festo

Sympatyczny robocik na stanowisku InfoSys

Robot TITAN

Dużo miejsca poświęcono elektrowniom wiatrowym

Transformatory wysokich napięć w hali, w której dominowała tematyka zasilania przemysłu w energię

Fot. S. Busza (PIAP)

Na targach mieliśmy do czynienia również z dużymi maszynami i wielkimi mocami – SEW Eurodrive

nych stworzonych przez konstruktorów z firmy Festo. W poprzednim roku był to kangur, natomiast w tym roku – mrówki i motyle. To był strzał w dziesiątkę – stoisko Festo było jednym z najbardziej obleganych na całych targach (dość powiedzieć, że zdjęcia tego stoiska udało mi się zrobić dopiero trzeciego dnia pobytu w Hanowerze). Oczywiście poza nowościami na stanowisku zaprezentowano również standardową gamę produktów tego producenta, jak siłowniki pneumatyczne, chwytaki, napędy liniowe, zawory.

98

Na targach można było spotkać również takie potęgi informatyczne, jak Microsoft, NVIDIA, AMD oraz firmę Dassault Systèmes znaną z oprogramowania CAD/CAM. Rozwiązaniom IT w automatyzacji poświęcono specjalną ścieżkę, która była wyznaczona czerwonym dywanem (wszędzie widoczne hasła „IT in automatization – follow the red carpet”). Firma Microsoft na swoim stoisku chwaliła się współpracą z firmą KUKA. Obeznanych w temacie nie powinno to dziwić, ponieważ zarówno konsola, jak i komputer sterujący robotami tej firmy wyko-

rzystują system operacyjny Microsoftu.

Poza współpracą z firmą KUKA Microsoft prezentował swoje oprogramowanie dla digital factory pod hasłem: „Create the internet of your things”. Przekrój wystawców był jednak znacznie szerszy. Wśród nich pojawiła się np. firma Volkswagen, która prezentowała m.in. nowy elektryczny VW Golf z systemem ładowania indukcyjnego z podłogi. Samochody tego typu są nieodłączną częścią wizji świata bez zanieczyszczeń. W Hanowerze obecni byli również producenci paneli słonecznych i ogniw paliwowych.

AUTOMATYKA

R

5-te

Tu s » » » » »

I K S P i

Fot. S. Busza (PIAP)

WYDARZENIA Hannover Messe to również obecność polskich firm. Przedstawiciele wrocławskiego centrum innowacji na hali R&D opowiadali o swoich wynalazkach. Na hali industrial supply można było spotkać stoisko promujące firmy z Radomia i okolic hasłem „RADOM – siła w precyzji”, jak również stanowisko promujące region Lubelski. Stanowiska te były rozmieszczone w różnych halach – nie było jednego centralnego stoiska polskich reprezentantów. Natomiast rozdzielenie stanowisk na działy było trendem ogólnym, udzielającym się również dużym firmom.

Tradycyjnie na targach można także było spotkać wycieczki szkolne i studenckie. Dla młodych ludzi, którzy być może w przyszłości zwiążą się zawodowo z przemysłem, przygotowano specjalne stoiska – można było wziąć udział w grach i konkursach, zapoznać się z projektami studenckimi, które otrzymały nagrody lub porozmawiać z przedstawicielami uczelni.

Sztuczny szkielet na stanowisku maxon motor – producenta małych napędów

Wśród ciekawostek warto na koniec wymienić prezentacje niezwiązane stricte z tematyką targów, natomiast bardzo przyciągające uwagę. Na stanowisku firmy Bonfiglioli, producenta przekładni, napędów i gotowych rozwiązań z tej dziedziny, można było

wspinać się na specjalnie skonstruowany bęben z napędem tejże firmy.

Z kolei KUKA zaprezentowała „kolejkę górską” RoboCoaster, skonstruowaną z użyciem robota KUKA o największej nośności. Na targach zagościły również roboty humanoidalne. Dodatkową atrakcją był sympatyczny robocik, który jeździł małym pojazdem Segway, zapraszając zwiedzających do rozmowy. Na centralnym placu istniała możliwość jazdy testowej samochodami elektrycznymi i hybrydowymi różnych marek.

Zaawansowane rozwiązania, związane nie tylko z automatyką teraźniejszości, ale i przyszłości, które można było obejrzeć w trakcie tegorocznych targów, na pewno będą grały pierwsze skrzypce także w przyszłorocznej edycji, która już za nieco ponad 10 miesięcy.

