EO

Cobotremmen op maat

26 maart 2020 om 12:47 uur

Dankzij cobots kunnen ook kleinere bedrijven hun activiteiten zonder al te grote investeringen automatiseren. Veiligheid heeft echter ook bij deze kleine robots de hoogste prioriteit. Elektromagnetische remmen in de assen voorkomen bij het uitvallen van de besturing of de voedingsspanning letsel bij personen en/of schade aan kapitaalgoederen. Bij een storing houden ze de robotarm veilig in positie.

 

Door: Ad Spijkers

 

Veiligheidsremmen in de robotica hebben twee taken: ze moeten in noodsituaties of bij storingen de bewegende massa's afremmen en ze moeten de robotarm veilig vasthouden als deze stilstaat. Hun remkoppel of remkracht wordt gegenereerd via voorgespannen veren of permanente magneten. De remmen worden elektromagnetisch geopend en gesloten als ze spanningsloos worden. Dit zorgt ervoor dat in alle bedrijfsomstandigheden, inclusief noodstop en stroomuitval, geen botsingen kunnen plaatsvinden tussen bijvoorbeeld mens en robotarm. Zelfs als de rem beschadigd is, bijvoorbeeld door een breuk in de voedingsleiding of een storing van de spoel, is er geen gevaar: de rem treedt dan onmiddellijk in werking. Een robot zonder elektromagnetische remmen, die te allen tijde voor veiligheid zorgt, is daarom ondenkbaar.

 

‘Lastenheft'

De jonge start-up Yuanda Robotics uit Hannover heeft een veelzijdige collaboratieve robot ontwikkeld. Het allround hulpmiddel met duidelijke investeringskosten kan snel worden geïntegreerd en is geschikt voor precisietoepassingen in verschillende industriële omgevingen. De cobot kan worden gebruikt in semi- en volledig geautomatiseerde processen en kan naadloos met mensen samenwerken. De zes gewrichten van de cobot die een laadvermogen heeft tot 7 kg, bieden echter nauwelijks ruimte voor de veiligheidsremmen. De jonge onderneming zocht dus naar kleine, vooral zeer platte remmen, die tegelijkertijd nog steeds een grote binnendiameter moesten hebben om de bekabeling door te voeren.

Door de hoge veiligheidseisen is een ‘pin lock', zoals gebruikt in vergelijkbare robotarmen, voor Yuanda uitgesloten en richtte het zich tot Kendrion. Dit bedrijf in Villingen-Schwenningen krijgt wel vaker dergelijke vragen. Maar waar grote robotbouwers volgens goed Duits gebruik een gestructureerd ‘Lastenheft' overhandigen, kwam Yuanda niet verder dan: we hebben een rem nodig die x cm3 ruimte in beslag neemt en een remmoment y kan opbrengen.

 

Tot in het kleinste detail

Het robotica-team van Kendrion ontwikkelde niettemin snel op maat gemaakte platte veerdrukremmen waarmee Yuanda Robotics het project snel kon uitvoeren. Flexibele methoden, creatieve werkwijzen en de nauwe samenwerking tussen gebruikers, verkoop en technologie hebben de ontwikkelingstijd van de nieuwe producten aanzienlijk verkort. Het ontwikkelteam werkt niet volgens de lineaire procedure van het zogenaamde watervalmodel, Dit model wordt meestal gebruikt bij productontwikkeling en is georganiseerd in strikt opeenvolgende projectfasen. De faseresultaten lopen als een waterval en worden gebruikt als bindende specificaties voor de volgende projectstap. Voordat een ontwikkelingsproject van start gaat, moet de klant zijn eisen tot in het kleinste detail vastleggen in een duidelijke specificatie - het ‘Lastenheft'. Vaak wordt echter pas in de loop van het ontwikkelingsproces duidelijk welke functies daadwerkelijk vereist zijn. Volgens dit model zou het een goede twee jaar hebben gekost om een nieuwe robotrem te ontwikkelen.

 

‘Agile model'

Maar eenvoudige en efficiënte communicatie draagt minstens evenveel bij aan het succes van ontwikkelingsprojecten als de gebruikte werkmethoden. Daarom volgde het robotica-team van Kendrion met het ‘agile model' een ander pad. Door nauwe samenwerking met de klant en voortdurend contact, konden details snel worden opgehelderd en misverstanden onmiddellijk weggenomen. Het risico dat het product in de verkeerde richting werd ontwikkeld, werd geminimaliseerd door verschillende tussentijdse doelen. De actuele status van het project werd via regelmatige feedbackrondes tussen de klant en de remexperts gedeeld, waardoor aanpassingen direct konden worden opgenomen.

 

veewrIn de assen van de cobot van Yuanda Robotics zijn nieuw ontwikkelde veilgheidsremmen van Kendrion toegepast. 

