Systémy robotické didaktiky
Proto již od roku 1965 klade Festo velký důraz na didaktiku, především na výukové systémy. V nabídce firmy je nespočet výukových systémů napříč všemi odvětvími průmyslové automatizace. Od pneumatických výukových pracovišť, kde si každý může osvojit základní pojmy, přes řízení pomocí složitých systémů programovatelných automatů PLC až po manipulaci průmyslových 6osých robotů.
Právě průmyslová robotika je oblast, která v rámci středoškolské a vysokoškolské výuky získává stále větší prostor. Aby toho bylo Festo součástí, nabízí výukové systémy od základů robotiky až po ty nejsložitější, často spojené s Průmyslem 4.0.
Výuka principů robotiky
Základní robotická buňka nabízí veškeré prostředky pro výuku principů robotiky a zároveň splňuje přísná bezpečnostní kritéria. Pomocí jednoduchých úkolů si lze osvojit základy programování robotických systémů a objasnit si kinematiku a způsob, jakým se vlastně průmyslové roboty pohybují.
V buňce je osazen robot Mitsubishi RV-2FB, vybavený pneumatickým chapadlem pro manipulaci s různými předměty. Díky ochranné kleci s dvířky vybavenými magnetickými zámky je buňka vhodná pro práci studentů.
Pro náročnější uživatele je možné robotickou buňku osadit montážními sadami. V takovém případě se z buňky stává výrobní linka na montáž maket pneumatického válce. Maketa válce se skládá ze čtyř částí (plášť, pružina, pístnice a víčko), které jsou umístěné v zásobnících na montážních sadách. Úkolem robota je ve správném pořadí a za použití odpovídajícího pohybu projít bezchybně celým výrobním procesem. Hotový produkt robot umístí na výstupní plochu a celá operace může začít od začátku.
Nic z toho by ale nebylo možné bez nejrůznějších senzorů, které se nachází na důležitých místech montážních sad včetně chapadla. Robot dokáže se senzory spolupracovat a díky nim například zjistit, zda je montážní pozice volná či nikoli. Právě díky rozšíření buňky o montážní sady si studenti přiblíží výuku reálnému použití k vyzkoušení průmyslové aplikace. To s sebou přináší spoustu možností, jak s buňkou pracovat. Díky použití průmyslových prvků lze začít od základů pneumatiky až po senzoriku. Zjistit, jak funguje sledování počtu pružin v zásobníku, nebo jak je možné, že robot rozezná červenou barvu od černé.
Sám o sobě je robot nehybný kus železa a studenti mu musí říct, co po něm vlastně chtějí. To lze udělat pomocí programu napsaném v programovacím jazyku Melfa ve vizualizačním softwaru Ciros. Programovací jazyk se skládá z pohybových, ale i jiných instrukcí, kterým robot rozumí. My mu tak řekneme, kam se má pohnout, ale hlavně, jak to má udělat. Ne vždy chceme, aby se robot pohyboval stejnou rychlostí a po nejkratší trase, ale naopak často potřebujeme pohyb robota přizpůsobit a například vyhnout se překážce. To lze udělat pouze správně zvolenými instrukcemi při psaní robotického programu.
Ti, kteří si nejsou úplně jistí vlastním programem a obávají se možné kolize, si mohou program nejprve v prostředí Ciros vyzkoušet pomocí simulace. Ciros obsahuje bohatou knihovnu 3D modelů (více jak 150), které odpovídají reálným výukovým systémům Festo. Pokud by ani to někomu nestačilo, nabízí Ciros Studio možnost vytvoření si vlastního modelu.
Systém CP Factory
Třešničkou na dortu je využití průmyslových robotů v chytrých výrobních systémech dle standardů Průmyslu 4.0. V případě Festa jde o výukový systém CP Factory, který simuluje celý výrobní proces od vyskladnění vstupního materiálu přes montáž, kontrolu jakosti až po uskladnění hotového výrobku.
Celý proces ale probíhá trochu jinak, než je běžné. Každý výrobek může být jiný než ten předchozí či následující. A to díky schopnosti výrobku říct takovému systému, co chce, aby s ním udělal. Výrobky jsou opatřeny RFID tagy, ve kterých je uložena finální podoba výrobku a příslušný výrobní plán. Když se takový výrobek dostane do robotické stanice, načte se informace uložená v RFID tagu a robot zvolí příslušný program. Získané informace o budoucím výrobku robot vyhodnotí a osadí požadované součástky. Zároveň ve spolupráci s průmyslovou kamerou dokáže rozeznat správný stav výrobku, nebo ho vyřadit jako nevyhovující. Provedené operace se zapíší do RFID tagu a výrobek pokračuje do následující stanice.
Výrobní systémy využívající podobné technologie jsou oproti těm stávajícím mnohem flexibilnejší při zavádění nových výrobků a odpadá nutnost vyrábět na sklad, čímž se snižují výrobní náklady. Je tedy možné vyrobit jeden zákazníkem nakonfigurovaný kus za stejnou cenu jako v případě velké série.
Daniel Semerád, odborný poradce
Filip Škeřík, Didactic Manager ve společnosti Festo Foto: Festo