Stanisław Busza Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów PIAP R E K L A M A

RENEXPO

®

-AUT 10% rabatu na Z kodem RENWA15 wienniczą powierzchnię wysta

Poland

5-te Międzynarodowe Targi Energii Odnawialnej i Efektywności Energetycznej Tu się spotyka branża OZE z Polski i nie tylko... » » » » »

Inteligentne zarządzanie energią dla każdego Konferencje i fora branżowe Spotkania kooperacyjne Puchar RENERGY AWARD® powered by RENEXPO® Poland i wiele więcej...

22 - 24.09.2015 Centrum EXPO XXl w Warszawie www.renexpo-warsaw.com

Kontakt: Tel: +48-22-266-02-16; info@reeco-poland.pl

WYDARZENIA

AUTOMOTIVE 2015 NAUKA I BIZNES W JEDNEJ PARZE Cyfryzacja i optymalizacja produkcji – to temat przewodni konferencji naukowo-technicznej skierowanej do branży automotive, zorganizowanej przez Związek Pracodawców Motoryzacji i Artykułów Przemysłowych, członka Konfederacji Lewiatan oraz firmę Siemens.

K

onferencję, która odbyła się 23 i 24 kwietnia 2015 w Zakopanem, otworzył prof. dr inż.

Edward Chlebus z Politechniki Wrocławskiej tematem „Priorytety rozwoju technologii i systemów wytwarzania w programach europejskich”. Za najciekawsze uczestnicy uznali wystąpienie Łukasza Droba z FCA Poland dotyczące optymalizacji zużycia czynników energetycznych w procesie produkcji samochodów, referat Tomasza Nowaka z firmy KUKA na temat współpracy maszyny z człowiekiem oraz prelekcję dr. hab. inż. Jacka Reinera z Politechniki Wrocławskiej poświęconą sterowaniu procesami wytwarzania i kontroli jakości wyrobów z użyciem systemów wizyjnych.

– Cieszy mnie, że goście tak wysoko ocenili wartość merytoryczną konferencji – mówi Dariusz Germanek z firmy Siemens, jeden z pomysłodawców konferencji. – 80 procent uczestników uznało referaty za interesujące, co trzeci deklaruje zaś, że nabytą wiedzę wykorzysta w praktyce. W przyszłym roku chcemy postawić jeszcze silniejszy akcent na wdrożenia i analizę studiów przypadków.

Podczas dwóch dni konferencji goście mieli możliwość wysłuchania 16 wykładów oraz uczestniczenia w 11 sesjach dla inżynierów. Za najbar-

dziej innowacyjny warsztat uznano ten poprowadzony przez Michała Urlińskiego z firmy Siemens na temat systemów wizualizacji i komputerów przemysłowych w aplikacjach wsparcia służb technicznych i nadzoru produkcji.

– Udało się nam wprowadzić konferencję naukowo-techniczną Automotive na międzynarodową listę odwiedzin samochodu demonstracyjnego Safety Track. Goście podczas panelu dedykowanego bezpieczeństwu mieli w związku z tym możliwość obejrzenia interaktywnej wystawy, poświęconej najnowszym trendom z zakresu Safety Integrated oraz techniki napędowej – mówi Cezary Mychlewicz z firmy Siemens.

Partnerami konferencji były firmy: AIUT, MJ Group, KUKA, Lapp Kabel, LUCA Logistic Solutions, SimTec. Patronat nad wydarzeniem objęły takie instytucje jak: Akademia Górniczo-Hutnicza, Centralny Instytut Ochrony Pracy, Katowicka Specjalna Strefa Ekonomiczna, Przemysłowy Instytut Motoryzacji PIMOT oraz Polska Izba Motoryzacji. Więcej informacji: www.konferencja-automotive.pl.

Oprac. na podst. mat. pras.

Omega Communication

100

AUTOMATYKA

BEZPIECZNA PRACA I EKSPLOATACJA URZĄDZEŃ

Firma Movida zorganizowała w Warszawie w dniach 12–14 maja warsztaty pod hasłem „Bezpieczna organizacja pracy i eksploatacji urządzeń elektroenergetycznych”.

W

spotkaniu uczestniczyli głównie specjaliści z zakresu BHP, ochrony środowiska i systemów bezpieczeństwa (dyrektorzy, główni specjaliści, kierownicy, koordynatorzy).

W ciągu dwóch dni warsztatów podzielili się swoimi doświadczeniami i udzielili wyczerpujących odpowiedzi na nurtujące słuchaczy pytania. Wśród poruszanych tematów znalazły się zagadnienia eksploatacji urządzeń elektrycznych zgodnie z najnowszymi zmianami w przepisach; kontroli inspekcji Urzędu Dozoru Technicznego w praktyce, kontroli Państwowej Inspekcji Pracy w praktyce, specjalnych/tymczasowych instalacji elektrycznych, zapobiegania wypadkom przy pracy związanych z prowadzeniem eksploatacji urządzeń elektroenergetycznych oraz instrukcji eksploatacji urządzeń elektroenergetycznych.

