VISION & ROBOTICS
j a a r g a n g 2 | n u m m e r 6 | nov e m b e r 2 0 1 0
heid g i l i e v t o b o ssier R o d f e i s u l c n I
De bindende factor Lijmen met robot voor betere kwaliteit Lasrobots steeds breder inzetbaar Visiontrends in Parijs en Stuttgart
M-3iA: 6 assen. 6kg payload. Oneindig veel mogelijkheden Speciale Food Grade Grease om enig risico op contaminatie uit te sluiten
Hygiënisch, extra-tough wash-down oppervlakte die voldoet aan de voeding- en farmaceutische vereisten
Werkbereik: 1350mm in diameter en 500mm in hoogte (zeer uitzonderlijk voor een delta robot!)
Uniek, gepatenteerde en uiterst betrouwbare robotpolsaandrijvingen
Geïntegreerd visie systeem
4 IP67 beschermingsgraad
4-assige uitvoering met “high speed” robotpols voor “top high speed” picking
6 Tot 6kg payload
PickPro: PC-pakket voor robotsimulaties voor picking toepassingen
02
www.fanucrobotics.be
6-assige uitvoering met flexibele robotpols voor complexere handling- en assemblage toepassingen onder elke hoek
Compacte robotcontroller (450x370x355mm) dat geïntegreerd kan worden
Colofon Vision & Robotics is hét vakblad over automatiseringsoplossingen voor de maak-, agro-en foodindustrie door specialisten in robotica en visionsystemen. j a a r g a n g 2 | n u m m e r 6 | nov e m b e r 2 0 1 0
Binden Hoewel het thema volgens de redactionele planning lijmen en lassen is, proberen we met de boodschap op de cover altijd net een stapje verder te gaan. En hoewel
Vision & Robotics verschijnt zes maal per jaar. Toezending
de analogie met beide zeer succesvolle verbindingstechnieken u vast niet ontgaan
geschiedt op abonnementbasis en controlled circulation.
zal zijn, spelen er tal van onderwerpen door het hoofd, die nog niet eens direct met vision en robotica te maken hebben, maar wel van wezenlijk belang zijn voor
Uit g e v e r
een succesvolle bedrijfsvoering. Aanleiding was een lange rit naar Stuttgart met
Henk van Beek, Fenceworks BV
een substantiële Vision & Robotics-afvaardiging. Deze gaf ruim voldoende tijd voor
Telefoon: 06 - 28 41 70 73
het smeden van plannen, zelfreflectie en voor de vuist weg roepen wat er in je op
E-mail:
[email protected]
kwam. Maar eigenlijk begon het al de avond ervoor. Om de heenrit wat te ver korten, waren we namelijk naar het Limburgse Jabeek afgereisd. En om het nuttige
R e d a cti e
met het aangename te combineren, gingen we meteen even langs bij één van de
Liam van Koert, Verbal Essence
visioncollega’s die toevallig in hetzelfde dorp gehuisvest is. De banden aanhalen,
Joanna Hughes, Verbal Essence
zeg maar. Dit was overigens helemaal geen opgave: de collega in kwestie is niet
Telefoon: 06 - 17 58 82 65
alleen gastvrij, maar ook helemaal geen onverdienstelijk bierbrouwer. Uiteraard
Email:
[email protected]
kwam het onderwerp al snel op vision, het nut van een bepaald groepsgevoel in de sector en de rol van een blad als Vision & Robotics. Binding bleek hierbij een cen-
R e d a cti e r a a d
traal thema. Klantenbinding en het belang van de herhalingsopdracht, helemaal in
Pieter Jonker, TU Eindhoven en TU Delft
moeilijke tijden. Binding ook als het gaat om het maken van een vuist als branche,
Jaap van de Loosdrecht, Computer Vision Lab, NHL
zonder dat hier meteen allerlei lidmaatschappen en procedures aan vast hoeven te
Martin van de Have, RAB en ABB
zitten. En tot slot binding van de lezer die zich in een blad herkent, en daarmee een
Fred Bokhorst, RAB en Ferdar
brug kan slaan tussen vragen uit de markt en de aanbieders van oplossingen.
Bas Wondergem, DVC
De toon voor de lange rit naar Stuttgart was gezet. Er bekroop ons een gevoel dat
Hans Lenos, lenosonline.info
we op de goede weg waren. Het is goed je gezicht te laten zien op een beurs – een
Wim Hoeks, BrainCenter
fenomeen dat zijn bestaansrecht overigens dankt aan het nader tot elkaar brengen van mensen – waar de doelgroep bij elkaar komt om van gedachten te wisselen
V or m g e vin g
over hun favoriete onderwerp. Ook al was de afstand groot en de Nederlandse
Laura Willemsen, Grafisch ontwerp
opkomst klein (of is ‘omdat’ hier beter op zijn plaats?), het schept een band. De moraal van dit verhaal? Die kwam op de terugweg. Ik geloof ergens tussen
Druk
het spelen van een iphone-spelletje en een liedje van The Smiths. We zullen het
3l drukkerij bv, rotterdam
samen moeten doen. De eindgebruiker zal moeten aangeven waar hij tegenaan loopt. Dit niet in termen van mogelijke oplossingen, maar in behoeften ten aanzien
P osta dr e s r e d a cti e
van kwaliteit, snelheid en kostprijs. De bladen moeten deze behoeften signaleren.
Postbus 82, 2460 AB Ter Aar
Zij moeten informeren welke mogelijkheden er allemaal voorhanden zijn. Deze
E-mail:
[email protected]
informatie komt van de aanbieders. Uiteraard moeten alle betrokkenen ook hun stinkende best doen hun rol zo goed mogelijk te vervullen. Niet alleen in het ka-
Abonn e m e nt e n
der van klantenbinding, maar ook voor het imago van de branche en een sterke
[email protected]
Nederlandse BV.
Adv e rt e nti e - e x ploitati e Mike de Jong, Archer Media BV Telefoon: 06 - 43 05 30 25 E-mail:
[email protected] A a n dit n u m m e r w e r k t e n m e e
LIAM van koert
Safora S.S. Macdonald, Frank Senteur, Yves De Groote, Fred Bokhorst, Erik Steenkist, Nick de With, Jeffrey Habets, Huub Hamers, Martin van der Have, Hans Lenon, Martijn Jansen.
Column 03
In dit nummer
Nieuwe visionoplossingen tijdens IPA 2010
12
Minder fouten bij onderzoek objectherkenning door ratten
16
Lasrobot door digitalisering steeds breder inzetbaar
18
Flexibele robots voor verpakkingsbedrijf
22
08
Het lijmen van een twin-sheet product 08
Dossier Robotveiligheid 23
Softwareschil voor robotbesturingen
40
Trends in Robotlassen
46
Ook Nederlandse noviteiten op Vision 2010
54
Rubrieken
18 23
Redactioneel
03
Colofon
03
Nieuws
06
V&R voor dummies
20
Branche Bulletin
44
Robotveiligheid
50
Productnieuws
56
Adverteerdersindex
57
Column RAB
58
November 2010 | VISION & ROBOTICS
Inhoud 05
Beter opereren met Nederlandse operatierobot Sofie Met de huidige operatierobots ‘voelt’ de chirurg niet hoe krachtig hij snijdt of aan de hechtdraad trekt, en de robots zijn groot en onhandig in het gebruik. TU/e-onderzoeker Linda van den Bedem ontwikkelde daarom een veel compactere robot, die de chirurg door Foto: Bart van Overbeeke
‘force feedback’ laat voelen wat hij doet. Met robotchirurgie kunnen zeer gecompliceerde en precieze kijkoperaties
een sta-in-de-weg in de operatiekamer en boven de patiënt. De geringe
worden uitgevoerd in borstkas en buikholtes. Operatierobots zijn dan ook
afmetingen hebben nog een ander voordeel: de slave van Sofie staat niet
een verrijking van het instrumentarium van de chirurg. Maar er valt nog
op de vloer, maar wordt bevestigd op de operatietafel. Hierdoor is het niet
genoeg aan te verbeteren. Van den Bedem promoveerde afgelopen week
nodig om alles opnieuw in te stellen wanneer de operatietafel met patiënt
aan de TU/e op een nieuw type operatierobot, Sofie. Meer specifiek: ze
verplaatst of gekanteld wordt. Verder biedt Sofie de mogelijkheid om een
promoveerde op de ‘slave’ van de robot, het robotonderdeel dat de opera-
orgaan van verschillende kanten te benaderen en ze kan zelfs ‘om de
tie aan de tafel uitvoert. Van den Bedem bouwde hier een prototype voor.
hoek’ opereren. Van den Bedem bouwde de robot met hulp van de techni-
Verder bestaat Sofie onder meer uit een master, het ‘stuurpaneel’ van de
sche dienst van de TU/e. De universiteit heeft deze kennis gepatenteerd.
chirurg, met aangedreven joysticks.
Linda van den Bedem werkt momenteel met collega’s aan een business
Eén van de eigenschappen die Sofie onderscheiden, is de ‘force feedback’,
case om te verkennen of Sofie ook commerciële potentie heeft. Volgens
ofwel ‘tactiele terugkoppeling’ in de joysticks waarmee de chirurg ope-
Van den Bedem zijn chirurgen in ieder geval erg enthousiast over het pro-
reert. Met deze tegendruk kan een chirurg precies voelen welke kracht
totype. En ook de prijs moet een stuk aantrekkelijker worden dan die van
hij uitoefent als hij een hechting aanbrengt of een stukje weefsel opzij
de huidige generatie robots, waaraan een prijskaartje hangt van zo’n an-
drukt. Het laatste stukje hiervan, de control van de force feedback, wordt
derhalf miljoen dollar. De onderzoekster verwacht dat het nog zeker vijf
momenteel ontwikkeld. Ook is Sofie zeer compact en daardoor minder
jaar duurt voordat Sofie echt op de markt kan zijn.
Op 15 december organiseren Vision & Robotics, het Mikrocentrum en Wageningen UR - GreenVision aan de Universiteit Wageningen een speciale dag over visiontechnieken in de agrarische en voedselverwerkende industrie. De dag zal in het teken staan van kruisbestuiving en ontplooiing van nieuwe initiatieven: wat kan er geleerd worden van vorderingen in andere sectoren en hoe kunnen deze tot praktische nieuwe toepassingen leiden? Bijzonder aan deze dag is het interactieve karakter. Onder begeleiding van experts van een bepaalde technologie zullen enkele brainstormsessies gehouden worden die het sectoroverschrijdende denken stimuleren. Niet alleen zal de bezoeker de dag boordevol nieuwe ideeën afsluiten, ook zal worden onderzocht of cross-sectorale samenwerkingsverbanden kunnen leiden tot innovatieve projecten waarvoor in 2011 subsidie kan worden aangevraagd. Tot slot zullen ook enkele demonstraties te zien zijn en zal de lunch worden genoten in een restaurant dat eigenlijk één groot visionexperiment is.
06 Nieuws
Start cross-sectorale samenwerking voor vision in food
Nieuws
Robot voor opruimen na olieramp In Venetië toonden medewerkers van MIT Senseable City een autonome
Robotgids in Kennedy Space Center
robot die op water drijvende olie kan opruimen. Doordat hij in een zwerm
Nasa heeft er een nieuwe robot bij. Hij heet
zijn werk kan doen, kan hij zelfs bij grote olierampen worden ingezet. De
RoboThespian en fungeert als gids voor de
robot die luistert naar de naam Seaswarm is op dit moment nog een pro-
toeristen in het Kennedy Space Center te
totype. Hij maakt gebruik van zonne-energie en is uitgerust met olieabsor-
Cape Canaveral. Nasa betaalde 95.000 euro
berend en waterafstotend nanomateriaal, dat is aangebracht aan een soort
voor de nieuwe robot. RoboThespian com-
lopende band met schoepen van zo’n vier meter lang. Dit systeem geldt
municeert middels begroetingen en diverse
tevens als aandrijfsysteem en kan tot twintig keer zijn eigen gewicht aan
uitdrukkingen. Hij kent vijftien talen uit zijn
olie absorberen. Daarnaast is de robot in staat zelf de olie op te speuren.
hoofd. Ook schijnt hij te beschikken over
Volgens de makers zouden er zo’n vijfduizend Seaswarms nodig zijn om
een flinke dosis humor. De Nasa gebruikt
de olie van de Deepwater Horizon ramp op te ruimen, wat een maand
wel vaker robots, zoals bijvoorbeeld voor
in beslag zou nemen. De kosten van een Seaswarm worden geraamd op
ruimtemissies. Veel mensen kennen wel-
ongeveer zestienduizend euro.
licht Robonaut, de robot die opereert als ISS-ondersteuner. Maar RoboThespian blijft voorlopig gewoon in Amerika.
