robot worDt «cobot»

ENGINEERINGNET.BE
onderzoek & ontwikkeling
Zonder veiligheidskooi werken met mensen
Robot wordt «cobot»
Bij Sirris in Diepenbeek staat al enkele maanden een ‘mensachtige’ Baxter-robot. Deze Amerikaanse machine
past in het ‘Factory of the Future’-project van Sirris en Agoria. Het is de bedoeling bedrijven kennis te
laten maken met de mogelijkheden van dit soort lichtgewicht robots en er eenvoudige en zelfs complexere
repetitieve operaties in hun proces op uit te proberen. Hiermee willen de initiatiefnemers vooral KMO’s over de
‘automatiseringsdrempel’ heen helpen.
W
ellicht zijn de belangrijkste drempels
om robots in KMO’s te installeren de
aankoopprijs, de installatiekost, de
programmatie en vaak ook het ruimteverlies.
Robots als Baxter halen die belemmeringen
onderuit. De robot (torso met twee armen)
kost een 19.000 euro in aanschaf. Met extra’s
- grijpers, voet,... - komt hij op een 25.000
euro. De robot is ‘plug & play’. Je stopt hem
in het stopcontact en hij kan onmiddellijk aan
de slag. Daarvoor is geen moeilijke programmatie meer nodig. Je grijpt hem bij het handje
en doet de handeling éénmaal voor. De robot
zal die keer op keer herhalen.
In tegenstelling tot de klassieke robot,
hoeft er ook geen veiligheidskooi meer rond
gebouwd te worden. De robot werkt gewoon
tussen en mét de mensen. Hij is op ‘mensenmaat’ en handelt aan de snelheid van een mens.
Bovendien kan je hem na afloop van een job,
even gemakkelijk elders weer inzetten. Je rolt
hem naar de nieuwe werkplek, stopcontact in,
en je leert hem de nieuwe handeling en start.
Een kwestie van minuten. De soepel inzetbare
machine hoeft dus niet afbetaald te worden
binnen de termijn van één reuzenklus.
De ROI kan met vele kleine klussen bij
elkaar gesprokkeld worden. Op die manier
kunnen bedrijven werk van verre kusten weer
naar huis halen, zo wordt gehoopt. Dergelijke
robots vormen wel degelijk een bedreiging
voor wie met repetitieve, eenvoudige handelingen zijn brood verdient. Verwacht wordt dat die
werknemers interessanter werk voorgeschoteld
zullen krijgen.
De robot herdacht
Het Amerikaanse Rethink Robotics bouwt
de Baxter-robot. De 95 cm hoge robot (178
tot 190 cm met regelbare voet) weegt 75 kg
(139 kg met pedestal). De robot heeft een
beperkte voetafdruk van 34 cm diameter
(92cm bij 81cm op pedestal). Hij kan trouwens
ook ondersteboven aan het plafond of aan een
14
ENGINEERINGNET MAGAZINE - maart 2014
Door Luc De Smet, Engineeringnet
portal gehangen worden. Elke arm
van de robot kan 104 cm ver reiken
en heeft 7 vrijheidsgraden. Bovenop
het gewicht van de ‘grijpers’ waarmee
hij uitgerust was kan hij telkens 2,3kg
opnemen. De snelheid waarmee de
armdelen bewegen varieert van 0,6
tot 1 meter per seconde. Afhankelijk
van het meegedragen gewicht.
«Wat precies mogelijk is, zullen
we verder onderzoeken», stelt Filiep
Vincent, projectleider binnen het
Adva nced Ma nufact u r i ng pro gramma - waaronder dat van Smart
Manufacturing ressorteert - van
Sirris. Het centrum zal hierbij samenwerken met Herman Bruyninckx
van de KULeuven en Bram Vanderborght van de VUB. Sirris zal
'demonstratoren' voorbereiden voor
geïnteresseerde bedrijven. Het gaat
om sorteeroperaties, eenvoudige pick
& place handelingen,...
«Het is de bedoeling Baxter nader-
hand aan bedrijven uit te lenen zodat
ze met de machine kunnen gaan
experimenteren.» Naar verluidt is er
heel wat interesse in verschillende
sectoren bij KMO’s én grotere ondernemingen. Maar namen wou men nog
niet noemen.
Robot wordt cobot
Klassieke robots werken ‘alleen’
achter lichtschermen, binnen een
veiligheidskooi. Gaat de robotcel
open, dan valt de robot stil. Veiligheidsregelgeving, om ongelukken te
voorkomen. Een robot is een machine
en valt dus onder de machinerichtlijn.