Wśród prelegentów byli obecni również eksperci tworzący Rozporządzenie Ministra Gospodarki z 2013 r. z zakresu bezpieczeństwa i higieny pracy przy urządzeniach i instalacjach energetycznych. Rozporządzenie, wraz z uzupełniającymi je wytycznymi PIP i UDT, budzi wiele wątpliwości interpretacyjnych.

Drugiego dnia warsztatów można było poznać najlepsze praktyki z zakresu BHP stosowane na co dzień w zakładzie ciepłowniczym Veolia S.A. Energia w Warszawie.

Warsztaty umożliwiły stworzenie niepowtarzalnej platformy wymiany dobrych praktyk i doświadczeń pomiędzy uczestnikami, co było też doskonałą okazją do zaczerpnięcia inspiracji do wykorzystania we własnej pracy zawodowej. Dzięki sesjom networkingowym i zajęciom integrującym spotkanie umożliwiło nawiązanie nowych, wartościowych kontaktów biznesowych z innymi przedstawicielami służb bhp i energetykami.

Oprac. Paulina Siódmak na podst. mat. Movida

R E K L A M A

Fot. Omega Communication , P. Siódmak (Automatyka)

Od lewej: Krzysztof Dembowski, inspektor z Urzędu Dozoru Technicznego i Joanna Zimoląg, Senior Project Manager, Movida.

6/2015

Bez nazwy-1 1

2015-02-27 12:47:12

BIBLIOTEKA KOMPUTEROWE MODELOWANIE PROCESÓW WYTWÓRCZYCH Ryszard Zdanowicz, Jerzy Świder Wydawnictwo Politechniki Śląskiej rok wydania: 2013, objętość: 437 stron, oprawa: miękka

W książce omówiono metody, techniki i narzędzia procesów symulacyjnych. Przedstawiono podstawowe elementy modelowania i symulacji komputerowej, m.in. schematy logiczne, elementy deterministyczne lub losowe. Przedstawiono aparat matematyczny wykorzystywany w modelowaniu i symulacji. Na podstawie analizy wielokryterialnej oceniono oprogramowanie do modelowania i symulacji. Opisano program służący do modelowania i symulacji Enterprise Dynamics 8.2 (ED). Omówiono również program OptQuest służący do optymalizacji układu modelowego stworzonego w programie ED. Całość wieńczą przykłady modeli popularnych systemów produkcyjnych – linii montażowej, systemu transportowego, wydziału produkcyjnego i innych. Książka jest doskonałym źródłem wiedzy dla inżynierów biorących udział w projektach badawczo-rozwojowych, gdzie istotne jest modelowanie procesów produkcyjnych.

KINEMATYKA ROBOTÓW PRZEMYSŁOWYCH Tadeusz Szkodny Wydawnictwo Politechniki Śląskiej rok wydania: 2013 (wydanie II), objętość: 191 stron, oprawa: twarda

Ambicją autora była próba wypełnienia luki na rynku krajowym w zakresie opisu kinematyki manipulatorów do tworzenia oprogramowania sterującego robotami przemysłowymi. Do modelowania zastosowano macierze jednorodne. Metody opisu kinematyki przedstawiono na przykładzie manipulatorów z czterema, pięcioma i sześcioma stopniami swobody, z napędami pośrednimi.

PROGRAMOWANIE ROBOTÓW ON-LINE Gabriel Kost, Jerzy Świder (red.)

Wydawnictwo Politechniki Śląskiej rok wydania: 2011 (wydanie II), objętość: 372 strony, oprawa: miękka

Książka jest doskonałym podręcznikiem, w którym omówiono podstawowe zagadnienia dotyczące budowy oraz oprogramowania on-line manipulacyjnych robotów przemysłowych. Szczególnie dokładnie przedstawiono układy mechaniczne współczesnych manipulatorów oraz nowoczesne układy sterowania zaawansowanych technologicznie robotów przemysłowych. Opisano także niezbędne oprogramowanie służące do realizacji czynności manipulacyjnych i technologicznych w rozbudowanych, zrobotyzowanych systemach wytwórczych. Przedstawiono metody programowania on-line bogato ilustrowane praktycznymi przykładami, odniesione do konkretnych typów robotów, które stanowią cenne źródło informacji dla przyszłych i obecnych programistów.