 

Ontwikkeltijd een half jaar

Door deze aanpak werd de ontwikkeltijd voor de platte veerdrukremmen met holle as teruggebracht tot een half jaar. De eerste monsters waren al na drie maanden beschikbaar, zodat Yuanda Robotics de eerste tests snel in zijn cobot-project kon implementeren. De veerdrukremmen van Kendrion's Servo Slim Line-serie, het resultaat van het ontwikkelingswerk, zijn ontworpen voor robotoplossingen met een laadvermogen tot 20 kg. De slanke éénschijfsremmen zijn erg plat en dankzij hun grote binnendiameter geschikt voor holle asaandrijvingen. In het project voor Yuanda Robotics bevindt de variant met een diameter van 70 mm zich in de onderste gewrichten en de 50 mm-variant in de bovenste ruimte.

 

Andere toepassingen

De Servo Slim Line-remmen zijn niet alleen bruikbaar voor lichtgewicht robots waarbij de schijven intern worden geïnstalleerd. Ze zijn ook geschikt voor andere toepassingen waar kleine afmetingen vereist zijn. Typische toepassingsgebieden zijn bijvoorbeeld onbemande transportvoertuigen (AGV's), medische technologietoepassingen en overal waar ruimtebesparend ontwerp en een laag gewicht essentieel zijn.

 

Validatie en verificatie

De ‘agile' ontwikkelingsconcepten hebben ertoe geleid dat de nieuwe platte veerdrukremmen in korte tijd op de markt konden worden gebracht. De gebruiker kan voor de validatie en verificatie van de waarden een beroep doen op de remspecialist. Diens laboratorium beschikt over testapparatuur voor het meetbereik van 0,1 tot 10.000 Nm. Alle meetgegevens worden geregistreerd onder verschillende bedrijfsomstandigheden zoals temperatuur, wrijvingswerkzaamheden, snelheid en draairichting. Hierdoor kan het bedrijf zijn goed onderbouwde technische informatie leveren.

 

Video's

Hoe een zelfrijdende auto van Waymo door de straten van San Francisco rijdt

Kijk hoe een zelfrijdende auto van Waymo door de straten van San Francisco rijdt

Waymo, de autonome voertuigtak van Alphabet, heeft laten zien hoe zijn zelfrijdende…

Nieuw van Pilz: veilige bewaking van beschermde ruimtes ook inzetbaar voor roboticatoepassingen

Nieuw van Pilz: veilige bewaking van beschermde ruimtes ook inzetbaar voor roboticatoepassingen

Met radarsystemen bewaakt u beschermde ruimtes ook veilig als optische sensoren hun grenzen…

Kameleonbot camoufleert zich

Kameleonbot camoufleert zich

Onderzoekers van de Seoul National University in Zuid-Korea hebben een kameleonachtige robot…

'Spot Me Up' | The Rolling Stones & Boston Dynamics

'Spot Me Up' | The Rolling Stones & Boston Dynamics

40 jaar geleden debuteerden The Rolling Stones met hun iconische album Tattoo You. Boston Dynamics…

Robot kan vliegen én lopen. En dansen op een slap koord.

Robot kan vliegen én lopen. En dansen op een slap koord.

Je hebt robot en je hebt drones, maar robots die kunnen vliegen én lopen, waren er nog niet…

Meer videos »

Laatste nieuws

Universiteit Twente viert 60-jarig bestaan

Universiteit Twente viert 60-jarig bestaan

Vandaag is het precies zestig jaar geden dat de Tweede Kamer, op voorstel van Minister van Onderwijs Cals, akkoord gaat met de vestiging van een Technische Hogeschool in Enschede. Universiteitskrant U-Today viert dit met…

'Supergelei' overleeft trap van een olifant

'Supergelei' overleeft trap van een olifant (video)

Een nieuw gelei-achtig materiaal is bestand tegen het gewicht van een olifant en komt volledig terug in zijn oorspronkelijke vorm, ook al bestaat het voor 80% uit water.

AI begrijpt objectrelaties

AI begrijpt objectrelaties

Een nieuw machine-learningmodel stelt robots in staat om interacties tussen verschillende voorwerpen te begrijpen. Dit is handig voor industriële robots die ingewikkelde, meerstaps manipulatietaken moeten uitvoeren,…

Meer nieuws »

Gratis nieuwsbrief

EOL

 

Gratis nieuwsbrief

safety update
 

Agenda

27 januari 2022, Amsterdam en online

The Things Conference

Conferentie over Lorawan

15 maart 2022, Utrecht

Technishow + Esef

TechniShow is ingedeeld in verschillende sectoren waar productietechnieken, fases en toebehoren van het...

15 maart 2022, Utrecht

Technishow / Esef

Vakbeurs over smart technology

Meer agendapunten »