EyeWiter laat verlamde kunstenaars met ogen tekenen Tijdens het Cinekid Festival in Amsterdam dat recentelijk plaatsvond was een ABB-robot onderdeel van het interactieve programma op het ‘New Media Pavilion’. De robot werd ondersteund door twee engineers van Voestalpine. Kinderen konden de robot besturen door met hun ogen te bewegen. Een groep kunstenaars en engineers creëerden onlangs de Eye-
Bewegingsdetectie en stereoscopische 3D als ontbijt
Writer. Deze uitvinding maakt deel uit van een gezamenlijk onderzoek. De EyeWriter is een oogvolgend apparaat dat het middels op maat gemaakte software voor (graffiti)kunstenaars die lijden aan verlamming door amyo-
Dassault Systèmes heeft voor de liefhebber van Nestlé ontbijtgranen een
trofe laterale sclerose (ALS, een neurologische ziekte) mogelijk maakt om
unieke virtual reality ervaring in petto. Rondom de première van Luc Bes-
met hun ogen te kunnen tekenen.
sons recentste film ‘Arthur 3 – The War of the Two Worlds’ heeft het bedrijf
De software werd in dit geval ietwat gewijzigd voor het Cinekidpubliek,
een videospel gemaakt, dat realtime bewegingsdetectie combineert met
dat voornamelijk uit kinderen bestaat. Door in de EyeWriter camera te
stereoscopische 3D. Volgend op het succes een augmented reality spel
kijken konden kinderen letters van een scherm selecteren en zo hun na-
voor Chocapic en Nesquik, gebruikt het bedrijf nu wederom haar 3D ken-
men schrijven. Deze informatie werd naar de robotcontroller gestuurd.
nis en ervaring om de marketingstrategie van Nestlé een flinke boost te
Vervolgens schreef de robotarm de naam in graffitiletters op een groot vel
geven. En de gamers hoeven niet langer te wachten op de nieuwe gene-
papier. Het besturen van een robot werd zo kinderlijk eenvoudig.
ratie bewegingsdetecterende spelsystemen voor 3D-TV. Ze kopen sinds oktober gewoon een doos ontbijtgraan en knippen de 3D-bril eruit. De bril, die is uitgerust met een ‘magisch vierkant’ met daarop één van de helden uit de film, wordt opgezet, de webcam wordt aangezet en via www.arthurcourse.com kan men genieten van wonderen van een stereoscopische 3D-wereld. Wie is de snelste en beste 3D-motorrijder? De webcam detecteert de marker, zodat er geen keyboard, muis of joystick nodig is om het spel te spelen. En wie het spel beu is koopt gewoon een nieuw pak ontbijtgraan met een andere held erop. Sterker nog, het is natuurlijk het beste alle verschillende smaken te sparen.
Nieuws 07
Negen assen in één robotbesturing
Het lijmen van een twin-sheet product Vitalo Groep in Meulebeke is groot geworden met thermoforming, ook vacuümvormen genoemd. Voor een opdracht voor John Deere installeerde het bedrijf een robotcel die zowel de plasmabehandeling als het lijmen van een uit twee delen bestaand eindproduct voor haar rekening neemt. Hierbij zijn ook toevoer, uitvoer en het kantelen met een afzonderlijke manipulator in de robotbesturing geïntegreerd.
Liam van Koert
08 Lijmen
Wie het kleine Belgische Meulebeke binnenrijdt, zal het op het eerste
ger van machinebouwer en robotintegrator Ninix Technologies is, naast
gezicht niet vermoeden: het terrein van Vitalo Groep is groot. De vele
de kennis over robotsystemen, gekozen vanwege zijn proceskennis. Een
hallen huisvesten grote vacuümvorm machines en diverse werkplek-
lijminstallatie en pistool, alsmede de plasma-apparatuur kennen voor
ken waar de 3D-plaatproducten worden ontbraamd, samengevoegd en
hem maar weinig geheimen. “Maar voordat deze gelegd wordt, moet de
gesneden. Ook zijn er vele stellages te vinden waar grote verlijmde
precieze lijmweg eerst worden ontvet middels een plasmabehandeling.
producten in zogenoemde ‘stoelen’ liggen te wachten totdat de lijm op
Dit is een proces waarbij lucht geïoniseerd wordt, zodat deze in plas-
volle sterkte is. En te midden van deze stellages bevindt zich de laatste
mafase eerst de verontreinigingen verwijderen en vervolgens de juiste
aanwinst van de Vitalo Groep: een robotcel die speciaal is ontwikkeld voor
oppervlaktegesteldheid verzorgen. Dit noemen we het activeren van het
de productie van vlinderdeuren voor een balenpers van John Deere.
product: de moleculen worden voorbereid voor een goede hechting. De lijmrups moet vervolgens precies op de behandelde baan worden aange-
Groter met meer lagen
bracht, waarna er eerst ongeveer een half uur onder druk moet worden
“De markt vraagt om steeds grotere producten, waarbij ook het gewenste
uitgehard – er wordt gelijmd met een tweecomponentensysteem – en
aantal lagen toeneemt”, zegt Kurt Goeminne, Maintenance Manager bij
daarna nog eens vierentwintig uur in de magazijnstelling.”
Vitalo Groep. “Voor kleinere afmetingen kunnen we meerlaagse producten in eenzelfde machine maken: de nog warme, gevormde producten
Kwaliteit en bereikbaarheid
worden onder zeer hoge druk op elkaar gedrukt, waardoor er in feite een
Het precies samen laten vallen van de plasmabaan en de lijmrups lijkt
lasverbinding ontstaat. Worden de afmetingen echter groter: het 3D vor-
eenvoudiger dan het lijkt. Goeminne: “Het onderste deel van het twin-
men kunnen we hier tot groottes van 329 bij 320 centimeter, dan is lijmen
sheet product heeft geleidingsbanen voor de lijm, waardoor men goed
de enige optie. Hoewel dit bij een enkele productseries ook nog wel met
kan zien waar voorbehandeling moet plaatsvinden en de lijm moet wor-
de hand wordt gedaan, stappen we hier steeds meer over naar de roboti-
den aangebracht. Het bovenste deel is echter glad en het is moeilijk om
ca. Grootste reden hiervoor is de kwaliteit.” Goeminne legt uit dat het wel
de banen precies op elkaar te krijgen. Met een robotinstallatie, die bij
wat overtuigingskracht heeft gevergd om John Deere te laten inzien dat
aanvang van het proces telkens gekalibreerd wordt op basis van de po-
kunststof een veel beter materiaal was voor de vlinderdeuren van een
sitie van het pistool, is dit natuurlijk veel eenvoudiger. Een tweede pro-
nieuwe balenpers. De mobiele machines die van rondzwervend gras de
bleem waar de robot geen last van heeft is de bereikbaarheid. Bij een
mooie ingepakte balen hooi maken die men vooral in Frankrijk nog wel
3D-product van meer dan drie bij drie meter kom je als lijmer namelijk
eens in het land ziet liggen, krijgen namelijk veel te verduren. Een sterke
niet zo eenvoudig met je lijmpistool in het midden.” Goeminne geeft aan
lijmverbinding is dan cruciaal. “In 2007 was het zover en konden we met
dat cyclustijd een minder relevant criterium is. “Gezien de uithardingstij-
de ontwikkeling van de vlinderdeuren en productiemiddelen beginnen.
den van de lijm was snelheid niet echt een criterium om voor de robot
Al gauw werd duidelijk dat een robot die zowel de plasmavoorbehande-
te kiezen. We hebben als ontwerpeis een cyclustijd van tien minuten
ling als de verlijming verzorgde, het beste eindresultaat zou geven.”
gehanteerd. In deze tijd kan de operator natuurlijk wel andere dingen doen. Daarnaast is een bijkomend voordeel van de robot dat het wat ar-
Achttien meter
beidsvriendelijker is. Een handlijmpistool weegt namelijk al gauw zeven
“Bij producten van 270 bij 220 centimeter wordt ongeveer achttien meter
kilogram, en dat ga je op den duur toch wel in je armen voelen.”
lijmrups gelegd”, vertelt Geert Haeve. De Process and Technology Mana-
Negen assen, één besturing De robot die uiteindelijk de klus mocht gaan klaren was de M-710iC/20L
Vitalo Group
van FANUC (Factory Automation Numerical Control). Niet alleen bleek
De Vitalo Group is een wereldwijd opererend concern met meer dan
deze machine een geschikte kandidaat voor het dragen van de twintig
duizend werknemers, dat zich bezighoudt met thermoforming in al
kilogram wegende kop waarin lijm- en plasmapistool geïntegreerd wa-
zijn facetten. Het bedrijf kent twee divisies. Het onderdeel Packaging
ren, ook maakte het grote bereik van deze robot het mogelijk om te wer-
maakt verpakkingsoplossingen voor uiteenlopende producten (van
ken met holtes tot zestig centimeter diep. “We hebben de M-710iC/20L
elektronica tot medicijnen). Het onderdeel Industries, dat weer is op-
ondersteboven in een frame gehangen, zodat hij overal goed bij kan.
gedeeld in een onderdeel Vehicles, Equipment en Acoustics, houdt
Ook is er een servosysteem opgenomen dat de in elkaar gestapelde de-
zich vooral bezig met het grotere werk. Hierbij wordt er niet alleen
len (boven en onder) de cel inrijdt en onder de robot positioneert. Een
geproduceerd, maar heeft het bedrijf ook ruime ervaring met het
kantelsysteem met vele zuignappen tilt vervolgens het bovenste deel uit
ontwerpen van meerlaagse kunststof beschermkappen, deuren, da-
het onderste deel, en kantelt het bijna 180 graden zodat de robot overal
ken en machinebehuizingen.
goed bij kan. Zijn de plasma- en lijmbehandelingen uitgevoerd, dan legt het kantelsysteem de twee delen weer netjes in elkaar en wordt de sa-
Lijmen 09
twee componenten luistert erg nauw, en bovendien is de viscositeit van de lijm erg temperatuurgevoelig. Schommelingen in viscositeit hebben we ondervangen door de slangen op constante temperatuur te houden, onafhankelijk van de omgevingstemperatuur. Voor de monitoring hiervan hebben we een afzonderlijke pc met LabView gebruik, waarmee het gehele proces nauwlettend gevolgd kan worden en alle ruim vierduizend parameters per lijmproces worden gelogd. LabView is tevens aan de FANUC-besturing gekoppeld, en vormt de grafische userinterface voor de operator. “ Gevraagd naar de programmeertools die hierbij zijn gebruikt, antwoordt Goeminne dat hoewel normaliter RobCad wordt gebruikt, er Een overzicht van de robotcel.
dit keer met RoboGuide van FANUC zelf is gewerkt. “We hebben bij Vitalo Group RobCad als standaard gemaakt, maar in dit geval zou het extra toepassen van een postprocessor het geheel onnodig duur en complex maken.”
Uitdagingen Het programmeren van de perfecte robotbaan is bij lijmtoepassingen gemakkelijker gezegd dan gedaan. Op de eerste plaats zitten de koppen van zowel het plasma- als het lijmpistool erg dicht bij elkaar, en moet men tijdens de behandelingen uitkijken dat deze elkaar en het werkstuk niet in de weg zitten. Maar ook de slangen hadden soms een eigen wil. Haeve: “Voor robotkabels heb je natuurlijk tal van oplossingen die het verdraaien van de kabels tot een minder probleem maakt. Maar met de zeven meter lange slangen voor zowel het plasma als de lijm is dit niet het geval. Ze zijn een stuk stugger, en sommige op het eerste geDe koppen van zowel het plasma- als het lijmpistool zitten erg dicht bij elkaar, en men moet tijdens de behandelingen uitkijken dat deze elkaar en het werkstuk niet in de weg zitten.
zicht overbodige bewegingen zijn toch echt nodig om het torderen te
menstelling, inclusief stoel, uit de cel verplaatst. In totaal worden er dus
programma’s die dit soort ingewikkelde eigenschappen kunnen meene-
negen assen bestuurd: de zes robotassen, een translatie de cel in en uit
men.” En de veiligheid? Bracht deze nog enkele kopzorgen? “Eigenlijk
(dit verloopt middels een tandheugel), de as voor de verticale translatie
niet. We hebben ons in het begin natuurlijk wel afgevraagd welke delen
(het optillen van het bovendeel verloopt middels een spindel) en de
we van een hek moeten voorzien en waar de lichtschermen passen. De
kantelende as. De besturing van al deze negen assen wordt door de
shuttle waarop de werkstukken naar binnen worden gereden, moet de
voorkomen. Dit blijft een kwestie van trial en error en het steeds verder optimaliseren van de beweging. Er zijn nu eenmaal nog geen simulatie-
cel natuurlijk wel in kunnen. Deze shuttle is in feite gevaarlijker dan de
Er is geen simulatiesoftware voor het torderen van stugge slangen
robot, omdat hij buiten de cel komt. We hebben hem daarom voorzien van stootkussens met sensoren. De robot zelf maakt trage vloeiende bewegingen, en is bovendien uitgerust met DCS (Dual Check Safety) van FANUC, waarmee veilige zones kunnen worden gedefinieerd. Komt de robot in deze zones, dan voert DCS een noodstop uit. Bovendien is de
robotbesturing verzorgd. Dit heeft als voordeel dat de robot alles vanuit
M-710iC/20L uitgerust met Collision Detection, waarvan de gevoeligheid
zichzelf ‘ziet’ en dit in zijn eigen bewegingen kan meenemen. Ook was
kan worden ingesteld. Zowel de operator als de producten zijn met de
het een goedkopere oplossing, omdat er geen extra besturingscompo-
robot dus in goede handen.”
nenten nodig waren.”
