„Robotyzacja procesów produkcyjnych” autorstwa Wojciecha Kaczmarka i Jarosława Panasiuka to bardzo ciekawy tytuł o znaczeniu praktycznym. Książka, podręcznik choć w temacie skupia się na robotyzacji procesów produkcyjnych to jednocześnie stanowi bardzo dobre kompendium wiedzy o robotach przemysłowych (ilustracja 1). Autorzy wprowadzają czytelników w podjęte zagadnienia od elementarnych i niezbędnych podstaw robotyki.

Definiowanie pojęcia robot przemysłowy (ilustracja 1) jest geograficznie zróżnicowane. W USA i Japonii manipulatory ręczne są klasyfikowane jako roboty przemysłowe. W Niemczech robot przemysłowy musi cechować się strukturą o więcej niż 3 osiach aktywnych. Przyjmując taką definicję manipulator 3 osiowy jest manipulatorem ale nie jest robotem przemysłowym. Dodanie 4 osi (np. obrót wokół osi Z) zmienia jego klasyfikację. Wielokrotnie spotkałem się z podejściem według, którego robot przemysłowy zapewnia możliwość ruchu jednocześnie we wszystkich osiach. Zatem manipulator realizujący sekwencje ruchów wyłącznie wzdłuż jednej osi również nie jest robotem przemysłowym.

Ilustracja 1. Przykład zrobotyzowanego stanowiska obróbkowego – Yamazaki MAZAK – TOOLEX 2016

Robotyzacja procesów produkcyjnych wymaga indywidualnego podejścia Szeroko omówiono klasyfikację i budowę robotów przemysłowych. Autorzy przedstawili i omówili różne parametry robotów, m.in.:

• masa własna;
• możliwy udźwig w zależności od konfiguracji i położenia;
• dopuszczalne momenty obciążające ramię robota;
• przestrzeń robocza i zakres pracy osi;
• liczba stopni swobody co decyduje o ruchliwości i manewrowości;
• prędkości i możliwe przyspieszenia;
• dokładność pozycjonowania (w tym powtarzalność).

Analizy przypadków

Wartość książki bardzo podnoszą rozdziały stanowiące omówienie praktycznych wdrożeń robotów przemysłowych (np. sortowanie, pakowanie, paletyzacja, spawanie, zgrzewanie, cięcie laserowe, montaż). W odrębnym rozdziale autorzy podjęli zagadnienia robotyzacji stanowisk obróbkowych (ilustracja 2) – zrobotyzowana obsługa maszyn.

Ilustracja 2. Zrobotyzowane stanowisko obróbkowe – stoisko firmy Abplanalp podczas targów TOOLEX 2017. Widać elementy wizyjnego systemu bezpieczeństwa firmy PILZ.

By centrum obróbkowe CNC mogło być zrobotyzowane powinny być spełnione pewne warunki:

• zautomatyzowana obsługa otwierania i zamykania osłon (patrz rozwiązanie zastosowanie w Mikron P 500 i 800 U);
• sygnalizacja stanu ustalenia i zamocowania przedmiotu w uchwycie obróbkowym (ilustracja 3);
• system odprowadzania wiórów.

Ilustracja 3 przedstawia jeden z dostępnych na rynku systemów bazująco-mosujących (typu ZERO CLAMP). Automatyzacja wymaga konieczności weryfikowania położenia przedmiotu obrabianego i oprzyrządowania technologicznego. Ilustracja 3 pokazuje system ZERO CLAMP, który stanowi możliwość dokładnego i powtarzalnego pozycjonowania i mocowania palety z przedmiotem obrabianym.

Ilustracja 3. System bazujący-mocujący – stoisko firmy FANUC – targi STOM 2018.

Robotyzacja procesów produkcyjnych jako część szeroko rozumianej automatyzacji wielokrotnie przewija się w moich artykułach na wortalu procestechnologiczny.com.pl oraz publikowanych w periodykach branżowych. W ostatnim czasie  zwróciłem uwagę na roboty kolaboracyjne jako bezpośrednio współpracujące z operatorem podczas wykonywania działań technologicznych. Autorzy tego typu robotom poświęcili osobny podrozdział. Roboty kolaborujące stanowią ciekawą gałąź rozwoju robotów przemysłowych, szczególnie w zakresie konieczności spełnienia wielu wymagań przy bezpośredniej współpracy z człowiekiem.

Podsumowanie

Według mnie przedstawiony tytuł posiada bardzo duże walory edukacyjne w kontekście studiów technologicznych oraz w zakresie średnich szkół zawodowych. Tytuł ten stanowi ciekawą pozycję dla inżynierów technologów i działów utrzymania ruchu.

Robotyzacja procesów produkcyjnych to praca integrująca zróżnicowane maszyny technologiczne oraz różne systemy sterowania, podsystemy transportowe i rozwiązania informatyczne (ERP, CAM, CAPP).

W pełni zgadzam się z cytatem z tylnej strony okładki:

Unikatowa publikacja, kolejna z serii książek o ROBOTYCE, która w przystępny sposób przedstawia praktyczne aspekty wykorzystania najnowszych technologii automatyki i robotyki w procesach przemysłowych.

Książka wydana została na wysokim poziomie edytorskim w druku z pełnym kolorem.