Er is een overkoepelende CE-markering nodig, met technisch dossier en
gebruiksaanwijzing.
Baxter is van een andere soort.
Hij is een ‘cobot’ - een samentrekking van ‘collaboratieve’ en ‘robot’
genoemd - die met de mens, binnen
dezelfde ruimte ‘samenwerkt’. De
ENGINEERINGnet.BE
ONDERZOEK & ONTWIKKELING
Sirris investeert 850.000 euro in
infrastructuur voor ’smart factory’
Het collectief centrum van technologische industrie investeert in machines voor precisiebewerkingen
en robots. De bedoeling: méér productiviteitswinst voor onze bedrijven, die oog in oog staan met de
concurrentie uit goedkoper producerende lageloonlanden, maar ook met de buurlanden, waar de race naar
'pole positions' voor de Smart Manufacturing-markt van morgen al volop aan de gang is.
S
haar Duitse 'Industrie 4.0'-plan (waarvan bijvoorbeeld
irris opent in Hasselt / Diepenbeek een volledig
Siemens een grote aanhanger is). In België gaat het om
vernieuwde test- en ontwikkelruimte voor bedrijprojecten zoals de Factory of the Future en Made Difven. Als een van de eerste in Europa heeft het
ferent.
collectief cenAl deze plannen
trum van technologische
hebben één welomlijnd
industrie in België een
doel voor ogen: een traject
zogenaamde Baxter-robot
naar méér productiviteitsin huis gehaald. Baxter is
winst uitstippelen, want
slechts een klein – maar
de mogelijkheden om nog
wel het meest opvalefficiënter te produceren
lende – onderdeel van
met de bestaande techniede compleet vernieuwde
ken naderen hun boventestruimte. In totaal
grens, waarschuwen alle
pompte Sirris er 850.000
stakeholders overal. Voor
euro in, waarvan 750.000
productiebedrijven die in
euro naar machines voor
hun internationale verprecisiebewerkingen op
koop dagelijks oog in oog
microniveau ging, en
staan met concurrentie die
100.000 euro naar 'smart
De
nieuwe
testen
ontwikkelruimte
van
Sirris
maakt
goedkoper kan produceren
production'-toepassingen zoals
deel uit van het Onderzoekscentrum voor de Maakin de lageloonlanden, is het
robotica. Die injectie moet de
industrie – SOC Maakindustrie – in Limburg. Daar
een ernstige bedreiging dat
Belgische bedrijven klaarstobehoren
verder
ook
de
onderzoekscentra
Flanders’
ze de hoge loonkost niet
men voor wat in de maakinduDRIVE (voertuigindustrie) en FMTC (mechatronica)
langer kunnen compenseren
strie ‘Advanced Manufacturing’
toe. Vlaams minister van Innovatie Ingrid Lieten
met een nog hoge producwordt genoemd, wat staat voor
maakte
er
in
2014
een
extra
8,4
miljoen
euro
aan
tiviteit via automatisering en
slimme, digitale vormen van
middelen voor vrij, bovenop de 7 miljoen reguliere
'lean production'. Sirris: «Na
fabricage en productie.
financiering
die
reeds
voorzien
was.
geslaagde proefprojecten
Overigens is de 'sense of
samen met 5 bedrijven voor
urgency' om de stap naar
precision manufacturing en 15 voor smart production,
meer digitale productie te zetten geen louter Belgische
stellen we nu onze infrastructuur in Diepenbeek volledig
aangelegenheid. Europa heeft zijn eigen programma
ter beschikking van de maakindustrie.» Voorbeelden
'Factory of the Future', en ook in de ons omringende
van de beschikbare toptechnologieën zijn de spraaklanden worden volop initiatieven ontwikkeld, zowel met
makende Baxter-robot, het compacte 3D-CNC-meetsyprivate als overheidsmiddelen. Zo riep een groep van
steem Ko-ga-me van Mitutoyo (een primeur voor België)
multinationals Noord-Nederland onlangs nog uit tot
en een precisiecel, met een hightech frees- en meetma'Region of Smart Factories'. De groep wil zich al op de
chine voor bewerkingen op microniveau (eveneens de
volgende Hannover Messe aan het technische publiek
eerste in ons land). << (Bert Belmans) (foto: Sirris)
presenteren. Bondskanselier Merkel lanceerde eerder al
ENGINEERINGNET MAGAZINE - maart 2014 15
ENGINEERINGnet.BE
ONDERZOEK & ONTWIKKELING
armen van Baxter hebben een lichtgewicht kunststoffen
bekleding. In de gewrichten steken veren die bij een
eventuele botsing de arm laten terugveren. De machine
werkt op ‘mensensnelheid’ en gaat alvast nog ‘trager’
werken wanneer zijn sonar beweging opmerkt in de
onmiddellijke omgeving.