Ninix Technologies Overige installaties
Ninix Technologies is in 2001 begonnen als spin-off van Philips BC
Een rondje rond de robotcel makend, stuit men al snel op enkele andere
Components. De machinebouwer uit Brugge maakt op maat ge-
systemen die helpen bij het productieproces. Naast een vacuümunit voor
maakte productielijnen en robotcellen voor klanten. Hierbij wordt
het hef - en kantelsysteem en een plasma-installatie voor een gere-
ook proceskennis ten aanzien van onder andere lijmen, plasmabe-
gelde ionisering van de lucht, is er tevens een menginstallatie voor het
handelingen en laserlassen ingezet. Het bedrijf werkt onder andere
tweecomponentenlijmsysteem. Met name deze laatste installatie blijkt
met robots van FANUC en gebruikt hierbij vaak vision op basis van
kritisch. “Het plasmadeel is redelijk snel opgestart, maar het stabiliseren
LabView.
van de lijm is een stuk lastiger”, licht Haeve toe. “Het mengen van de
010 Lijmen
Inspect any product
Guide any automation
Identify any part
Vision Systems
Vision Software
Vision Sensors
Cognex vision does it all. Companies around the world rely on Cognex® vision to optimize product quality, drive down manufacturing costs, and control traceability. See what vision can do for you www.cognex.com/all
ID Readers
Beter en kosteneffectiever sorteren
Nieuwe visionoplossingen tijdens IPA 2010 Visiontechnologiebedrijf Best onthulde tijdens de internationale voedingsmiddelentechnologievakbeurs in Parijs haar laatste innovaties en ontwikkelingen. Efficiency, betrouwbaarheid en meer functionaliteit staan voorop. Yves De Groote
Op dinsdagmiddag 19 oktober werd de nieuwe en kosteneffectieve Opus
van andere softwaregebaseerde vormherkenningsmodules, die zeer veel
optische sorteerinstallatie aan het grote publiek voorgesteld. Deze had
rekencapaciteit nodig hebben. De vormherkenningsmodule van Best is
enkele dagen verborgen onder een groen doek gestaan, om de primeur
op hardware gebaseerd, wat zal resulteren in een hogere capaciteit en
extra spannend te maken. Deze compacte (1,9m x 3,65 meter) eenheid
een hogere precisie, louter gebaseerd op vorm. De template matching
is ontwikkeld voor vrije val inspectie van diepvriesgroente en analyseert
software onderzoekt de verschillende objecten naar dunnere delen, ter-
gelijktijdig verschillende kwaliteitsparameters. Het gaat hier om aanwe-
wijl de algemene softwaremodule verschillende tools bevat die allerlei
zigheid van vreemd materiaal, productdefecten zoals afwijkingen van
verschillende vormen eenvoudig kunnen herkennen en gemakkelijk kun-
kleur, vorm, en structuur van het product. Door de grootte is de instal-
nen uitstoten.
latie gemakkelijk te integreren in een productielijn. De inspectiebreedte bedraagt één meter. Voor de belichting wordt gebruik gemaakt van led-
Bediening en besturing
verlichting.
Gebruikersvriendelijke bediening spreekt voor zich, dankzij de simpele grafische gebruikersomgeving met visuele symbolen. Opvallend zijn bij-
SWIR-technologie
voorbeeld de mogelijkheden om snel een foto te nemen en te definiëren
Het brede pallet aan visionoplossingen is mede mogelijk door de speci-
welke producten wel of niet aan de kwaliteitsspecificaties voldoen. Op
fieke voor Best ontwikkelde camera, met een optimaal spectrum, in com-
een intuïtieve wijze kunnen de sorteereisen worden geprogrammeerd.
binatie met de SWIR (‘Short Wave Infrared’)-technologie. Kenmerkend
De operator duidt op het scherm aan wat als goed en wat als slecht moet
voor het korte golf infrarood spectrum is de absorptie van deze golfleng-
worden beschouwd en de machine doet de verwerking en communicatie naar de optische onderdelen en uitstootsystemen.
De absorptie van infrarood door waterrijke producten zorgt voor een groter contrastverschil
Lasersorteerder met vormherkenning De Helius lasersorteerder is opgewaardeerd en biedt nu ook de mogelijkheid voor vormherkenning in vrije val met behulp van een camera. Ook dit werd bekend gemaakt op de IPA. Deze installatie werd in het bijzonder ontwikkeld voor het sorteren van noten, fruit en groenten, waarbij
ten door waterrijke producten, zodat een groter contrastverschil ontstaat
gebruik wordt gemaakt van tot twaalf lasersignalen voor verschillende
en de efficiency van de technologie verbetert. Om op vorm te sorteren,
kwaliteitsparameters (waaronder kleur, structuur en grootte). Voortaan
voegde Best algemene vormherkenningssoftware toe en geavanceerde
kunnen bijvoorbeeld ook ongewenste steeltjes bij groene bonen of de
‘template matching software’ werd aan de besturing toegevoegd om bij-
H-vorm van walnoten worden gezien met behulp van de combinatie van
voorbeeld bij groene bonen ongewenste steeltjes te detecteren, waarna
laser- en cameratechnologie. Dit is belangrijk voor fabrikanten van noten
de bonen verder in de productstroom worden geleid. De vormherken-
voor de chocoladeindustrie, die perfecte noten willen voor op of in de
ningssoftware en de template matching software onderscheiden zich
pralines en bonbons.
012 Sorteren
Deze compacte sorteerinstallatie is ontwikkeld voor vrije val inspectie van diepvries-
De Helius lasersorteerder is opgewaardeerd en biedt nu ook de mogelijkheid voor vorm-
groente en analyseert gelijktijdig verschillende kwaliteitsparameters.
herkenning in vrije val met behulp van een camera.
Dankzij de Fluo-technologie van Best voor de detectie van chlorofyl
dingen eenvoudiger te installeren. Voor een hoge efficiency worden de
kunnen de plantaardige producten, die chlorofyl bevatten, gescheiden
visietechnologieën ingezet in verschillende inspectiezones. Zo hangt de
worden van ongewenste producten zonder chlorofyl (zoals bijvoorbeeld
optische camera (‘full colour’ of monochromatisch) met verschillende
steen, plastic en metaal). Deze technologie is ook geschikt voor het
soorten belichting (led, UV, IR) boven de transportband en de laser voor
eventueel opsporen van ongewenste groene plekjes op wortels of onge-
het eind van de lopende band. Het aantal lasers, het type en de positie
wenste bladeren aan fruit. Binnen milliseconden worden de ongewenste
van de camera’s hangen af van het soort product en de te controleren
producten of bestanddelen door de krachtige luchtstraal uit het produc-
kwaliteitsparameters. De nieuwste generatie camera’s beschikken vol-
tieproces verwijderd.
gens Best over een aantal revolutionaire optische ontwikkelingen, zoals
Door installatie van het in optie verkrijgbare Rear Ejection System, geba-
kwalitatieve, industriële lenzen met een optimale focus. Daarnaast werd
seerd op een optimale combinatie van optica, elektronica en mechanica
het spectrum aangepast aan het sorteerproces, zodat een optimale sor-
slaagde Best erin om de precisie en de efficiency te verbeteren. Tegelij-
tering gegarandeerd is.
kertijd zijn de ontwerpers erin geslaagd het luchtverbruik te verminde-
Op softwarevlak voegde Best een functie toe, een ‘general shape sorting
ren en het aantal ten onrechte uitgestoten product met een factor vijf te
toolbox’ waarmee de operator op een eenvoudige wijze kan sorteren
verbeteren.
op diverse vormeigenschappen, zoals lengte, rondheid, breedte en vul-
Een optie is een optische detectiemodule voor het opsporen van kwarts-
factor. Dit geeft de mogelijkheid om bijvoorbeeld enkel wortelen van
stenen in rozijnen, onafhankelijk van de conditie van het product. Hiervoor wordt gebruik gemaakt van een speciale detectiemodule, die aan de
De Genius optische sorteerder bundelt verschillende inspectietechnologieën, zoals laser
hand van specifieke lasersignalen de kwartsstenen kan herkennen aan de
en camera, gecombineerd in één installatie.
hoeveelheid en hoedanigheid van het laserlicht dat gereflecteerd wordt.
Geavanceerde sorteerder Op verschillende fronten verbeterde Best haar derde model, de Genius optische sorteerder. Deze bundelt verschillende inspectietechnologieën, zoals laser en camera, gecombineerd in één installatie. Het systeem is volledig modulair ontworpen, zodat deze optimaal kan worden afgestemd op de behoeften van de voedingsmiddelenindustrie. Vanzelfsprekend beschikt de installatie over een grafische gebruikersomgeving en kan de nieuwste uitstoottechnologie worden geïnstalleerd. Allereerst is het ontwerp aangepast, zodat de installatie eenvoudiger is te onderhouden, waardoor de operationele kosten worden verlaagd. Zo werd het hygiënisch ontwerp van het frame verbeterd, gericht op betere reinigbaarheid. Ook is de band gemakkelijk te vervangen en zijn uitbrei-
Sorteren 013
striële automatiseringssystemen onderling binnen een productiebedrijf of onderneming. Dit maakt het mogelijk om vanuit één controlekamer het volledige productieproces te besturen en te volgen. Dit gebeurt met behulp van MES-oplossingen, zoals bijvoorbeeld een Laboratorium Informatie Management Systeem (LIMS) of batchcontrole, die dan weer gekoppeld kunnen worden aan logistieke ERP-pakketten op ondernemingsniveau. Zo kan maximale efficiency en kwaliteit van de producten worden gegarandeerd aan uiteindelijk de consument, die steeds kritischer wordt op het moment van aankoop in de supermarkt of de winkel. Vaak zijn het de details in kleur, vorm en in het bijzonder de afwijkingen daarop die er toe doen. Retailers weten dat als geen ander. Investeren in visionoplossingen is daarom belangrijk op een sterk concurrerende markt.
Best Een Helius-sorteerder met dubbele toevoer.
Best, het acroniem voor Belgian Sorting Technology, is een toonaangevende fabrikant en leverancier van sorteermachines. Deze machines maken gebruik van verschillende technologieën als laser, camera,
een bepaalde lengte over te houden, om te voldoen aan de eisen van
led en röntgen, al dan niet gecombineerd, voor het opsporen van
bepaalde restaurantketens of alleen kleinere noten, om te gebruiken in
vreemd materiaal of kwaliteitsafwijkingen. Ook detecteren ze kwa-
de chocolade-industrie.
liteitsverschillen in agrarische producten, zoals groenten en fruit, en
Een andere softwarefunctionaliteit is de mogelijkheid om tijdens het sor-
in bijvoorbeeld noten, tabak en tal van andere toepassingen. Klanten
teren statistische informatie op te vragen, zoals bijvoorbeeld het percen-
zijn verspreid in vijftig landen wereldwijd en de onderneming heeft
tage goed of slecht product. Voordeel is dat zo snel mogelijk de nodige
meer dan vijftig soorten toepassingen. Het hoofdkantoor staat in Leu-
aanpassingen in de productielijn worden doorgevoerd voor een betere
ven. Daarnaast zijn er vestigingen in Eindhoven en Denver (Verenigde
kwaliteit, bijvoorbeeld het aanpassen van het volume van het product
Staten). Meer informatie vindt u op www.bestsorting.com.
aan het begin van de productielijn. Onderdeel van de module zijn ‘defect trend analyses’ en ‘Inline Length Management’ (ILM). De eerste functie maakt het mogelijk om de defecten in de stroom van producten te categoriseren, om zo de kwaliteit van de productstroom te bepalen en de statistieken bij te houden en te analyseren over een bepaalde tijdsperiode. In verschillende restaurantketens zijn er bepalingen rond de ideale maat van frieten. De ILM-module, kan de grootte van de frieten opmeten en zo feedback geven of men wel degelijk binnen de specificaties blijft. Aan de hand van deze informatie kan men op het moment zelf aanpassingen doen, om terug binnen de gewenste verwachtingen qua grootte te eindigen.
Inline Length Management meet de lengte van de friet op Nieuw is een module voor het sorteren van wortelen op kwaliteitscriteria als vorm, verkleuringen en vreemd materiaal en dit tegen hoge snelheid en voor grote volumes.
OPC Zowel de nieuwe Opus als de Helius zullen binnenkort, net als nu al het
Het brede pallet aan visionoplossingen is mede mogelijk door de specifieke voor Best
geval is voor de Genius sorteerder, ook gereed zijn voor OPC. Dat is een
ontwikkelde camera, met een optimaal spectrum, in combinatie met de SWIR- (‘Short
standaard voor bijvoorbeeld procesgegevensuitwisseling tussen indu-
Wave Infrared’) technologie.
