O homem deve trabalhar junto com robôs industriais, isso é possível?

A colabora??o entre o homem e o rob? em áreas de trabalho comuns é cada vez mais procurada. A tendência de células de rob? sem cercas de prote??o e o menor tamanho construtivo possível continua em voga na indústria. E o rob? deve ser integrado da forma mais simples possível e sem concess?es nos passos de trabalho manuais.
Para atender a essa crescente necessidade da colabora??o homem-rob?, s?o necessárias ideias criativas e solu??es viáveis. E aqui as vantagens de uma célula clássica de rob? industrial, como velocidade, precis?o, alta produtividade e longa vida útil, de forma alguma devem ser prejudicadas. Além disso, a capacidade de carga do rob? também exerce um papel fundamental, que até ent?o é muito limitada nas coopera??es homem-rob?.

Rob?s colaborativos n?o podem atender estes elevados requisitos da indústria, uma vez que eles trabalham com velocidades consideravelmente menores e menores capacidades de carga que os rob?s industriais. Os limites também se tornam rapidamente visíveis no ambito da conectividade e possibilidades de integra??o em sistemas existentes. Por esse motivo, a KUKA, junto com a SICK e Blue Danube Robotics, agora oferece uma solu??o completa, que combina máxima produtividade e os mais recentes padr?es de seguran?a para aplica??es colaborativas. Aqui é garantida, sobretudo, uma colabora??o segura entre rob? e homem e isso com capacidades de carga de vários 100 kg. Uma intera??o perfeita de todos os componentes torna-se possível através da unidade de comando do rob? e do pacote de tecnologia KUKA Safe Operation.

A variante de sistema sBot_Speed CIP para a KUKA da empresa SICK combina um microScan3 com o comando de seguran?a Flexi Soft e o EFI-pro Gateway. O sistema de seguran?a já verificado permite um monitoramento simultaneo seguro de vários campos de prote??o e detecta, além disso, pessoas que, sob determinadas circunstancias, entram atrás da área protegida. Os ajustes específicos do rob? e os parametros de comunica??o já est?o pré-configurados e, gra?as à EtherNet/IP? CIP Safety?, permitem uma integra??o rápida e segura na unidade de comando do rob? KUKA KRC4. Isso economiza um tempo valioso no planejamento de projeto e avalia??o do conceito de seguran?a.

Com o microScan3 a célula de rob? é monitorada permanentemente e a área de trabalho é dividida em três zonas (ver a figura). Se nenhuma pessoa se encontrar na área de perigo (área verde), o rob? pode atingir velocidades lineares de até 2 m/s. Um rob? colaborativo comparável trabalha, no máximo, com uma velocidade de 1 m/s. Quando uma pessoa se aproxima do rob? e, portanto, se encontra na área laranja, a velocidade do rob? é reduzida de tal forma, que ela corresponda aos requisitos da avalia??o de riscos conforme a ISO TS15066. A área laranja serve como área de detec??o e é usada como zona de seguran?a, para que o rob? possa reduzir à velocidade necessária. O acesso à área amarela agora ativa o monitoramento seguro desta velocidade reduzida. Se esta for ultrapassada, o rob? para com uma parada de seguran?a 1 (PARADA DE EMERGêNCIA próxima à trajetória) conforme a EN 60204. Quando se deixa novamente as áreas laranja e amarela do scanner a laser e, portanto, nenhuma pessoa se encontrar na área de perigo, o rob? acelera automaticamente à velocidade programada.

O pacote de tecnologia SafeOperation?é a interface entre os componentes de seguran?a. Ele processa os sinais da interface de seguran?a, monitora o movimento do rob? e ainda oferece outras facilidades de seguran?a. Estas s?o, entre outras, a defini??o de espa?os de monitoramento seguros, o monitoramento seguro das velocidades e o referenciamento de ajuste periódico. Com estas fun??es adicionais, a posi??o da ferramenta pode ser monitorada durante toda a opera??o e o rob? pode ser parado de forma segura em caso de mau funcionamento. Para poder parar com rapidez suficiente os movimentos do rob? em caso de falhas ou viola??es de limites de espa?o, é necessário assegurar um estado perfeito dos freios. Isto ocorre através de um teste automático dos freios. Aqui é verificado ciclicamente se os torques de frenagem dos motores s?o suficientemente altos e, se necessário, proporcionem uma parada segura do rob?.

Para que também a opera??o entre rob? industrial e homem ocorra da forma mais praticável e eficiente possível, é usado o pacote de op??es KUKA.Handguiding. O pacote de comando permite uma condu??o manual sem fio de rob?s industriais de uma forma especialmente amigável ao usuário. O comando ocorre através de um mouse 6D montado no rob?, que possibilita a programa??o de pontos de movimento e o registro de sequências de movimentos. Através disso o rob? industrial KUKA?pode ser movido de forma simples e intuitiva. O uso deste pacote n?o requer um treinamento nem uma forma??o dispendiosa dos colaboradores.

Para garantir um funcionamento sem problemas, também é necessário harmonizar a comunica??o entre os componentes. Aqui ocorre a vincula??o do sistema de seguran?a SICK (scanner a laser de seguran?a microScan3 + comando de seguran?a Flexi Soft) à unidade de comando do rob? através de um bus de campo seguro como Ether-Cat/FSoE, EtherNet/IP/CIP Safety ou PROFINET/PROFIsafe. O AIRSKIN é conectado através de 2 canais às entradas de seguran?a do comando de seguran?a.

Junto com os parceiros Blue Danube Robotics e SICK ocorreu uma escolha cuidadosa dos componentes, para possibilitar uma integra??o mais simples possível com o mais alto padr?o de seguran?a. A estrutura de teste ocorreu no KUKA Application Center em Steyregg, onde a intera??o dos componentes foi amplamente verificada e testada.