集成機器人解決方案——跨控制器機器人

一家針對跨平臺Delta和DuoPod機器人的運動系統(tǒng)制造商MAJAtronic，在其產(chǎn)品組合中增加了關(guān)節(jié)臂系統(tǒng)。機器制造商現(xiàn)在可以將諸如裝載和碼垛等功能集成到他們首選的機器控制系統(tǒng)中。MAJAtronic的六關(guān)節(jié)演示機器人展示了通過mapp技術(shù)，使用貝加萊控制器可以如何快速、輕松地完成這項工作。

當(dāng)機器制造商需要Delta機器人或關(guān)節(jié)機器人用于新機器或工廠時，他們的第一直覺是轉(zhuǎn)向機器人行業(yè)中的大品牌。他們可以提供多種廣泛適用的工業(yè)機器人、專門的解決方案（如針對焊接、涂膠或送料應(yīng)用）、專用機器人控制器及配件。通常，無法分開訂購機器人機械本體和機器人控制器。

然而，越來越多的機器和工廠建造商并不想捆綁購買機械本體和控制器，并且正在尋找替代方案。理由很簡單：機器人和機器控制擁有分開的控制器會增加整個工程、調(diào)試和維護以及備件存儲過程中的時間和成本。此外，機器人和機器控制器之間接口處的等待時間會使機器人運動與機器過程（例如傳送帶運動）的同步變得更困難。

　跨控制器的機器人運動

像MAJAtronic這樣的供應(yīng)商正在加緊填補這一市場空白。該公司是德國食品工業(yè)機械制造商MAJA的子公司，自2010年進入市場以來，已經(jīng)開發(fā)出了約150種不同的Delta和DuoPod系統(tǒng)。這些系統(tǒng)的工作范圍從20至200厘米，可以處理的額定有效載荷從0.5至350千克，包括一個有效載荷為50千克的Delta機器人。所有MAJAtronic機器人的特點是：堅固耐用的機械本體可以不帶控制器、驅(qū)動器或其它配件，其品牌名為Autonox24。

為了讓客戶可以盡可能輕松地將“德國制造”機器人技術(shù)集成到他們的機器和系統(tǒng)中，MAJAtronic與貝加萊等擁有多年為控制器提供必要性能的控制系統(tǒng)供應(yīng)商緊密合作。機器人制造商為每個控制器推薦電機。這樣，用戶就不必自己布置電機，從經(jīng)過測試的組合開始進行優(yōu)化即可。

　在現(xiàn)場：700臺沒有專用機器人控制器的機器人在工作

這項提議已經(jīng)獲得了注重質(zhì)量的機械制造商的青睞，正如MAJAtronic公司管理合伙人Hartmut Ilch自豪地說道：“今天，我們有超過700臺機器人在我們客戶的機器上工作?！逼渲泻艽笠徊糠质怯糜谑称沸袠I(yè)內(nèi)的包裝機械。

這就是Autonox24的起始點。MAJAtronic代表其母公司開發(fā)的第一臺機器人是具有衛(wèi)生設(shè)計的Delta機器人?！帮@然很快機械制造商對我們的跨控制器概念就充滿熱情，并且還希望這些機器人出現(xiàn)在不需要衛(wèi)生設(shè)計的環(huán)境中進行包裝和分揀，”Ilch說道。

除了Delta和DuoPod機器人之外，MAJAtronic公司還提供跨控制器的六軸關(guān)節(jié)機器人，可以輕松集成到貝加萊機器控制系統(tǒng)中。借助mapp技術(shù)，用戶無需任何專業(yè)的機器人Know-how即可輕松實現(xiàn)它們。

將概念擴展至包含關(guān)節(jié)機器人

近年來，公司越來越多地呼吁將跨控制器概念擴展至包含關(guān)節(jié)機器人。目的還在于能夠?qū)⒅T如碼垛之類的操作集成到機器控制框架中。MAJAtronic將這些要求銘記于心，并且， 在以前使用具有獨立機器人控制器的四家知名試點客戶的支持下， 解決了六軸關(guān)節(jié)機器人的開發(fā)問題。

由此產(chǎn)生了“articc”系列的前兩位成員，一個是有效載荷20千克、活動半徑4米的六軸機器人，另一個有效載荷8千克、活動半徑2米的較小型版本。

演示機器人的用戶界面是使用mapp技術(shù)的HMI解決方案mapp View創(chuàng)建的。它基于最新Web技術(shù)，可以在任何支持瀏覽器的設(shè)備上運行。