014 Sorteren
Vision in agro & food
Innoveren met kruisbestuiving • • •
Wat kan ik met nieuwe technologie uit andere sectoren? Veel belovende onderzoeken en resultaten Brainstorm: de kracht van het meedenken 15 december 2010, Wageningen UR
www.mikrocentrum.nl/vision-agro-food
Automatisering van een scoringssysteem Van het gedrag van ratten kan men een hoop leren. Een populaire gedragstest is ORT, ofwel Object Recognition Task. Neurowetenschappers onderzoeken hiermee de prestatie van het geheugen en het effect van medicijnen voor bijvoorbeeld Alzheimer. Helaas is het observeren van het gedrag onderhevig aan de objectiviteit van de waarneming. Om dit te ondervangen ontwikkelde VI Technologies samen met de universiteiten van Maastricht en Sydney een visionsysteem dat de gedragswaarneming en de bijbehorende scores automatiseert. Jeffrey Habets en Huub Hamers
Minder fouten bij onderzoek objectherkenning door ratten VI Technologies in Weert levert technische automatiseringsdiensten en
ophalen van geheugeninformatie wordt geobserveerd. Het onderzoeks-
heeft zich gespecialiseerd in objectgeoriënteerd ontwerpen van geau-
team ontwierp een gesloten objectarena en plaatste hier een aantal uit-
tomatiseerde test- en meetsystemen met LabView en NI TestStand. Het
eenlopende voorwerpen en objecten in.
Limburgse bedrijf wist de hieronder besproken oplossing door te ontwik-
In de volgende stap werd een rat gedurende drie minuten in deze ge-
kelen door gebruik te maken van de genoemde gebruikersvriendelijke
sloten ruimte geplaatst. Op het moment dat de rat aan de objecten
LabView-applicatie. Deze oplossing is als prototype vervaardigd door de
snuffelde, nam het personeel de tijd dat de neus van de rat binnen een
Universiteit Maastricht in samenwerking met de Universiteit van Sydney.
afstand van twee centimeter van het object bleef op. Nadat de rat uit
De programmering binnen de flexibele LabView-omgeving gaf de onder-
de ruimte werd gehaald, verving het laboratoriumpersoneel de objecten
neming de mogelijkheden om de applicatie met specifieke kenmerken
door andere voorwerpen. Na een periode van een uur werd de rat weer
en eigenschappen uit te breiden en daarmee aanzienlijke verbeteringen
teruggeplaatst in de ruimte om de oefening te herhalen. Als de rat zich
aan te brengen in het automatisch bijhouden van de gegevens.
de specifieke eigenschappen of kenmerken van het object herinnerde, neemt hij meer tijd om aan de nieuwe objecten te snuffelen. Als deze
Achtergrond van ORT
herhalingstest een etmaal na de eerste, originele test werd uitgevoerd,
Object recognition task (ORT) is een populaire gedragstest die in de neu-
bleek dat de rat zich niets meer wist te herinneren van de locatie of de
rowetenschappen wordt toegepast om de prestaties van het geheugen
eigenschappen van de objecten.
van dieren te onderzoeken. ORT werd voor het eerst beschreven door
De tijdmeting dat de neus van de rat zich binnen een bepaalde afstand
Ennaceur et al. (1988) en wordt door onderzoekers bij voorkeur gebruikt
van het object bevindt, biedt een goede vergelijkende meting van het
als een testmethode om het gedrag van dieren te bestuderen. Het biedt
oproepen van opgedane herinneringen uit het geheugen. Op deze wijze
tevens de faciliteiten om het effect van de verschillende chemicaliën en
kunnen onderzoekers de testresultaten van ratten vergelijken tussen die
medicijnen op het geheugen te onderzoeken. Een belangrijk nadeel van
ratten die de medicijnen wel toegediend kregen en niet kregen. Het be-
ORT is dat het bijhouden van de onderzoeksresultaten voornamelijk met
oordelen van de effectiviteit van de ontwikkelde medicijnen is van be-
de hand wordt gedaan. Dit resulteert in een percentage menselijke fou-
lang om te kunnen bepalen of het geheugenverlies, zoals dit optreedt bij
ten en de daarmee gepaard gaande subjectiviteit.
Alzheimer, daadwerkelijk wordt verminderd.
Onderzoekers aan de Universiteit Maastricht en de Universiteit van Sydney hebben nu een automatisch algoritme voor het bijhouden van de
Vind de neus van de rat
onderzoeksgegevens ontwikkeld, waarmee op een betrouwbare manier
Het bepalen van het algoritme om de neus van de rat te volgen bete-
de neus van ratten kan worden gevolgd in experimenten waarbij het
kende dat het onderzoeksteam het zwaartepunt van de rat moest kun-
016 Objectherkenning
nen berekenen (Center of Gravity – COG). Echter, voordat deze berekening
is de oplossing zo flexibel dat middels een optionele contrastinversie het
kan worden uitgevoerd, moest eerst de staart van het lichaam worden
algoritme de bruine rat kan volgen. Vervolgens wordt het beeld vastge-
gescheiden door de basis van de staart van een witte muis te markeren
houden om de verdere verwerking te vereenvoudigen. Nadat het proef-
met een zwarte marker. Deze markering geeft het team de mogelijk-
dier in de arena wordt geplaatst zorgt de combinatie van de NI-hardware
heid om gebruik te maken van een eenvoudige deeltjesanalyse om het
en NI-software er voor dat de positie van de neus automatisch wordt
lichaam en de staart van elkaar te isoleren. Zo kan de positie van het mid-
gevolgd. De resultaten voor de neusbenadering en het aantal malen dat
delpunt van de zwaartepunt van de rat en de positie van de neus worden
een specifiek object wordt besnuffeld wordt via een grafische gebruikers-
berekend. Vervolgens wordt door herhalende berekeningen de maximale
interface weergegeven.
snijlijn door het middelpunt van de massa verkregen en kan vervolgens
De onderneming en de onderzoekers aan de Universiteit van Maastricht
nauwkeurig de positie van de neus van de rat worden bepaald.
hebben, gebaseerd op de door de universiteit uitgewerkte algoritme, een beeldverwerkend systeem ontwikkeld waarmee de taak om het te-
Automatiseren van ORT
rugroepen van de herinneringen bij ratten te kunnen beoordelen wordt
VI Technologies in Weert levert technische automatiseringsdiensten en
geautomatiseerd. Als eerste plaatste het team een monochrome analoge
heeft zich gespecialiseerd in objectgeoriënteerd ontwerpen van geau-
camera op een afstand van circa 250 centimeter van het te bestrijken op-
tomatiseerde test- en meetsystemen met LabView en NI TestStand. Het
pervlak van de arena. Vervolgens worden de beelden van de camera met
Limburgse bedrijf wist de hieronder besproken oplossing door te ontwik-
behulp van de NI PCI-1411 Analog Frame Grabber gedigitaliseerd en aan
kelen door gebruik te maken van de genoemde gebruikersvriendelijke
de pc aangeboden. De combinatie van NI LabView en de NI Vison Deve-
LabView-applicatie. Deze oplossing is als prototype vervaardigd door de
lopment Module verzamelen en verwerken de binnenkomende beelden.
Universiteit Maastricht in samenwerking met de Universiteit van Sydney. De programmering binnen de flexibele LabView-omgeving gaf de onder-
Scoringssysteem
neming de mogelijkheden om de applicatie met specifieke kenmerken
Door optimaal gebruik te maken van de eigenschappen van de huidige
en eigenschappen uit te breiden en daarmee aanzienlijke verbeteringen
multicore systemen, in combinatie met LabView en de Vision Develop-
aan te brengen in het automatisch bijhouden van de gegevens.
ment Module, heeft het onderzoeksteam de gewenste specificaties voor
Voordat een proef start kunnen de onderzoekers de helderheid, het con-
de acquisitiesnelheid weten te realiseren en een geautomatiseerd sco-
trast en de drempelniveaus instellen en de ROI’s definiëren voor de arena
ringssysteem weten te vervaardigen. Dit systeem is gevrijwaard van de
en de objecten. Nadat een beeld is binnengekomen draaien verschil-
gebruikelijke fouten die inherent zijn bij het handmatig bijhouden en in-
lende algoritmen onder LabView om de positie van de neus van de rat te
terpreteren van de resultaten van de proeven.
bepalen en de tijdsduur dat de neus van de rat zich in de nabijheid van
Het programmeren binnen de zeer flexibele LabView-omgeving gaf het
het object bevindt. Eerst wordt het masker van de arena aangebracht
automatiseringsdienstenbedrijf bovendien de mogelijkheden om de ap-
om de van belang zijnde regio te lokaliseren. Een referentiebeeld van
plicatie uit te breiden met specifieke eigenschappen en het aanbrengen
de arena wordt, voordat de rat in de arena wordt geplaatst, gebruikt om
van verbeteringen bij het automatisch scoringssysteem. Deze geavan-
achtergrond en objecten op een dusdanige wijze effectief te elimineren,
ceerde eigenschappen omvatten onder andere sessie-/testmanagement,
dat de rest van het algoritme alleen wordt toegepast op het beeld van
opslag en laden van uiteenlopende configuraties binnen de arena en het
de rat. Worden er in plaats van witte ratten bruine ratten gebruikt, dan
object ROI, evenals het opnemen en afspelen van het testmateriaal.
Objectherkenning 017
Oplossing voor aluminium lasvraagstukken
Lasrobot door digitalisering steeds breder inzetbaar Het idee van Panasonic om een industriële robot specifiek voor het booglassen te ontwikkelen, leidde in 2005 tot de introductie van Tawers-lasrobot. Door lasstroombron en besturing op één CPU te integreren, bracht het bedrijf daarmee een booglasrobot op de markt met een zeer snelle dataverwerking, waardoor het lasproces vergaand kon worden versneld en de laskwaliteit aanzienlijk kon worden verhoogd.
Erik Steenkist
018 Lassen
Sinds die tijd zijn jaarlijks nieuwe functies ontwikkeld, ondermeer voor
Combinatie van Mig en Tig
laswerkzaamheden die tot voor kort nagenoeg nog voor onmogelijk wer-
De nieuwste ontwikkeling van het bedrijf is het AC Mig-lassen. Bij deze
den gehouden. Met name voor aluminium lasvraagstukken, waarbij de
toepassing wordt gebruik gemaakt van wisselstroomtechniek tijdens het
markt nog vaak terugvalt op het TIG-lasproces, hebben de alternatieven
Mig-lassen. Hierdoor combineert men de voordelen van Tig- en Mig-lassen
die de Japanse onderneming heeft ontwikkeld op basis van softwareaan-
in één en hetzelfde lasproces, hetgeen resulteert in een unieke lasboog
sturing van de lasparameters de toepassingen sterk verbreed.
die door toepassing van de wisselstroomtechniek een reinigende werking heeft op het lasuiterlijk, zoals bij AC Tig-lassen. Gelijktijdig wordt echter de
Aluminium staat nog steeds bekend als een moeilijk te lassen materi-
lassnelheid van het Mig-lassen toegepast, hetgeen een unieke combinatie
aal, waarvan het lassen maar door een beperkt aantal vaklassers wordt
als resultaat heeft. AC Mig maakt het ook mogelijk eenvoudig spleten en/
beheerst. Door de hoge warmtegeleiding verzwakt en vervormt het ma-
of toleranties te overbruggen. Dit veelvuldig voorkomende probleem be-
teriaal, zodat de risico’s van vervorming bij een te hoge warmtebelasting
hoort hiermede tot het verleden.
tijdens het lassen groot is. Met de oplossingen die Panasonic heeft ontwikkeld wordt dit door een hoog frequente verandering van lasparameters,
Aluminium barriers lassen
gecombineerd met een pendel- of cirkelvormige beweging, voorkomen.
Lasrobotspecialist Valk Welding leverde aan toeleverancier Metaal 2000
Een inmiddels veel toegepaste functie is ‘Spiral Weaving’, die ervoor zorgt
uit het Friese Bolsward een lasrobotinstallatie voor het lassen van alumini-
dat de las in een cirkelvormige beweging met wisselende parameters
um veiligheidshekken, die de toeleverancier maakt voor het Nederlandse
wordt opgebouwd. Daarmee wordt de las stapsgewijs opgebouwd, zodat
bedrijf Mojo Barriers. Ook Metaal 2000 past voor het lassen van deze alu-
een te sterke inbranding en vervorming van het materiaal wordt voorko-
minium barriers het AC Mig-lasproces toe. De Mojo Barrier is een begrip
men en het lasbad niet door het materiaal zakt.
geworden in de live-entertainmentindustrie. Het systeem wordt wereld-
De onderneming ontwikkelde daarnaast de tweede zeer nuttige func-
wijd op meer dan tweeduizend evenementen per jaar toegepast. Metaal
tie ‘Synchro pulse’ om materialen met verschillende diktes te kunnen
is al vanaf het begin bij de ontwikkeling en productie van de barriers be-
verbinden. Door de Synchro pulse-functie is het mogelijk om aan beide
trokken. Uit oogpunt van transport en plaatsing worden de Mojo Barriers
uitslagpunten van een pendelbeweging een andere lasparameter te pro-
gemaakt van een aluminium legering. De barriers worden samengesteld
grammeren, zodat een optimale inbranding en ook een goed laspara-
door geëxtrudeerde delen, geperforeerde platen en kokerprofielen aan
meteruiterlijk kan worden verkregen bij het verlassen van verschillende
elkaar te lassen.
materiaaldiktes.