102

AUTOMATYKA

CENA 10,00

ZŁ (W TYM

9 772 392 105 50 2

8 % VAT)

TEMAT

WYDAN

ROZMOW A

03

Konrad Gro hs, FANUC Sp . z o.o.

IA Robo tyzac

28

ja proces

PRAWO

I NO

ów techno

RMY 64 Odpowied zialność pracown za robota ika przemysł owego

logicznych

SPRZĘT

AUTOM ATYKA ISSN 2392

-1056

INDEKS

403024

I AP

ARATUR Roboty i A manipula tory o kinematy ce równo ległej

68

AUTOMA TYKAON

LINE.PL

3/2015

Han ® M

Plus

Nieporów nywalnie trwałe ro Pierwsze związan złącze z ie. ochronny powlecze m niem po liuretano wym

AUTOMATYCZNIE

NAJLEPSI Z E S K A N UJ KO D I C Z Y TA J M A G A Z Y N „ A U T O M AT Y K A ” W W E R S J I N A TA B L E T Y * W Y D AW C A

P R Z E M Y S Ł O W Y I N S T Y T U T A U T O M AT Y K I I P O M I A R Ó W P I A P, A L . J E R O Z O L I M S K I E 2 0 2 , 0 2 - 4 8 6 WA R S Z AWA

*APLIKACJA MOBILNA DOSTĘPNA NA PLATFORMY IOS ORAZ ANDROID

autoreklama_tablet.indd 1

2015-03-24 12:33:36

WSPÓŁPRACA AUTOMATYKAONLINE TEL. 504 126 618, WWW.AUTOMATYKAONLINE.PL ....................................................................................... 67

AUTOMATYKA-POMIARY-STEROWANIE SA TEL. 85 74 83 400, 85 74 83 403, WWW.APS.PL ............................................................................................... 17

AXON MEDIA GROUP TEL. 533 344 700, WWW.AXONMEDIA.PL ............................................................................................................ 101

BALLUFF SP. Z O.O. TEL. 71 787 68 30, WWW.BALLUFF.PL, WWW.LEUZE.PL ..................................................................... 51–53

BECKHOFF AUTOMATION SP. Z O.O. TEL. 22 750 47 00, WWW.BECKHOFF.PL ..................................................................................................... 82–84

COMAU POLAND SP. Z O.O. TEL. 32 217 94 02, WWW.COMAU.COM ................................................................................................... 3, 56–58

PPUH ELDAR TEL. 77 442 04 04, WWW.ELDAR.BIZ ......................................................................................................................... 18

ELESA+GANTER POLSKA SP. Z O.O. TEL. 22 737 70 47, WWW.ELESA-GANTER.PL ............................................................................................... 9, 81

ELMARK AUTOMATYKA SP. Z O.O. TEL. 22 541 84 65, WWW.ELMARK.COM.PL ................................................................................................. 76–77

ELTRON TEL. 71 343 97 55, HTTP://WWW.ELTRON.PL ........................................................................................................ 11

EMERSON PROCESS MANAGEMENT SP. Z O.O. TEL. 22 458 92 00, WWW.EMERSONPROCESS.COM ..................................................................................... 25

FESTO SP. Z O.O. TEL. 22 711 42 71, WWW.FESTO.PL ................................................................................................... I OKŁ., 45–47

GUENTHER POLSKA SP. Z O.O. TEL. 71 352 70 70, WWW.GUENTHER.COM.PL ........................................................................................ 86–87

104

AUTOMATYKA

WSPÓŁPRACA

HF INVERTER POLSKA S.C. TEL. 56 653 99 16, WWW.HFINVERTER.PL.................................................................................................... 90–93

HIWIN GMBH TEL. +49 781 93278-0, 48 22 544 07 05, WWW.HIWIN.DE ......................................................................... 13

IGUS SP. Z O.O. TEL. 22 863 57 70, WWW.IGUS.PL ...................................................................................................................... 85, 97

KUKA ROBOTER CEE SP. Z O.O. ODDZIAŁ W POLSCE TEL. 32 730 32 14, WWW.KUKAROBOTICS.PL ......................................................................................... 48–50

MITSUBISHI ELECTRIC EUROPE B.V. HTTPS://PL3A.MITSUBISHIELECTRIC.COM ............................................................................ 42–44, IV OKŁ.

