Silák s velkým zdvihem pro kolaborativní použití

Chapadlo Co-act EGL-C firmy Schunk je milníkem na cestě ke spolupráci člověka s robotem: celosvětově první chapadlo s velkým zdvihem vyvinuté pro kolaborativní provoz dosahuje uchopovacích sil až 450 N, a to v kombinaci se zdvihem 42,5 mm na prst. „Inteligentní silák“ pracující s napětím 24 V je vhodný pro manipulaci s obrobky o hmotnosti až 2,25 kg a může být flexibilně použit v široké škále úloh. Navíc v době uvedení na trh, koncem roku 2019, již bude chapadlo vlastnit certifikát pro kolaborativní aplikace (HRC) od DGUV (Deutsche Gesetzliche Unfallversicherung). 

Zatímco u dosavadních certifikovaných chapadel Schunk byla efektivní uchopovací síla omezena na hodnotu 140 N na prst, vstupuje výrobce s Co-act EGL-C (obr. 1) do jiné kategorie komponent a otevírá potenciál spolupráce člověka s robotem poprvé pro díly z hlediska hmotnosti větší než malé. Tímto chapadlem Schunk cílí především na subdodavatele automobilového průmyslu, ale také na automobilky samotné, kteří intenzivně pracují na příslušných odpovídajících scénářích spolupráce člověka s robotem. Navíc se specialisté týmu Co-act firmy Schunk zaměřují i na jiná průmyslová odvětví, jako např. strojírenství, kde může výkonné chapadlo zrychlit vývoj zařízení HRC (Human-Robot Colaboration), která dosud nemohla být realizována, protože na trhu chyběl bezpečný efektor pro rozsah zatížení do 2,25 kg. 

Kombinované měření síly a zdvihu

Aby bylo možné i přes velkou uchopovací sílu dodržet biomechanické mezní hodnoty podle ISO/TS 15066 (Robots and robotic devices – Collaborative robots), je chapadlo Co-act EGL-C vybaveno kombinovaným měřením síly a zdvihu: v základních čelistech jsou integrované měřicí čelisti společně s inkrementálním snímačem, permanentně měřící příslušnou uchopovací sílu a polohu prstů chapadla. Postup uchopení uložený v chapadle je rozdělen do několika fází: až do teoretické vzdálenosti 4 mm k předem naučenému obrobku, tedy podstatně méně, než jaká je tloušťka prstu, je uchopovací síla omezena na 30 N. Nastane-li v této fázi přibližování kolize, třeba s rukou obsluhy, chapadlo se okamžitě bezpečně zastaví bez rizika zranění. Teprve ve druhé fázi, tedy při vzdálenosti obrobku menší než 4 mm, se pohybují prsty s volně definovanou maximální silou 450 N. Změří-li v této závěrečné fázi systém deformaci ohybem, např. když je uchopen příliš malý obrobek, který chce obsluha odstranit ručně, také tento pohyb se automaticky zastaví. To stejné platí i v případě, jsou-li očekávané rozměry obrobku překročeny o 2 mm, protože např. není přítomen žádný díl. Ve třetí fázi chapadlo detekuje, zda je díl bezpečně uchopen, a aktivuje předepnutím brzdy integrované zajištění uchopovací síly. Tak nemůže dojít ke ztrátě uchopeného dílu ani při nouzovém zastavení. Navíc po výpadku napájení není nutné znovu nastavovat referenční polohu chapadla. 

Plug & Work

Silové chapadlo s velkým zdvihem z řady Co-act firmy Schunk je dodáváno předem kompletně smontované a má vhodné rozhraní pro kolaborativní roboty od výrobců Kuka, Yaskawa, Fanuc, Universal Robots, Nachi a dalších, což umožňuje rychlé a snadné uvedení do provozu metodou plug and work. Programování usnadňuje asistent uvedení do provozu. Diagnostické rozhraní dovoluje během provozu přistupovat k nejdůležitějším provozním a stavovým datům chapadla. K zajištění plynulé a intuitivní spolupráce s obsluhou je chapadlo vybaveno LED v barvách semaforu, které signalizují aktuální stav modulu.

Inteligentní chapadlo Co-act EGL-C lze ovládat a řídit volitelně prostřednictvím rozhraní pro ethernetové sítě Profinet, EtherCAT, EtherNet/IP, Modbus/TCP nebo TCP/IP. Kompletní řídicí a výkonová elektronika je pro maximální úsporu místa integrována do těla chapadla, takže chapadlo může být řízeno decentralizovaně, a díky napětí 24 V DC dokonce použito i na mobilních zařízeních. Stabilní vedení a bezkartáčový servomotor zaručují velkou robustnost a dlouhodobě spolehlivý provoz s minimálními náklady na údržbu. Chapadlo bude k dispozici koncem roku 2019.

(SCHUNK Intec, s. r. o.)

Obr. 1. Co-act EGL-C od firmy Schunk je celosvětově první chapadlo s velkým zdvihem pro kolaborativní aplikace, které může manipulovat s obrobky o hmotnosti až 2,25 kg