Warmtebeheersing Door het toepassen van het volautomatisch AC Mig-lasproces wordt er in een beduidend kortere periode veel minder warmte toegevoegd aan het eindproduct, waardoor minder spanningen in het materiaal en de las ontstaan. Om uitzetten van het materiaal tijdens het lassen nog verder te reduceren ontwikkelde directeur Jan Kok samen met Valk Welding bovendien een watergekoelde mal. Daarmee kan de warmte-inbreng volledig onder controle worden gehouden, hetgeen uiteindelijk de homogeniteit van de las verbetert en de maatvoering constant houdt. In tegenstelling tot de laskwaliteit van de vorige generatie handgelaste barriers, ziet Jan Kok de constante hoge kwaliteit die de lasrobot levert als een cruciale factor voor de hoge veiligheidseisen die aan de barriers worden gesteld. Met deze grootste order ooit is de cel voorlopig volledig bezet. Jan Kok verwacht de serie in korte tijd te produceren, zodat er binnenkort ook ruimte ontstaat voor ander laswerk in aluminium.
De Mojo Barrier is een begrip geworden in de live-entertainmentindustrie.
Het Mojo Barrier-systeem wordt wereldwijd bij meer dan tweeduizend evenementen per jaar toegepast.
Opbouw van robot- en visionsysteem Automatiseren is veel gemakkelijker geworden door robot- en visionsystemen. Hoewel Vision & Robotics deze cursus steevast ‘robots en vision voor dummies’ noemt, is enige kennis toch wel noodzakelijk. Kennis over de belangrijkste hardwarecomponenten bijvoorbeeld. In deze les maakt u kennis met de belangrijkste componenten, zonder dat u een hoog Einsteingehalte hoeft te hebben. Verschillende componenten in het robot-visionsysteem kunnen de functie van de baas (master), de robot en het visionsysteem vervullen. Componen-
Hans Lenos
1. Industriële pc voor de master en visionfunctie, robotcontroller met robot.
ten en verbindingen kunnen anders zijn, de functionaliteit is hetzelfde:
2. PLC, robotcontroller met robot, smart visionsysteem.
1. De baas vertelt de robot wanneer deze moet starten, stoppen of welke
3. PLC, robotcontroller met robot, industriële pc met visionfunctie.
taak uitgevoerd moet worden. De knoppen en lampen zijn op de baas
4. Robotcontroller met masterfunctie en robot, smart visionsysteem.
aangesloten, eventueel in de vorm van een luxe uitgevoerde touchs-
5. Robotcontroller met masterfunctie en robot, industriële pc met vision-
creen met mooie plaatjes.
systeem.
2. De robot beweegt een gereedschap of onderdeel naar verschillende posities. Aangekomen op bepaalde posities, moet het visionsysteem
Welk systeem gebruikt wordt is meestal afhankelijk van de ervaring van
een opname maken en het beeld analyseren.
de samensteller van het bedrijf of de wensen van een gebruiker.
3. Het visionsysteem maakt een analyse en geeft het resultaat terug aan de robotcontroller. 4. De robot doet iets aan de hand van de van het vision systeem ontvangen resultaten.
Diverse types In de bovenstaande uitleg wordt over een robot gesproken. Robots zijn er natuurlijk in verschillende soorten en maten. De type robots die het meest worden gebruikt volgen hieronder. Zesassige robots worden tegenwoor-
Voor de componenten zijn er een paar mogelijkheden. De master kan een
dig het meest gebruikt. Deze robots kunnen producten of gereedschappen
PLC of Industriële pc, of geïntegreerd in de robotcontroller zijn. Er is altijd
op iedere mogelijke manier verplaatsen en draaien. De andere getoonde
een robotcontroller. Het visionsysteem kan een industriële pc met daaraan
robots kunnen producten of gereedschappen op iedere mogelijke manier
een camera, een Smart Camera of een visioncontroller met daaraan een
verplaatsen, maar kunnen alleen om de verticale as verdraaien. Scararo-
camera zijn. De indruk van de auteur is dat deze laatste optie langzaam
bots of parallelle robots worden vooral gebruikt als het snel moet gaan.
aan het verdwijnen is. Een Smart Camera is een camera waarin een microprocessor en software zit. Meestal heeft een dergelijk systeem specifieke
Juiste lens
software van de fabrikant aan boord. Op een pc wordt een camera aange-
Iedere camera heeft een lens nodig. De camera kijkt naar een oppervlak,
sloten en software geïnstalleerd. Samenvattend kunnen bijvoorbeeld de
waarvan de robot een onderdeel moet oppakken. Meestal is de afstand
volgende combinaties het robot-visionsysteem vormen:
van de camera tot dit oppervlak groter dan bij andere industriële vision-
020 V&R voor dummies
toepassingen. De robot heeft een bepaalde ruimte nodig om de onder-
Onderdelen van een visiongestuurde robot.
delen te kunnen oppakken en het vlak zelf heeft vaak ook een grotere afmeting. Deze afstanden zijn over het algemeen bekend en zijn in de onderstaande illustratie aangegeven. Om de juiste lens te kunnen berekenen kan een eenvoudige formule gebruikt worden, die de meeste nog wel zullen herkennen van de natuurkundelessen. Als de afstand v veel groter is dan b, dan kan f berekend worden met de volgende formule: F = B*v / (B + V). De grootte van de sensor wordt door de fabrikant opgegeven. Een veel voorkomende sensor afmeting is ½ inch. Deze sensor heeft een lengte van 6,4 millimeter en een hoogte van 4,8 millimeter. Stel nu dat de afstand tot het vlak 860 millimeter is en de breedte van het vlak waar de camera naar kijkt 215 millimeter bedraagt. Dan kan dus de focus of brandpuntafstand worden berekend: 6,4 millimeter * 860 millimeter / (6,4 millimeter +
verlichting goed en stabiel zijn. Het is niet onverstandig om uit te gaan van
215 millimeter) = 5505 millimeter2 / 221,4 millimeter = 24,86 millimeter.
een nauwkeurigheid van één pixel of zelfs twee of drie pixels. Tenzij men voldoende geëxperimenteerd heeft met verschillend type verlichting en
Nu worden lenzen geleverd met een aantal standaard brandpuntafstan-
daardoor een gevoel heeft gekregen voor de invloed van de verlichting.
den (9, 12, 16, 25, 35, 50 millimeter). De waarde moet dus afgerond worden naar 25 millimeter. Nu we toch bezig zijn, is het verstandig naar
De eerste les over hardware zit erop. Ik hoop dat u het met mij mee bent,
het aantal pixels te kijken. Stel dat de sensor 640 x 480 pixels heeft, dan
dat het niet noodzakelijk is om de intelligentie van Einstein te benaderen.
vertegenwoordigt iedere pixel 215 / 640 ≈ 0,34 millimeter. Dit is een in-
Met wat gezond verstand is het goed mogelijk de status van dummy te
dicatie voor de haalbare nauwkeurigheid. Sommige systemen kunnen op
ontstijgen en in ieder geval snel, en misschien kort, een Einsteingevoel
subpixelniveau meten. Zeker voor een meting op subpixelniveau moet de
te ervaren.
Cartesiaan robot.
Scararobot.
Zesassige robot (articulated robot).
Parallel robot.
Belangrijke afstanden voor een visionsysteem.
Het bepalen van de juiste lens.
V&R voor dummies 021
Flexibele robots voor verpakkingsbedrijf Dat robots inspirerend werken, is bekend bij plantmanagers en productieleiders. In de regel gaat het dan om kwaliteitsverbeteringen en outputverhoging. Dat robots ook inspirerend werken bij architecten blijkt uit het spiksplinternieuwe bedrijfspand van Kompak in EttenLeur. Tijdens de rondleiding door het moderne gebouw is goed te zien dat de oranje kleur van de ABB-robots terug te vinden is in het gehele interieur. Van oranje transportbanden tot oranje bedrijfskleding, en van oranje kantinestoelen weer terug naar de oranje ABB-robots. Familiebedrijf
om te palletiseren. Deze robots gebruiken allen eenzelfde universele grij-
Kompak is een co-making- en co-packing-organisatie met een vestiging
per. Dit resulteert in de gewenste hoge mate van flexibiliteit. De zesde
in Etten-Leur en een vestiging in Tilburg. Het familiebedrijf wordt be-
robot zorgt voor de aanvoer van lege pallets. Deze oplossing levert een
stuurd door de derde generatie van de familie Spiering. In 1951 begon
groot ruimtevoordeel op ten opzichte van traditionele palletwisselaars.
opa Spiering het bedrijf Zuid-Hollandse Loonbedrijven BV, met als hoofd-
“Het project bij Kompak is een typisch voorbeeld van een CSi-project”,
activiteit het afvullen en verpakken van levensmiddelen en gewasbe-
gaat Van Praat verder. Wereldwijd is CSi een betrouwbare leverancier
schermingproducten. In de loop van de jaren zijn verschillende dochter-
van volledig geïntegreerde logistieke systemen voor materiaalhandling
bedrijven opgericht en weer gesplitst. In 1990 is de werkmaatschappij
en productdistributie bij vooral de grotere internationale producenten en
Kompak opgericht. Thans is Kompak een professionele full-service co-
distributeurs van levensmiddelen, drank en tabak. De leverancier gaat
packing-organisatie met honderd medewerkers en een grote enthousi-
voor betrouwbaarheid en kwaliteit en daarom is ABB het huismerk voor
aste internationale klantenkring.
industriële robots. Verder is voor het bedrijf de integratie van intelligentie en gebruiksvriendelijk erg belangrijk. ABB speelt hier goed op in met het
Industriële robots
open karakter van de bedieningseenheid. Het display is vrij te program-
In 2009 is de verhuizing van Kompak Home & Personal Care van Bavel
meren, zodat de onderneming zelf kan bepalen welke functionaliteit en
naar het nieuwbouwpand in Etten-Leur gerealiseerd. In die tijd is CSi uit
informatie voor de gebruiker beschikbaar komt.
Raamsdonksveer benaderd om mee te denken over het logistieke proces van Kompak. Steven Nijweide (projectmanager bij Kompak) vertelt hier-
Oranje wokkel
over dat eigenlijk het gehele logistieke proces van productie tot vracht-
Aan het einde van de rondleiding staat Nijweide vol trots stil bij de ‘oranje
wagen is geoptimaliseerd naar een maximale betrouwbaarheid. “Door
wokkel’. “Dit is de aorta van Kompak Etten-Leur. Via deze transportbaan
het palletiseren te centraliseren hebben we bij de nieuwbouw kunnen
komen alle verpakkingen van de verschillende productiecellen, en gaan
besparen op de bouwkosten van dure productiecellen, en hebben we ge-
ze vervolgens naar de eerste verdieping om gepalletiseerd te worden. De
ïnvesteerd in logistieke flexibiliteit en maximale beschikbaarheid”, aldus
wokkel heeft een prominente plaats in het gebouw, zodat iedere werk-
Nijweide. “CSi heeft de vraagstelling van het bedrijf slim opgelost”, vult
nemer en bezoeker kan zien wat we hier doen. En dat past volledig in de
Robin van Praat (manager partner networks) aan. Gebaseerd op de ge-
visie van de onderneming, om ten alle tijden transparant te zijn. Zowel
wenste capaciteit en beschikbaarheid heeft het bedrijf gekozen voor een
naar de markt als naar haar omgeving, met als doel voor alle partijen een
oplossing met zes industriële robots van ABB. Vijf robots worden ingezet
volwaardig zakenpartner te zijn.”
022 Verpakken
VISION & ROBOTICS
Stappenplan Machinerichtlijn Robots volgens EN-NEN-ISO 10218-1 Vuistregels voor robotintegratie
Dossier Robotveiligheid
Perfecte driedimensionale bescherming SafetyEYE® is het eerste veilige camerasysteem waarmee zowel de beveiliging van gevaarlijke arbeidsprocessen (Safety) als bewakingstaken (Security) uitgevoerd kunnen worden. SafetyEYE biedt u meer veiligheid zonder obstakels.
www.pilz.nl
Colofon Uit g e v e r Henk van Beek, Fenceworks BV Telefoon: 06 - 28 41 70 73 E-mail:
[email protected] R e d a cti e Liam van Koert, Verbal Essence Joanna Hughes, Verbal Essence Telefoon: 06 - 17 58 82 65 Email:
[email protected] V or m g e vin g Laura Willemsen, Grafisch ontwerp Druk 3l drukkerij bv, rotterdam P osta dr e s r e d a cti e Postbus 82, 2460 AB Ter Aar E-mail:
[email protected] Abonn e m e nt e n
[email protected] Adv e rt e nti e - e x ploitati e Mike de Jong, Archer Media BV Telefoon: 06 - 43 05 30 25 E-mail:
[email protected] Met dank aan:
Dossier Robotveiligheid Robotveiligheid blijft een lastig onderwerp. Men kan er uren over praten en boeken over schrijven. Toch is een dik boek soms net een te ontmoedigend vertrekpunt voor het werken aan een veilige oplossing, en is iemand die het haarfijn uit kan leggen niet altijd in de buurt. We hebben er daarom gemeend goed aan te doen een aantal essentiële zaken eens op een rijtje te zetten. Hierbij is een splitsing gemaakt tussen robotica en de Machinerichtlijn en de gehele robotnorm EN-NEN-ISO 10218-2. Het resul-
Inhoudsopgave
taat is een praktisch dossier, dat u in veel gevallen net dat geheugensteuntje of aanknopingspunt geeft waar u naar op zoek was. Door het in het midden van het blad op te nemen, kunt u het er gemakkelijk uithalen en in uw bureaula leggen. Zo heeft u de basis altijd bij de hand.