De Baxter die in Diepenbeek staat, is een onderzoeksversie, bestemd voor labomstandigheden. Hij mag getest
worden zonder hek er rond, maar mag nog niet in een
heuse productieomgeving ingezet worden. Verwacht
wordt dat de machine tegen eind dit jaar hiervoor wel
CE-gekeurd zal zijn.
Er werd bij de presentatie gezegd dat wanneer de
werktafel van de robot verschoven wordt, de robot - via
zijn visiesystemen - zijn handelen aanpast. Dat bleek
in de praktijk echter (nog) niet het geval te zijn. Na de
werktafel een 10 cm verschoven te hebben, wist deze
versie van de robot het te picken voorwerp niet te vinden
en moest hij wel degelijk het nieuwe pad inleren. <<
(foto's: LDS, Sirris, Kuka)
Je zou verwachten dat een ‘onverwachte’ stoot of het uitoefenen van weerstand deze robot doet ‘bevriezen’. Dat was niet onmiddellijk mijn ervaring
toen ik de machine tot twee keer toe ‘stoorde’. Een eerste keer hield ik zijn
arm tegen bij een ‘place’ handeling. Ik ervaarde dat de robot geleidelijk
aan meer tegenkracht gaf. Toen ik mijn greep na een paar seconden losliet,
schoot de robotarm met volle kracht een 20 cm door vooraleer tot stilstand
te komen. Een tweede keer, op een andere as, insisteerde de robotarm
nauwelijks en hervatte de machine naderhand gewoon zijn werk. << (LDS)
De ‘mens-achtige’ Baxter is niet alleen
Tweearmige helpertjes
Ook Motoman biedt al langer
dubbelarmige industriële robotten
aan voor toepassingen als montage, overladen van onderdelen,
machinebelading, verpakking,...
Ook hier kunnen beide robotarmen synchroon samenwerken
of onafhankelijk van elkaar taken
uitvoeren. Deze robots zijn wel
wat robuuster. Ze wegen tussen
110 en 380 kg en verzetten per
arm 5, 10 of 20 kg.
ABB pakte in 2011 uit met
FRIDA, de Friendly Robot for
Industrial Dual-Arm, ook met
7 vrijheidsgraden in elk van beide
armen. Maar die is nog steeds
niet in productie.
Het Deense Universal Robots
heeft 6-assige armen met 5 of
10 kg draagkracht die uiterst
nauwkeurig werken. De robot
zal bij een botsing nooit meer
dan 150 Newton (15 kg)
kracht uitoefenen. Ook deze
machine loopt meestal
zonder veiligheidsscherm.
Op de Schweissen und
Schneiden-beurs in september 2013 showde Robotbouwer Kuka zijn Light Built
Robot-Intelligent Industrial
Working Assistant (foto).
Net als Baxter staat de robot
op een rolplatform zodat hij
van de ene bewerkingsmachine naar de andere gerold
kan worden. Indien nodig
kan de robot via plc aan de
machine gekoppeld worden
maar in principe hoeft men
enkel ‘in te pluggen’ -230Ven het assemblage- of
handling-programma op te
starten. Voor hij aan de slag
gaat, checkt de robot zelf
zijn nulpunt. Wanneer hij
iets onvoorzien raakt, zorgen
ingebouwde ‘gevoeligheidsfuncties’ ervoor dat zijn
beweging onmiddellijk stopt
en zelfs dat hij meegeeft.
Hier was toen nog even
werk aan maar de robot zou
wellicht nu zowat gecertificeerd zijn en de markt op
kunnen.
Sommige van deze
robots zitten niet ver af van
de ‘persoonlijke robot’ die
men in de thuisgezondheidszorg beoogt. Op die
markt beweegt zich vandaag
al Willow Garage. Met
Baxter heeft deze robot
gemeen dat hij op de open
source Robot Operating
System en ROS Groovy
Galapagos loopt. << (LDS)
ENGINEERINGNET MAGAZINE - maart 2014 17

Download Report