Moduł transferowy Movotrak CTU Thomson – większy zakres pracy kobota w systemie demonstracyjnym

Dla kogo?

Klientem tej realizacji jest niemiecki producent maszyn i integrator automatyzacji. Firma rozwija stanowiska oparte na robotyce, mechanice i oprogramowaniu, m.in. do przenoszenia, spawania, szlifowania, znakowania oraz pracy z kamerą.

Przedmiot realizacji

Przedmiotem realizacji było opracowanie otwartego systemu demonstracyjnego, który pokazuje możliwość współpracy kobota z osią liniową, narzędziem do przenoszenia oraz zewnętrznym źródłem zasilania. Tego typu konfiguracja ma szczególne znaczenie w aplikacjach, w których sam zasięg ramienia robota jest niewystarczający, a proces wymaga obsługi większego obszaru roboczego lub kilku stref pracy.
W projekcie istotne było nie tylko zastosowanie pojedynczych komponentów, ale także ich integracja w spójny układ. Jak podkreśla Klient, w praktyce nie chodzi o same elementy, lecz o to, aby wszystkie części systemu działały razem – przewidywalnie, płynnie i bez zbędnych komplikacji.

Wymagania aplikacji

Standardowy kobot ma ograniczony zasięg pracy wynikający z długości ramienia. W wielu aplikacjach oznacza to konieczność stosowania kilku stanowisk, dodatkowego pozycjonowania detali albo kompromisów w zakresie ergonomii i wydajności procesu.
W systemie demonstracyjnym klienta ważne było pokazanie konfiguracji, która:

umożliwia płynny ruch kobota wzdłuż osi liniowej,
pozwala zwiększyć obszar pracy stanowiska,
daje możliwość współpracy z różnymi kobotami i źródłami zasilania,
zachowuje prostotę obsługi,
jest oparta na stabilnej, sztywnej i precyzyjnej konstrukcji,
może być wykorzystana jako baza do dalszej integracji w rzeczywistych aplikacjach przemysłowych.

Zdjęcia z realizacji pokazują stanowisko z dużym stołem montażowo-spawalniczym, suwnicą oraz modułem liniowym przygotowanym do pracy z kobotem. Całość wpisuje się w charakter projektu demonstracyjnego – ma pokazywać możliwości integracji, testowania ruchu i pracy narzędzia w kontrolowanych warunkach.

Nasze rozwiązanie

W projekcie zastosowano Thomson Movotrak Cobot Transfer Unit, czyli moduł transferowy dla kobotów, pełniący funkcję 7. osi. Rozwiązanie rozszerza poziomy zakres pracy kobota i pozwala przemieszczać go wzdłuż stanowiska, zamiast ograniczać ruch do jego punktu montażu.
Movotrak CTU został zaprojektowany jako kompletny system obejmujący m.in. dwie jednostki liniowe, serwosilnik Kollmorgen, przekładnię precyzyjną, płytę montażową dla robota, elementy Freedrive, wyłączniki krańcowe, prowadzenie przewodów, szafę sterującą oraz oprogramowanie z funkcją detekcji kolizji dla 7. osi.
Dzięki temu integrator otrzymuje nie samą prowadnicę, ale gotową platformę do budowy stanowiska robotycznego. To ważne szczególnie tam, gdzie liczy się krótki czas uruchomienia, przewidywalność pracy i możliwość dalszego dopasowania układu do potrzeb konkretnej aplikacji.

Rysunek 1 – Movotrak CTU jako 7. oś zwiększająca zakres pracy robota współpracującego.

Dlaczego Movotrak CTU?

W aplikacjach z kobotami 7. oś ma za zadanie zwiększyć funkcjonalność robota bez konieczności rozbudowy stanowiska o kolejne jednostki robotyczne. Zamiast pracować w jednym miejscu, kobot może poruszać się wzdłuż osi liniowej i obsługiwać większy obszar roboczy.
Movotrak CTU wyróżnia się przede wszystkim tym, że został zaprojektowany specjalnie dla robotów współpracujących. System oferuje regulowane ustawienia detekcji kolizji, tryb Freedrive do ręcznego wyznaczania punktów liniowych oraz konstrukcję opartą na dwóch jednostkach liniowych, która zwiększa sztywność układu także przy wysuniętym ramieniu kobota.
Istotna jest również kompatybilność. Producent wskazuje możliwość współpracy z wieloma markami kobotów, m.in. ABB, Denso, Doosan, Fanuc, Kassow, Kawasaki, Techman, Universal Robots i Yamaha. Dla systemów Universal Robots dostępne jest także rozwiązanie URCap, umożliwiające programowanie bezpośrednio z poziomy panelu Teach Pendant.