26 Robots en de Machinerichtlijn: een stappenplan 31 Robots volgens EN-NEN-ISO 10218-1 33 Gevarentabel (Annex A) 34 Vuistregels voor robotintegratie op basis van EN-EN-NEN-ISO 10218-2
Tot slot een woord van dank aan Safora S.S. Macdonald – Consultant NEN Machinebouw en Nick de With – Senior Consultant en CEO van Fusacon BV. Zonder hun kennis van zaken en inzet was dit dossier nooit tot stand gekomen.
Voorwoord 025
Robots en de Machinerichtlijn:
een stappenplan
Op 29 december 2009 is Machinerichtlijn 2006/42/EG zonder overgangsperiode van kracht geworden. Machinerichtlijn 98/37/EG kwam daarmee te vervallen. Dit artikel geeft in tien stappen weer hoe men volgens de huidige richtlijn tot een CE-gecertificeerde robot komt. Artikel 25 van Richtlijn 2006/42/EG:
De Machinerichtlijn is een zogenaamde nieuwe-aanpakrichtlijn. Dit wil
Richtlijn 98/37/EG wordt ingetrokken met ingang van 29 december 2009.
zeggen dat hierin slechts essentiële veiligheids- en gezondheidseisen zijn
Verwijzingen naar de ingetrokken richtlijn gelden als verwijzingen naar
opgenomen. De machinerichtlijn geeft geen technische details over hoe
deze richtlijn […].
men aan deze eisen kan voldoen. Hiervoor heeft de Raad van de Europese Gemeenschappen een overeenkomst afgesloten met de Europese
Artikel 26 van Richtlijn 2006/42/EG:
Organisatie voor Normalisatie (CEN). Op grond van gemandateerde op-
De lidstaten stellen uiterlijk op 29 juni 2008 de bepalingen vast die nodig
drachten werkt CEN de essentiële veiligheids- en gezondheidseisen van
zijn om aan deze richtlijn te voldoen, en maken deze bekend […].
de richtlijn uit in Europese normen. Deze Europese normen kunnen door
Zij passen die bepalingen toe met ingang van 29 december 2009 […].
het bedrijfsleven als handvat worden gehanteerd om aan de richtlijn te voldoen.
Machinerichtlijn 2006/42/EG geeft verduidelijking op een aantal gebieden en een betere afbakening van producten die wel of niet onder de
Normen hebben geen wettelijke status en de toepassing ervan is dan
richtlijn vallen. Ook besteedt de richtlijn meer aandacht aan samenbouw
ook niet verplicht. Europese geharmoniseerde normen kunnen echter wel
en samenstellen van machines. Een belangrijke wijziging is onder andere
dienen als bewijsmateriaal, omdat zij de stand van de techniek weerge-
dat de ‘IIB-verklaring’ een andere betekenis heeft gekregen. Volgens ar-
ven en officieel zijn geaccepteerd als documenten die het ‘vermoeden
tikel 1 van de Richtlijn 2006/42/EG zijn de eisen van de richtlijn nu ook
van overeenstemming’ geven met de eisen van de relevante richtlijnen.
van toepassing op ‘niet voltooide machines’. Zo is een aandrijfsysteem
De Machinerichtlijn verlangt bewijs (in de vorm van een technisch dos-
al een ‘niet-voltooide machine’. IIB (inbouwverklaring) houdt in dat ook
sier) dat de getroffen maatregelen de veiligheid en de gezondheid waar-
toeleveranciers van componenten of niet-zelfstandig functionerende ma-
borgen. Het toepassen van Europese geharmoniseerde normen heeft
chines zich moeten verdiepen in de eisen van de richtlijn. In de inbouw-
hierin een belangrijke rol.
verklaring (IIB) moet men namelijk onder andere aangeven aan welke eisen van de richtlijn is voldaan. Verder dient te fabrikant te garanderen
Het is helaas niet zo dat er één norm is die u kunt hanteren om te voldoen
dat er een risicobeoordeling van zijn product is gemaakt. Hoewel dit geen
aan de eisen van de Machinerichtlijn. Er zijn in de loop van de jaren hon-
nieuwe eis is, wordt het wel nadrukkelijker gesteld. Wanneer men niet
derden Europese normen ontwikkeld. Wanneer een Europese norm wordt
voldoet aan de eisen van de richtlijn, zullen sancties doeltreffend, even-
ontwikkeld, is het nationale normalisatie-instituut (voor Nederland dus
redig en afschrikwekkend zijn. Veiligheidscomponenten moeten onder de
NEN) verplicht deze als nationale norm over te nemen. De norm wordt
nieuwe richtlijn voorzien worden van een CE-markering en de IIC verkla-
aangeduid met NEN-EN. In andere lidstaten worden dezelfde regels gehan-
ring voor veiligheidscomponenten is komen te vervallen.
teerd. De afgelopen jaren is er steeds vaker een verschuiving te zien van Europese normen naar nomen die op mondiaal niveau geaccepteerd zijn
Uitwerking van de eisen in Europese normen
of een internationale oorsprong hebben (ISO of IEC); deze normen worden
Het Nederlands Normalisatie-instituut (NEN) vertegenwoordigt Neder-
aangeduid als NEN-EN-ISO (bijvoorbeeld NEN-EN-ISO 12100). Ook bij de
land in het Comité Européen de Normalisation (CEN) en vervult daardoor
vertaling van een Europese norm in het Nederlands moet de inhoud gelijk
een spilfunctie tussen wetgever en machineproducent. NEN heeft toe-
blijven aan de oorspronkelijke norm. Europese normen worden standaard
gang tot en werkt mee aan alle programma’s en normvoorstellen die in
in het Engels, Frans en Duits gepubliceerd. Lidstaten kunnen vervolgens
het kader van de Machinerichtlijn worden opgesteld.
zelf bepalen of een vertaling in de eigen taal gewenst of noodzakelijk is.
026 Stappenplan
Bestaande geharmoniseerde normen die aangepast zijn op Machinerichtlijn 2006/42/EG zijn voorzien van een Annex ZB (voorheen ZA). Hierin wordt het verband met de essentiële eisen van de Richtlijn 2006/42/EG aangegeven.
A-, B- en C-normen Vanwege de grote diversiteit van machines zijn de normen die opgesteld zijn in het kader van de Machinerichtlijn, verdeeld in verschillende categorieën: • Type A-normen: deze bevatten fundamentele veiligheidsbeginselen; • Type B-normen: deze bevatten specificaties voor technische veiligheidsaspecten en voorzieningen; • Type C-normen: deze bevatten veiligheidsspecificaties voor bepaalde (groepen) machines.
Stappenplan van product (robot) tot CE-markering Om op een gestructureerde manier met de Machinerichtlijn te werken
Stap 1 en 2 Valt uw robot onder de Machinerichtlijn?
zult u bepaalde stappen moeten nemen. In het onderstaande schema
In artikel 1 van de Machinerichtlijn staat dat de richtlijn van toepassing
hebben wij de meest belangrijke stappen op een rij gezet.
is op machines (in brede zin van het woord) die afzonderlijk op de markt worden gebracht.
Stap 1
Product (robot)
Andere wetgeving (richtlijn)
Machinerichtlijn (2006/42/EG) Artikel 1, punt 1 Deze richtlijn is van toepassing op de volgende producten: a) machines;
Stap 2
Machinerichtlijn
b) verwisselbare uitrustingsstukken;
Art. 1
c) veiligheidscomponenten; d) hijs- en hefgereedschappen;
Stap 3
Bijlage I
e) kettingen, kabels en banden;
Fundamentele eisen
f) verwijderbare mechanische overbrengingssystemen; g) niet voltooide machines.
Stap 4
Bijlage IV ‘Gevaar-
‘Niet-gevaarlijke‘
lijke’ machines
machines
Wanneer u heeft geconstateerd dat de robot onder de definitie van machines (inclusief veiligheidscomponenten en niet-voltooide machines)
Notified Body
Europese normen
Stap 6
valt wat over het algemeen het geval is, dan zijn de eisen uit de Machinerichtlijn op de robot van toepassing. Hoewel wij ons nu beperken tot
Stap 5
de Machinerichtlijn kunnen er echter nog meerdere Europese richtlijnen Stap 7
Technisch dossier
Technische documenten
van toepassing zijn op de robot, te denken valt aan de EMC-richtlijn en de
niet-voltooide machine
Laagspanningsrichtlijn. Werkt de robot in een explosiegevaarlijke omgeving dan kan zelfs de ATEX richtlijn van kracht zijn. In sommige gevallen
Gebruiksaanwijzing
Montagehandleiding
kan het moeilijk zijn om zelf te bepalen onder welke richtlijn(en) de robot valt. In dat geval kunt u contact opnemen met het Adviespunt Machine-
Stap 8
bouw. De consultants van het Adviespunt kunnen samen met u bepalen Stap 9
EG-verklaring van
Inbouwverklaring
overeenstemming
niet-voltooide machine
wat precies van toepassing is.
Stap 3 – Fundamentele veiligheidseisen Stap 10
CE-markering
U hebt geconstateerd dat de robot onder de Machinerichtlijn valt. Hoe gaat u nu verder? De fundamentele wettelijke eisen waar de robot aan
Stappenplan 027
dient te voldoen, zijn vastgelegd in Bijlage I van de Machinerichtlijn. Het
N.B.: De Machinerichtlijn is voornamelijk gericht op zelfcertificatie. Dat
is belangrijk dat u kennis neemt van de ‘Algemene beginselen’ van Bij-
wil zeggen dat ondanks het feit dat een aangemelde instantie een con-
lage I. Deze bevatten namelijk, in het kort samengevat, wat de gedach-
trole uitvoert op het juist toepassen van normen en het voldoen aan de
tegang achter de eisen van de Machinerichtlijn is. Tevens wordt er nog
eisen van de Machinerichtlijn, de fabrikant altijd de verantwoordelijkheid
meer nadruk gelegd op de risicobeoordeling.
blijft dragen voor het maken van een veilige machine. Een notified body neemt deze verantwoordelijkheid niet over.
In Bijlage I worden eisen gesteld die betrekking hebben op onder andere
Valt uw machine niet onder Bijlage IV van de Machinerichtlijn, dan vindt
de bediening, de verlichting, de noodstop, de stabiliteit, afscherming
er geen controle van een dergelijke instantie plaats en certificeert u de
(van gevaarlijke delen), aanduidingen op de machine en de gebruiks-
machines zelf zonder tussenkomst van een derde (zelfcertificatie). Het
aanwijzing.
staat u natuurlijk vrij om ondanks dat uw machines niet onder Bijlage IV valt, toch een notified body in te schakelen.
Stap 4 en 5 – Gevaarlijke machines/Notified Body (in de meeste gevallen niet van toepassing voor robots)
Stap 6 – Europese normen
Ga na of de robot wordt genoemd in Bijlage IV van de Machinerichtlijn.
De fundamentele veiligheidseisen van de Machinerichtlijn zijn globaal
In Bijlage IV worden onder andere machines genoemd die onderhevig
van aard. De Europese Commissie heeft mandaat verstrekt aan CEN om
zijn aan een EG-typeonderzoek. Dit houdt in dat de desbetreffende ma-
normen te ontwikkelen die als het ware handen en voeten geven aan de
chine door een bij de overheid aangemelde instantie dient te worden
eisen die in de Machinerichtlijn staan. Europese normen bevatten een
gecontroleerd. Deze instanties worden: ’Notified Body’ genoemd. Voor de
technische uitwerking van die eisen.
Machinerichtlijn zijn dat in Nederland o.a.: KEMA, Aboma/Keboma, Lift-
Het gebruik van Europese normen is niet verplicht. De Machinerichtlijn
instituut bv, SGS Technische Inspectie bv, SKH en TUV-Nederland. Jaarlijks
noemt het een ‘niet-bindende technische specificatie’. Er is echter wel
wordt een lijst met aangemelde instanties geplaatst in het Publicatieblad
een duidelijk verband tussen de richtlijn en de daarvoor ontwikkelde nor-
van de Europese Gemeenschappen. In het overzicht van de aangemelde
men. De Machinerichtlijn geeft aan dat als u gebruikmaakt van Europese
instanties staat voor welke richtlijnen de aangemelde instanties gerech-
normen, u een ‘vermoeden van overeenstemming’ met de eisen van de
tigd zijn verklaringen van EG-typeonderzoek af te geven. Een volledig
richtlijn heeft. Hiermee staat u sterk want het is algemeen geaccepteerd
overzicht van de notified bodies is te vinden op de site http://ec.europa.
dat wanneer u Europese normen heeft gehanteerd, u voldoet aan de ei-
eu/index_en.htm
sen van de richtlijn (zie artikel 7 van de Machinerichtlijn).