　　使用mapp Robotics的機器人應(yīng)用程序

貝加萊從一開始就參與了這些新開發(fā)的項目。貝加萊位于德國Heilbronn技術(shù)辦公室的應(yīng)用工程師Waldemar Salzsehler在貝加萊Automation Studio工程環(huán)境的協(xié)助下，為20千克機器人原型機的耐久性測試及MAJAtronic的展會Demo進行了編程。機器人應(yīng)用程序的核心是使用mapp Robotics實現(xiàn)的，這是貝加萊的模塊化mapp技術(shù)軟件框架的一部分。mapp Robotics庫包含用于機器人編程的模塊化功能塊和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)以及預(yù)定義的運動模型。這些都包含了反變換所需的所有信息。

要創(chuàng)建新的運動系統(tǒng)，Automation Studio中提供的貝加萊Scene Viewer工具可用于根據(jù)機器人機械本體的CAD數(shù)據(jù)生成模型，包括轉(zhuǎn)換參數(shù)。用戶可以使用此模型提前執(zhí)行虛擬調(diào)試， 觀察和記錄機器人運動，無需使用任何實際的機器人機械本體。

　無需專業(yè)機器人Know-how

mapp Robotics提供了機器人應(yīng)用程序所需要的許多核心功能，例如啟動程序、執(zhí)行線性運動、打開所有控制器或復(fù)位軸等。沒有任何專業(yè)機器人Know-how的用戶無需從頭開始編程即可實現(xiàn)這些功能。

相應(yīng)的mapp組件也可用于大多數(shù)其它（機器人）控制應(yīng)用程序，例如用戶管理、報警處理、狀態(tài)機或HMI應(yīng)用程序，整體編程工作量遠遠低于使用傳統(tǒng)編程方法。

在此基礎(chǔ)之上，貝加萊的應(yīng)用工程師開始對運動系統(tǒng)進行建模，創(chuàng)建基本控制和HMI應(yīng)用程序，并將機器人置于虛擬操作中，所有這一切都在不到一周時間內(nèi)完成。

　調(diào)試僅需4小時

一旦具有MAJAtronic機器人機械本體和貝加萊控制器的原型機準備就緒，正如在一個試點客戶機器中使用的那個，第二步就是執(zhí)行機器人的實際調(diào)試。“機器人只用了4個小時就完成了啟動和運行。這真是令人吃驚，”Ilch說道?！拔覀兞⒖叹蛯θ绱硕痰恼{(diào)試時間和如此高質(zhì)量的路徑控制產(chǎn)生了深刻的印象。貝加萊顯然在控制系統(tǒng)制造商中占據(jù)著領(lǐng)先地位。”

在貝加萊Scene Viewer的幫助下，用戶可以輕松創(chuàng)建機器人機械本體模型，無需使用任何實際硬件即可顯示和記錄機器人運動。這樣可以提前測試機器人應(yīng)用程序，并減少在機器上調(diào)試所需要的時間。

包括耐久性測試的數(shù)控編程在內(nèi)，其中經(jīng)過所有位置并以最大速度和加速度移動所有軸，Salzsehler總共只花了三天時間就完成了現(xiàn)場調(diào)試。他能夠在僅僅一天內(nèi)重復(fù)使用他所創(chuàng)建的模塊化解決方案來實現(xiàn)六軸演示機器人。mapp技術(shù)的模塊化結(jié)構(gòu)可以根據(jù)需要輕松擴展應(yīng)用程序，并將傳送帶或其它機器組件等集成到相同的控制平臺上。

　集成解決方案的可持續(xù)發(fā)展趨勢

“機器人和機器組件的這種緊密集成為實施工業(yè)4.0概念提供了理想的基礎(chǔ)。它還對整個機器性能產(chǎn)生了積極的影響?！盜lch解釋道?！霸诨鶞蕼y試中，我們能夠向用戶證明，通過我們的概念可以將現(xiàn)有系統(tǒng)的性能提升50%?！?/p>

結(jié)果，無論是標(biāo)準控制系統(tǒng)制造商還是標(biāo)準機器人制造商都不再涉及在內(nèi)?！坝捎诳缈刂破鳈C器人的優(yōu)勢令人印象深刻，因此我們將從越來越多的機械設(shè)備制造商那里看到這種方法，”MAJAtronic公司經(jīng)理對未來充滿信心地說道。?
編輯：hfy