Jak zapewnić bezawaryjne działanie kontrolerów do robotów w różnych warunkach przemysłowych na przykładzie F60 od Kawasaki Robotics.

Kontroler do robotów przemysłowych – co to jest i do czego służy?

Kontroler jest jednostką sterującą do robotów przemysłowych.  Dzięki kontrolerom roboty osiągają  potrzebne parametry w procesach produkcyjnych, w których są stosowane. Służą do kontrolowania aktywności robota np. zakresu ruchu ramienia czy osiągnięcia zadanej prędkości. Kontroler pełni funkcję mózgu całej operacji, który komunikuje się z ramieniem robota i teach-pendantem (T/P).
W zależności od typu/serii robota, kontrolery różnią się pomiędzy sobą gabarytami i wagą. Kontroler to klucz do wydajności pracy robota w kontekście takich parametrów jak:

• powtarzalność,
• precyzja,
• prędkość,
• czas cyklu,
• możliwość synchronizacji z zewnętrznymi urządzeniami i systemami bezpieczeństwa, takimi jak Cubic-S.

W tym artykule dowiesz się więcej o jednym modelu kontrolera, jakim jest F60 oraz o stopniach ochrony szczelności IP20 i IP54.

Kontroler F60 Kawasaki Robotics dedykowany jest dla robotów  przemysłowych Kawasaki Robotics serii RS, BA, MC, MS. Cechy charakterystyczne kontrolera F60 to:

• dwie wersje kompaktowej obudowy o klasie szczelności IP20 i IP54,
• możliwość podpięcia systemu bezpieczeństwa Cubic-S,
• pamięć wewnętrzna 16 MB,
• 16 wejść i wyjść cyfrowych,
• opcjonalny interfejs Bluetooth,
• możliwość dołączenia maksymalnie dwóch osi zewnętrznych.

Kontroler F60 Kawasaki Robotics łączy w sobie wiele zintegrowanych funkcji oraz prostą obsługę
w kompaktowej konstrukcji.

Przedni panel kontrolera wyposażony jest w przycisk E-stop, przełącznik Teach/Repeat, Ethernet, porty USB2.0 oraz gniazda RS-232C.

Jak zabezpieczyć kontrolery w trudnych warunkach przemysłowych?

Kontrolery, jak i całe stanowiska zrobotyzowane, pracują w bardzo różnych warunkach przemysłowych. Rzadko zdarza się bezwzględna czystość (jak w pomieszczeniach cleanroom). Zazwyczaj na hali produkcyjnej występuje zapylenie, kurz, para wodna, woda w aplikacji zrobotyzowanego cięcia wodą. Aby się przed tym zabezpieczyć, należy na samym początku sprecyzować środowisko i warunki pracy robota i całego stanowiska.

Kontrolery F60 do robotów Kawasaki Robotics standardowo posiadają otwartą strukturę, przez którą bez problemu może dostawać się np. kurz bądź pyły, doprowadzający do trwałego uszkodzenia lub spalenia urządzenia. W celu jak najlepszej ochrony i zwiększenia wydajności kontrolera, są one dostarczane w dwóch wariantach: ze stopniem ochrony IP20 i IP54. Pierwszy z nich ma wymiary 300x320x130 mm, natomiast gabaryty wersji z IP54 wynoszą 300x500x188 mm. Nie tylko wymiary, ale również waga kontrolera F60 są tak przystępne, że bez problemu można przenieść go w ręce. Wersja
z IP20 o mniejszych wymiarach ma masę wynoszącą 8.3 kg, natomiast wersja z IP54 waży 16 kg.

Oznaczenie stopnia ochrony IP (ang. IP – ingress protection) składa się z liter IP i dwóch znaków cyfrowych, z których pierwszy opisuje ochronę przed wtargnięciem ciał stałych, a drugi – ochronę przed zalaniem wodą.

Kontroler F60 ze stopniem ochrony IP20

Cechą charakterystyczną kontrolera F60 ze stopniem ochrony IP20 jest dodatkowy filtr zaprezentowany na rysunku poniżej. Aktualnie kontrolery F60 dostarczane są domyślnie z opcją IP20, która już jest wewnętrznie wbudowana.

Dodatkowy filtr to cienka membrana, przez którą – do sterownika od strony wlotu wentylatora – nie przedostanie się pył o średnicy większej niż 1 mm.

Końcowa cyfra „0”oznacza, że kontroler ten nie chroni przed wnikaniem i zachlapaniem wodą. Zatem kontroler ten może pracować z kurzem i pyłem o pewnych rozmiarach, ale nie może mieć jakiegokolwiek kontaktu z wodą.

IP20 idealnie sprawdzi się we wszystkich rozwiązaniach i zalecane jest, aby stosować taki filtr w każdym środowisku produkcyjnym, ponieważ chroni przed typowym kurzem i pyłem.

Kontroler F60 ze stopniem ochrony IP54

W przypadku kontrolera F60 ze stopniem ochrony IP54, posiada on zamkniętą dodatkową obudowę, która chroni go przed dostaniem się tam pyłu oraz cieczy (cyfra „5” opisuje ochronę przed przenikaniem pyłu, w ilości nie zakłócającej pracy urządzenia, natomiast „4” jest to ochrona przed kroplami cieczy padającymi pod różnych kątem, ze wszystkich stron). Na rysunku poniżej można zobaczyć, jak wygląda proces zabezpieczania  kontrolera F60 w taką obudowę.  

W praktyce przekłada się to na ochronę przed zachlapaniem. Urządzenie spełniające założenia normy IP54 nie może być zanurzane w wodzie, nawet na krótką chwilę. Opcja IP54 idealnie sprawdzi się
w wilgotnych pomieszczeniach, podczas obróbki metalu, w zaolejonych środowiskach itp.

Szafa przeciwpyłowa i wodoodporna

Istnieje jeszcze inne, bardziej rozbudowane rozwiązanie do ochrony kontrolera F60 przed zapyleniem i zachlapaniem.

Na rysunku została przedstawiona przykładowa szafa, w której ułożone są kontrolery w pionie: jeden nad drugim. Szafa ta ma wewnątrz wbudowane filtry i wentylatory, które oddają oraz schładzają nagromadzone w jej wnętrzu ciepło.

Taki sposób zabezpieczeń kontrolerów jest najbezpieczniejszą opcją dodatkowego zabezpieczenia kontrolerów pracujących w trudnych i wilgotnych warunkach.

Z tego artykułu dowiedziałeś/aś się, jak wyposażyć kontroler F60 Kawasaki Robotics w dodatkowe opcje, które pozwolą przedłużyć żywotność kontrolera i zwiększyć jego bezpieczeństwo na co dzień.

W kolejnym artykule dowiesz się o IP67, co to jest i do czego służy ????

Autor:
Klaudia Rzeszowska
Kawasaki Robotics CEE HUB

Źródło:
Materiały wewnętrzne ASTOR i Kawasaki Robotics CEE HUB