Machinerichtlijn (2006/42/EG) Bijlage I Algemene Beginselen
zondheidseisen, zijn alleen van toepassing indien het gevaar in kwes-
1. De fabrikant van een machine of diens gemachtigde garandeert
tie bij de betrokken machine aanwezig is wanneer deze op de door
dat een risicobeoordeling wordt uitgevoerd om na te gaan welke vei-
de fabrikant of diens gemachtigde bedoelde wijze, dan wel in voor-
ligheids- en gezondheidseisen op die machine van toepassing zijn; bij
zienbare abnormale omstandigheden wordt gebruikt. De beginselen
ontwerp en bouw van de machine moet vervolgens rekening worden
van geïntegreerde veiligheid van punt 1.1.2 en de voorschriften inzake
gehouden met de resultaten van deze risicobeoordeling.
markering en gebruiksaanwijzing van de punten 1.7.3 en 1.7.4 gelden in ieder geval.
Via het herhalen van bovenbedoelde risicobeoordeling en -beperking dient de fabrikant of diens gemachtigde:
3. De in deze bijlage vermelde essentiële veiligheids- en gezondheids-
• de grenzen van de machines te bepalen, zowel uitgaande van het
eisen zijn dwingend. Gezien de stand van de techniek is het evenwel
beoogde gebruik als van elk redelijkerwijs voorzienbare verkeerde
mogelijk dat de daarin gestelde doelen niet kunnen worden bereikt. In
gebruik daarvan,
dat geval moeten die doelstellingen bij het ontwerp en de bouw van
• na te gaan welke gevaren door de machines kunnen worden ver-
de machine zoveel mogelijk worden nagestreefd.
oorzaakt en welke gevaarlijke situaties daaraan verbonden zijn, • de risico’s in te schatten met inachtneming van de ernst van het
4. Deze bijlage bestaat uit verschillende delen. Het eerste deel heeft
mogelijke letsel of de aantasting van de gezondheid en de waar-
een algemene werkingssfeer en is van toepassing op alle soorten
schijnlijkheid dat deze zich voordoet,
machines. In de andere delen wordt verwezen naar bepaalde soor-
• de risico’s te beoordelen teneinde, overeenkomstig de doelstelling van deze richtlijn, te bepalen of risicoreductie vereist is,
ten meer specifieke gevaren. De gehele bijlage moet evenwel worden bekeken om zeker te zijn dat aan alle toepasselijke essentiële eisen is
• de gevaren weg te nemen of de aan deze gevaren verbonden ri-
voldaan. Bij het ontwerpen van machines overeenkomstig punt 1 van
sico’s te verminderen door de toepassing van beschermende maatre-
deze algemene beginselen, worden de eisen van het algemene deel
gelen in de in punt 1.1.2, onder b) vastgestelde volgorde.
en de eisen van een of meer andere delen in aanmerking genomen, naar gelang van de resultaten van de risicobeoordeling, uitgevoerd
2. De verplichtingen die zijn vervat in de essentiële veiligheids- en ge-
028 Stappenplan
overeenkomstig punt 1 van deze algemene beginselen.
Voor industriële robots is er een type C-norm ontwikkeld: NEN-EN-
berekeningen, testresultaten, certificaten enz., aan de hand waarvan
ISO10218-1 met als titel: Robots voor industriële omgevingen.
kan worden nagegaan of de niet voltooide machine aan de toegepaste essentiële gezondheids- en veiligheidseisen voldoet,
In een speciaal overzicht heeft NEN alle normen en normontwerpen die in het kader van de Machinerichtlijn zijn opgesteld, bij elkaar gezet. Er is een indeling gemaakt naar categorieën, zodat u gemakkelijk kunt zien of er voor uw type machine normen zijn.
- de documentatie over de risicobeoordeling waaruit de gevolgde procedure blijkt, met inbegrip van de volgende gegevens: i) de essentiële gezondheids- en veiligheidseisen van deze richtlijn die van toepassing en vervuld zijn, ii) de beschrijving van de beschermende maatregelen die zijn toegepast
Stap 7 – Technisch dossier voor machines
om vastgestelde gevaren weg te nemen of onderkende risico’s te ver-
Voordat de EG-verklaring van overeenstemming kan worden opgesteld,
minderen en, in voorkomend geval, informatie over de restrisico’s,
moet de fabrikant, of zijn in de Gemeenschap gevestigde gevolmach-
iii) de normen en overige toegepaste technische specificaties die zijn toe-
tigde, zich ervan hebben vergewist en kunnen garanderen dat bepaalde
gepast, met opgave van de essentiële gezondheids- en veiligheidseisen
documenten te zijnen kantore beschikbaar blijven voor eventuele contro-
die daaronder vallen,
les. Een van deze documenten is het technische dossier voor machines.
iv) technische verslagen met de resultaten van de proeven die door de
Bijlage VII van de Machinerichtlijn geeft aan wat er in dit dossier moet
fabrikant dan wel een door hem of zijn gemachtigde gekozen bevoegde
staan. Bijlage VII is opgesplitst in twee delen: A. Technisch dossier voor machines (lees robot) en
instantie zijn verricht, v) kopie van de montagehandleiding van de niet voltooide machine;
B. Relevante technische documentatie voor niet-voltooide machines. Voor niet-voltooide machines zijn de stappen 7 tot en met 10 iets af-
Het technisch dossier hoeft zich niet op het grondgebied van de Gemeen-
wijkend. In plaats van een technisch dossier voor machines dient u een
schap te bevinden en hoeft ook niet permanent in materiële vorm voor-
dossier samen te stellen met daarin relevante technische documenten
handen te zijn. Wel moeten de onderdelen van het dossier, door de in de
van de niet-voltooide machine. U dient een montagehandleiding en een
EG-verklaring van overeenstemming aangewezen persoon, binnen een tijd
IIB-inbouwverklaring bij te sluiten. Niet-voltooide machines krijgen geen
die, met de complexiteit van een calamiteit overeenkomt, kunnen worden
CE-markering op basis van de Machinerichtlijn. Het kan echter wel voor-
bijeengebracht en beschikbaar gesteld indien daar vraag naar is door een
komen dat onderdelen van een niet-voltooide machine een CE-markering
bevoegde nationale instantie (bijvoorbeeld de Arbeidsinspectie). Het dos-
bevatten op basis van een andere Europese richtlijn, bijvoorbeeld de
sier dient tenminste tien jaar na datum van de fabricage van de machine
Richtlijn drukapparatuur (PED) of de EMC-richtlijn.
bewaard te blijven (zie Bijlage VII van de Machinerichtlijn onder punt 2).
Machinerichtlijn – Bijlage VII, onder B Relevante technische documenten voor niet-voltooide machines
Stap 8 Gebruiksaanwijzing In Bijlage I van de Machinerichtlijn staan onder punt 1.7.4 eisen gesteld
Het dossier bevat de volgende elementen:
aan de inhoud van de gebruiksaanwijzing voor machines. De gebruiksaan-
a) een constructiedossier bestaande uit:
wijzing dient niet alleen informatie te bevatten voor het bedienen van de
- het overzichtsplan van de niet voltooide machine, alsmede de teke-
robot maar tevens voor de installatie, schoonmaak, onderhoud, transport,
ningen van de besturingsschakelingen, - gedetailleerde en volledige tekeningen, eventueel aangevuld met
Machinerichtlijn – Bijlage VII, onder A Technisch dossier voor machines 1. Het technische dossier bevat de volgende elementen: a) een constructiedossier bestaande uit: - een algemene beschrijving van de machine; - het overzichtsplan van de machine, en de tekeningen van de besturingsschakelingen alsmede ter zake dienende beschrijvingen en toelichtingen om de werking van de machine te kunnen begrijpen; - gedetailleerde en volledige tekeningen, eventueel aangevuld met
etc. (zie Machinerichtlijn – Bijlage I, 1.7.4.2 voor een volledig overzicht van de inhoud van de gebruiksaanwijzing). ii) de beschrijving van de beschermende maatregelen die zijn toegepast om vastgestelde gevaren weg te nemen of onderkende risico’s te verminderen en, in voorkomend geval, informatie over de restrisico’s in verband met de machine; - normen en overige toegepaste technische specificaties, met opgave van de essentiële gezondheids- en veiligheidseisen die daaronder vallen; - technische verslagen waarin de uitkomsten van de proeven zijn opgenomen die door de fabrikant dan wel door een door hem of zijn gemachtigde gekozen bevoegde instantie zijn verricht;
berekeningen, testresultaten, verklaringen enz., aan de hand waar-
- een exemplaar van de gebruiksaanwijzing van de machine;
van kan worden nagegaan of de machine aan de essentiële gezond-
- in voorkomend geval, de inbouwverklaring en de instructies voor in-
heids- en veiligheidseisen voldoet; - de documentatie over de risicobeoordeling waaruit de gevolgde procedure blijkt, met inbegrip van de volgende gegevens: i) een lijst van de essentiële gezondheids- en veiligheidseisen die op de betrokken machine van toepassing zijn,
bouw betreffende zo ingebouwde niet voltooide machines; - in voorkomend geval, afschriften van de EG-verklaring van overeenstemming van de machine of van overige in de machine ingebouwde producten; - een afschrift van de EG-verklaring van overeenstemming;
Stappenplan 029
De Machinerichtlijn hanteert een trapsgewijs systeem voor veiligheid van
Bij vergroting of verkleining van de CE-markering moeten de verhoudin-
de robot. Allereerst dient men bij het ontwerpen van de robot rekening te
gen van de onderstaande afbeelding behouden blijven.
houden met gevaren en deze zo veel mogelijk in het ontwerp te beperken. Wanneer er toch nog risico’s overblijven, kan men gebruikmaken van
De onderdelen van de CE-markering moeten ongeveer dezelfde hoogte
veiligheidsmiddelen zoals afschermingen. Instructies voor het omgaan
hebben, namelijk minimaal 5 mm. Bij machines van geringe grootte mag
met zogenaamde restrisico’s moeten in de gebruiksaanwijzing worden
van deze minimumafmeting worden afgeweken.
opgenomen. Wanneer de volledige kwaliteitsborgingsprocedure is toegepast, wordt Een belangrijk aspect bij het opstellen van de gebruiksaanwijzing is het
de CE-markering gevolgd door het identificatienummer van de aange-
rekening houden met redelijk te verwachten gebruik van de machine.
melde instantie.
Omdat het voor een fabrikant niet altijd mogelijk is om precies te weten wat ‘redelijk te verwachten gebruik’ is, is het over het algemeen raad-
Opmerking
zaam om in de gebruiksaanwijzing goed te omschrijven waarvoor men
Het stappenplan dat hiervoor uiteengezet is, geeft in het kort inzicht in
de machine moet gebruiken en elk ander gebruik uit te sluiten.
de verschillende stappen die u kunt doorlopen om uiteindelijk tot CEmarkering voor uw robot te komen. Voor niet-voltooide machines kunt
Voor het opstellen van de gebruiksaanwijzing kunt u gebruikmaken van
u een soortgelijk stappenplan doorlopen, alleen worden deze producten
NEN-EN-ISO 12100, deel 2, hoofdstuk 6. De Nederlandse norm NEN 5509
als eindresultaat niet voorzien van een CE-markering op basis van de Ma-
is een norm met uitgebreide gegevens over het opstellen van een ge-
chinerichtlijn. Om het overzichtelijk te houden is niet over alle onderwer-
bruiksaanwijzing, maar is geen Europese norm en heeft geen directe re-
pen uitgebreide informatie verstrekt. Evenmin is uitgebreid ingegaan op
latie met de Machinerichtlijn.
de certificatiestructuur die nieuwe-aanpakrichtlijnen kennen. De meeste producten die onder de Machinerichtlijn vallen, worden namelijk door
Stap 9 – EG-verklaring van Overeenstemming
middel van zelfcertificatie beoordeeld.
Om aan te tonen dat u voldaan heeft aan de eisen van de Machinerichtlijn dient u een EG-verklaring van overeenstemming op te stellen. Deze
Warenwetbesluit
verklaring dient net als de gebruiksaanwijzing meegegeven te worden
In Nederland is de Machinerichtlijn opgenomen in de Warenwet. De im-
met de machine.
plementatie van de Richtlijn 2006/42/EG heeft plaatsgevonden met een wijziging van enkele Warenwetbesluiten. De wijziging is gepubliceerd in
Er zijn twee verschillende soorten verklaringen:
Staatsblad 236 van 2008. De wijziging is op 29 december 2009 in werking
1 EG-verklaring van overeenstemming voor machines (Machinerichtlijn
getreden. De tekst van de nationale wet (in ieder land van de Europese
Bijlage II, A); 2 Inbouwverklaring voor niet-voltooide machines (Machinerichtlijn – Bijlage II, B);
Economische Ruimte) dient de fabrikant (die soms ook gebruiker is) tot richtsnoer. Het Warenwetbesluit bevat niet de volledige essentiële eisen, maar verwijst hiervoor naar bijlage I van de Machinerichtlijn. Het verdient aanbeveling, bij afzet op de markt van een andere lidstaat, u nauwkeu-
Wanneer gesproken wordt over de IIA- of de IIB-verklaring, wordt eigen-
rig op de hoogte te stellen van de inhoud van de vigerende nationale
lijk gerefereerd aan de Bijlage II van de Machinerichtlijn. In Bijlage II staat
wetgeving.
aangegeven wat de inhoud van de verklaring dient te zijn.