PELTRON TPH SP. Z O.O. TEL. 22 615 63 56, FAX 22 615 70 78 ......................................................................................................................... 19

PRZEMYSŁOWY INSTYTUT AUTOMATYKI I POMIARÓW PIAP, PIAP DESIGN TEL. 22 874 01 94, WWW.DESIGN.PIAP.PL ............................................................................................................. 25

RITTAL SP. Z O.O. TEL. 22 310 06 12, WWW.RITTAL.PL .................................................................................................................. 78–80

REECO POLAND SP. Z O.O. TEL. 22-266-02-16, WWW.RENEXPO-WARSAW.COM ................................................................................ 99

SCHMERSAL-POLSKA SP. J. E. NOWICKA, M. NOWICKI TEL. 22 816 85 78, WWW.SCHMERSAL.PL .................................................................................................. III OKŁ.

SCHUNK INTEC SP. Z O.O. TEL. 22 726 25 00, WWW.SCHUNK.COM ................................................................................... II OKŁ., 54–55

.STEUTE POLSKA TEL. 22 843 08 20, WWW.STEUTE.PL ............................................................................................................. 88–89

UNIVERSAL ROBOTS TEL. +45 89 93 89 89, WWW.UNIVERSAL-ROBOTS.COM/PL ................................................................. 95

ZIAD BIELSKO-BIAŁA SA TEL. 33 813 82 00, WWW.ZIAD.BIELSKO.PL ............................................................................................................. 7

PPH WOBIT E.K.J. OBER S.C. TEL. 61 222 74 22, WWW.WOBIT.COM.PL ........................................................................................................59, 95

6/2015

105

LUDZIE

STANOWISKO: dyrektor handlowy FIRMA: Pepperl+Fuchs

TOMASZ MICHALSKI

A

bsolwent Wydziału Automatyki Elektroniki i Informatyki Politechniki Śląskiej w Gliwicach oraz Wydziału Zarządzania w Szkole Głównej Handlowej w Warszawie.

Niemal od początku swojej kariery zawodowej związany z firmą Pepperl +Fuchs. Pracę rozpoczynał jako inżynier sprzedaży i kierownik regionalny.

Następnie łączył powyższe stanowiska z obowiązkami Key Account Managera.

106

W 2012 r. został nominowany na stanowisko Sales Managera firmy Pepperl +Fuchs. Do chwili obecnej kieruje działem Faktory Automation w Polsce, na Litwie oraz na Łotwie.

Uczestnik oraz prelegent wielu konferencji poświęconych tematyce automatyki przemysłowej.

Podczas kilku ostatnich lat stworzył bardzo profesjonalny zespół w dziedzinie automatyki i znacząco umocnił

pozycję firmy na polskim rynku oraz zwiększył popularność marki Pepperl +Fuchs.

Tomasz Michalski jest współpomysłodawcą oraz organizatorem Mistrzostw Polski Branży Automatyki Przemysłowej.

Prywatnie szczęśliwy mąż i ojciec, wielki fan sportu oraz nowych technologii, a także pasjonat filozofii dalekowschodniej.

AUTOMATYKA

www.schmersal.pl

Jedna z naszych unikalnych innowacji.

Kurtyny i bariery świetlne bezpieczeństwa SLC/SLG 440 n PL e wg EN ISO 13849-1 n kompaktowa obudowa: 28 x 33 mm n wiele zaawansowanych funkcji w jednym urządzeniu (blanking, EDM, podwójny reset) n parametryzacja bez użycia komputera lub specjalnego sprzętu n wskaźnik pozycjonowania nadajnika względem odbiornika n rozdzielczość 14 lub 30 mm, bariery - 300, 400, 500 mm n wysoki stopień ochrony IP67 n zwiększona odporność na zakłócenia (EMC, spawalnictwo)

SCHMERSAL_AUTOMATYKA_205_295_MM_07_05_2015.indd 1

2015-05-07 12:07:59

Ekspert w aplikacjach typu pick & place

Tutaj liczy się szybkość Roboty z czasem cyklu 0,28s Jak zapewnić ultraszybką pracę w aplikacjach wymagających wysokiej jakości i precyzji? To proste: zatrudnić nowego robota Mitsubishi Electric, który w trybie ciągłym wykonuje do 150 operacji pick&place na minutę.

Nowy robot typu SCARA, o udźwigu do 1 kg, przeznaczony jest do przenoszenia małych przedmiotów z ogromną prędkością. Doskonale sprawdza się w zadaniach pakowania w różnych obszarach, takich

jak: przemysł farmaceutyczny, kosmetyczny, spożywczy czy też w laboratoriach. Dzięki podwieszanej konstrukcji oszczędzamy miejsce na linii produkcyjnej oraz eliminujemy zbędne ruchy, co z kolei skraca czas cyklu i zwiększa zakres zadań, które robot może wykonać.

Gwarantujemy niezapomniane wrażenia z pokazu naszego robota sprintera na żywo!

https://pl3a.mitsubishielectric.com/