Otwartość systemu

Jednym z najważniejszych założeń projektu klienta była otwartość konfiguracji. System nie został przedstawiony jako zamknięte stanowisko z jednym możliwym wariantem pracy. Wręcz przeciwnie – jego wartość polega na tym, że może współpracować z różnymi kobotami, różnymi źródłami zasilania i różnymi narzędziami procesowymi.
To podejście dobrze odpowiada na potrzeby współczesnej automatyzacji. Coraz częściej klienci nie szukają jednego komponentu, ale kompletnej koncepcji, którą można dopasować do procesu, dostępnej przestrzeni, typu detalu i sposobu pracy operatora.
W takim układzie oś liniowa nie jest dodatkiem do robota, lecz elementem, który realnie zwiększa możliwości całego stanowiska.

Rysunek 2 – Stół montażowo-spawalniczy stanowiący bazę do budowy systemu demonstracyjnego.

Korzyści dla klienta

Zastosowanie Movotrak CTU w systemie demonstracyjnym pozwala pokazać kilka praktycznych korzyści:

większy zakres roboczy kobota bez konieczności stosowania kilku robotów,
możliwość obsługi dłuższych stanowisk, większych detali lub kilku stref procesu,
większa elastyczność przy projektowaniu stanowisk zrobotyzowanych,
prostsze programowanie ruchu liniowego dzięki trybowi Freedrive,
stabilna konstrukcja oparta na dwóch jednostkach liniowych,
łatwiejsza integracja dzięki kompletnej platformie z napędem, prowadzeniem przewodów i układem sterowania,
możliwość dopasowania układu do różnych marek kobotów i aplikacji.

W praktyce oznacza to, że jeden robot współpracujący może wykonywać zadania na większej przestrzeni, a stanowisko może być łatwiej dostosowane do zmieniających się wymagań produkcji.

Rysunek 3 – Schemat modułu Movotrak CTU z oznaczeniem kluczowych elementów systemu.

Typowe obszary zastosowań

Movotrak CTU może znaleźć zastosowanie wszędzie tam, gdzie kobot potrzebuje większego zasięgu niż zapewnia samo ramię robota. Producent wskazuje m.in. takie obszary jak obsługa maszyn, przenoszenie materiałów, pobieranie z pojemników, paletyzacja, pakowanie, spawanie, lutowanie, szlifowanie, dozowanie, testowanie oraz inspekcja dużych elementów,
W kontekście projektu Klienta szczególnie istotne są aplikacje związane z przenoszeniem, obsługą stanowisk i integracją narzędzia roboczego z ruchem liniowym. Takie rozwiązania mogą być rozwijane zarówno w kierunku demonstracji technologii, jak i rzeczywistych stanowisk produkcyjnych.

Rysunek 4 – Moduł transferowy Movotrak CTU z kobotem – szczegół konstrukcji osi liniowej i wózka montażowego.

Rola BIBUS MENOS

Jako dostawca rozwiązań z zakresu mechatroniki BIBUS MENOS wspiera Klientów nie tylko w doborze komponentów, ale również w analizie możliwości ich zastosowania w konkretnych układach. W przypadku rozwiązań takich jak Thomson Movotrak CTU szczególnie ważne jest zrozumienie całego procesu: geometrii stanowiska, wymaganej długości przejazdu, sposobu montażu kobota, rodzaju narzędzia oraz warunków pracy.
Dzięki temu dobór osi liniowej nie kończy się na parametrach katalogowych. Obejmuje również ocenę, czy dana konfiguracja rzeczywiście pomoże zwiększyć efektywność stanowiska i ułatwić integrację z pozostałymi elementami automatyzacji.

Podsumowanie

System demonstracyjny przygotowany dla Klienta pokazuje, że automatyzacja z wykorzystaniem kobotów nie musi ograniczać się do pracy w jednym, stałym punkcie. Dodanie 7.osi w postaci Thomson Movotrak CTU pozwala zwiększyć zakres roboczy, poprawić elastyczność stanowiska i tworzyć konfiguracje lepiej dopasowane do realnych procesów przemysłowych.
To przykład rozwiązania, w którym wartość nie wynika wyłącznie z jednego komponentu. Kluczowe jest połączenie osi liniowej, kobota, narzędzia i sterowania w spójny układ. Dopiero wtedy automatyzacja zaczyna działać tak, jak powinna – płynnie, przewidywalnie i z myślą o konkretnym celu.