Structuur van de Machinerichtlijn Stap 10 – CE-markering
Voordat u de Machinerichtlijn gaat lezen, is het handig om te weten dat
Het aanbrengen van de CE-markering op de machine is als het ware de
de richtlijn een bepaalde structuur heeft die bestaat uit de volgende on-
eindfase van het voldoen aan de eisen die gesteld worden in de Machi-
derdelen:
nerichtlijn. De markering geeft aan dat uw machine volgens de daarvoor
• de overwegingen (rekening houdend met ...);
geldende Europese regels (en dus tevens nationale wetgeving) is ont-
• de artikelen (wettelijke kader van de richtlijn);
worpen.
• de bijlagen (uitwerking van of verwijzing vanuit bepaalde artikelen).
De CE-markering bestaat uit de initialen ‘CE’, ook wel aangeduid als Con-
Een soortgelijke structuur is in de meeste nieuwe-aanpakrichtlijnen terug
formité Européenne. In Bijlage III van de Machinerichtlijn is het te gebrui-
vinden. Hierna treft u een schematische weergave van de richtlijn, zodat
ken model afgebeeld. De CE-markering moet worden aangebracht in de
u gemakkelijk en snel kunt zien waar en wat er in de verschillende arti-
onmiddellijke nabijheid van de naam van de fabrikant of diens gemach-
kelen en bijlagen staat.
tigde, met gebruikmaking van dezelfde techniek.
030 Stappenplan
Robots volgens NEN–EN-ISO 10218-1 Europese geharmoniseerde normen geven een technische uitwerking aan de fundamentele veiligheids- en gezondheidseisen die in de machinerichtlijn worden gesteld. Deze normen worden op basis van consensus, tussen de verschillende Europese landen, door belanghebbende partijen (zoals de gebruikers, fabrikanten, brancheorganisaties en de overheid) opgesteld. In dit artikel wordt nader ingegaan op de geharmoniseerde norm NEN-EN-ISO 10218, met als titel ‘Robots for industrial environments – Safety requirements’. Wanneer de norm in het Publicatieblad van de Europese Unie wordt gepu-
Annex ZA en Annex ZB
bliceerd (de eindfase), dan spreken we over een geharmoniseerde Euro-
Geharmoniseerde normen worden voorzien van een Annex ZA. In deze
pese norm. Geharmoniseerde normen zijn normen die door de Europese
Annex wordt het verband gelegd met de essentiële eisen in de machi-
commissie zijn aanvaard in het kader van de Nieuwe Aanpak Richtlijnen,
nerichtlijn of andere Europese richtlijnen. Wanneer de norm gepubliceerd
nadat de leden van CEN (Comité Européen de Normalisation) en CENELEC
is in het Publicatieblad van de Europese Unie, geldt het vermoeden van
(Comité Européen de Normalisation Electrotechnique) overeenstemming
overeenstemming. Dit vermoeden van overeenstemming is echter niet
hebben bereikt over de technische uitwerking van één of meer funda-
automatisch van toepassing op de nieuwe machinerichtlijn 2006/42/EG.
mentele veiligheids- en gezondheidsvoorschriften. Het zou niet haalbaar
Om het vermoeden van overeenstemming te behouden, is het belangrijk
zijn om alle eisen met betrekking tot veiligheid en gezondheid in één
dat de vele honderden normen die onder de Machinerichtlijn zijn ontwik-
norm samen te brengen. De normen die zijn opgesteld in het kader van
keld, aangepast worden op de nieuwe richtlijn. Dit wordt gedaan door
de Machinerichtlijn zijn vanwege de grote diversiteit van machines in-
middel van het toevoegen van een Annex ZB. Dit proces is nog steeds
gedeeld in drie categorieën. Ten eerste zijn er de type A-normen (fun-
gaande, en naar verwachting zal de aanpassing rond moeten zijn voordat
damentele veiligheidsnormen) met basisbegrippen, ontwerpbeginselen
de nieuwe richtlijn van kracht gaat. Net als Annex ZA geeft Annex ZB het
en algemene aspecten die op machines van toepassing kunnen zijn. Dan
verband aan met de essentiële eisen van Machinerichtlijn 2006/42/EG.
zijn er de type B-normen (generieke veiligheidsnormen) met één of meer
NEN-EN-ISO 10218-1 is al voorzien van een Annex ZB.
veiligheidsaspecten of één of meer typen beveiligingsvoorziening, die voor een breed scala van machines van toepassing kunnen zijn. De type
NEN-EN-ISO 10218-1:2008
B-normen kunnen ook weer worden onderverdeeld in diverse catego-
Deze norm is speciaal ontwikkeld om risico’s en gevaren van industriële
rieën. Er zijn type B1-normen voor bepaalde veiligheidsaspecten (voor
robots in kaart te brengen en is opgesteld door de Internationale Techni-
bijvoorbeeld veiligheidsafstanden, oppervlaktetemperatuur en geluid),
sche Commissie ISO/TC 184 – Industrial Automation systems and integra-
alsmede type B2-normen voor beveiligingsvoorzieningen (zoals twee-
tion. Hij is op 17 november 2008 goedgekeurd door CEN en vervolgens
handenbediening, blokkeervoorzieningen, drukgevoelige voorzieningen
overgenomen als Europese norm. NEN-EN-ISO 10218 bestaat uit twee
en afschermingen). Ten slotte zijn er de type C-normen (machineveilig-
delen. Deel 1 gaat over robots en specificeert de eisen en richtlijnen voor
heidsnormen), met gedetailleerde veiligheidseisen voor een bepaalde
een veilig ontwerp, de beschermende maatregelen en de instructies voor
machine of groep van machines.
het gebruik van industriële robots. Het beschrijft de basisrisico’s die ver-
Het toepassen van een geharmoniseerde norm geeft het zogenoemde
bonden zijn aan robots en geeft eisen voor het reduceren of elimineren
‘vermoeden van overeenstemming’ met de desbetreffende eis van de
van deze risico’s. Deel 2 gaat over robotsystemen en integratie. De geva-
richtlijn. Men gaat er dus automatisch van uit dat je voldoet aan de Machi-
ren in relatie tot geluid zijn in dit tweede deel opgenomen.
nerichtlijn wanneer je bij het ontwerp van de machine of robot geharmoniseerde normen gebruikt. Het voordeel van het gebruik van een C-norm
Lijst van gevaren
is dat men al gekeken heeft naar de bijzondere risico’s die zich kunnen
Annex I van NEN-EN-ISO 10218-1 geeft een lijst van gevaren weer die
voordoen met bijvoorbeeld robots. Er is als het ware al een risicobeoorde-
kunnen voorkomen bij industriële robots (zie tabel A.1). Een risicobeoor-
ling voor je gemaakt.
deling zal vanzelfsprekend moeten uitwijzen of er nog additionele risico’s
Ontwerp & risico’s 031
zijn, naast de risico’s die al in Annex I zijn weergegeven. Bij het maken
Ontwerpeisen
van de risicobeoordeling dien je rekening te houden met factoren zoals
In het vijfde hoofdstuk van de NEN-EN-ISO 10218-1 worden situaties aan-
het bedoeld gebruik van de robot (waaronder onderwijs, onderhoud en
gegeven, waarbij zich een bepaald risico of gevaar kan voordoen. Ver-
schoonmaak, het onbedoeld opstarten van de robot, de toegang van per-
volgens wordt hiervoor een beschermende maatregel voorgesteld, die
soneel van diverse richtingen, voorzienbaar misbruik van de machine en
in het ontwerp kan worden toegepast. Eén en ander is bepaald op basis
het effect van falen van het besturingssysteem). Geconstateerde risico’s
van visuele inspectie, praktisch testen, afmetingen, observatie tijdens de
zullen gereduceerd or geëlimineerd moeten worden volgens het trapsge-
ingebruikstelling van de robot en een analyse van de flowdiagrammen.
wijze systeem, zoals ook aangeven in NEN-EN-ISO 12100-1 en 2, alsmede
Voorts dient de robot te voldoen aan de eisen van de EMC-richtlijn (elek-
in NEN-EN-ISO 14121-1. Dat wil zeggen: eerst in het ontwerp, daarna met
tromagnetische compatibiliteit), waarbij er bijvoorbeeld gebruik kan wor-
aanvullende veiligheidsmaatregelen (zoals afschermingen) en als laatste
den gemaakt van de elektrotechnische norm IEC 61000. Dit ter voorko-
dienen de restrisico’s te worden vermeld in de gebruiksaanwijzing.
ming van gevaarlijke bewegingen van de robot, welke kunnen ontstaan
Nr.
Omschrijving
Voorbeeld(en) van gerelateerde gevaarlijke situaties
Gerelateerde gevarenzone
Clausule referentie
1
Mechanische gevaren
1.1
Verbrijzeling
Bewegingen (normale of singulaire) van enig onderdeel van de robotarm of extra assen
Begrensde ruimte
5.11; 5.12
1.2.
Verdrukking
Beweging van extra assen
Rondom randapparatuur
5.3
1.3
Snijden of afbreken
Beweging of rotatie zorgt voor scharenactie
Begrensde ruimte
5.3
1.4
Verstrikking
Rotatie van polsgewricht of extra assen
Begrensde ruimte
5.8.2
1.5
Naar binnen trekken of insluiting
Tussen robotarm en een vast object
Rondom vaste objecten nabij begrensde ruimte
5.12
1.6
Botsing
Bewegingen (normale of singulaire) van enig onderdeel van de robotarm
Begrensde ruimte
5.11; 5.12
Contact met geaarde onderdelen of aansluitingen
Elektrische kast, terminal boxes, bedieningspanelen bij machine
5.2
2
Elektrische gevaren
2.1
Contact van personen met geaarde delen (direct contact)
8
Gevaren gevormd door nalaten van ergonomische principes in het ontwerpproces
8.1
Ongezonde houdingen postures of excessieve moeite (‘repetitive strain’)
Slecht ontworpen teach pendant
Teach pendant
5.8
8.2
Gebrekkige beschouwing van anatomie van hand/arm of voet-been
Ongeschikte locatie van bedieningen
Bij laden/lossen werkstuk en toolbevestiging of instellen van posities
5.3
8.7
Ongeschikt ontwerp, locatie of identificatie van handmatige bedieningen
Slordige operatie van bedieningen
Aan of nabij de robotcel
5.3
8.8
Ongeschikt ontwerp of locatie van visuele displayunits
Misinterpretatie van getoonde informatie
Aan of nabij de robotcel
5.3 ; 5.8
10
Onverwachte start, onverwachte overrun/over speed
10.1
Storing/ontregeling van de energiebron
Mechanische gevaren geassocieerd met robot en extra assen
Aan of nabij de robotcel
5.2.2
10.2
Herstel van energietoevoer na een onderbreking
Onverwachte bewegingen van robot of extra assen
Aan of nabij de robotcel
5.2.2
10.3
Externe invloeden op de elektrische apparatuur
Onvoorspelbaar gedrag van elektronische bedieningen door electromagnetische interferentie
Aan of nabij de robotcel
5.2.6
13
Storing stroomtoevoer (externe energiebronnen)
Storingen van de besturing resulterend in loslaten van robotarmrem. Loslaten van de rem maakt dat de robotelementen onverwachts bewegen, veroorzaakt door de resterende krachten (inertie, zwaartekracht, spring/ energie-opslagmiddelen)
Aan of nabij de robotcel waar robotelementen in een veilige toestand worden gehouden middels het toepassen van stroom of vloeistofdruk
5.2
14
Storing besturingscircuit (hardware of software)
Onverwachte bewegingen van robot of extra assen
Aan of nabij de robotcel
5.3.2
18
Stabiliteitsverlies, kantelen van apparatuur
Onbegrensde robot of extra assen (in positie gehouden door zwaartekracht), die omvallen of kantelen
Aan of nabij de robotcel
5.2.3; 5.14
032 Ontwerp & risico’s
door EMI (elektromagnetische storing of interference), RFI (radiofrequente storing of interference) en ESD (elektrostatische lading of discharge). Ver-
der worden er aanwijzingen gegeven voor zowel de hard- als software van besturingssystemen met een veiligheidsfunctie. Er wordt algemeen van uitgegaan dat het veiligheidscategorie 3 betreft, zoals omschreven in NEN-EN-ISO 13849-1 - Veiligheid van machines - Onderdelen van besturingssystemen met een veiligheidsfunctie - Deel 1: Algemene regels voor ontwerp. Voor de elektrische veiligheid van de robot wordt verwezen naar de NEN-EN-IEC 60204-1 Veiligheid van machines - Elektrische uitrusting van machines - Deel 1: Algemene eisen. De uitrusting waarop de NENEN-IEC 60204 van toepassing is, begint op het punt waar de elektrische uitrusting van de machine op de elektrische voeding is aangesloten.
Gebruiksaanwijzing en markering In de Machinerichtlijn worden in Bijlage I, punt 1.7.3 en 1.7.4, eisen ge-
steld aan de markering op een machine of robot en de gebruiksaanwijzing. In NEN-EN-ISO 12100 wordt dit nader gespecificeerd, maar NEN-ENISO 10218-1 geeft in hoofdstuk 6 nog specifieke aanwijzingen voor de gebruiksaanwijzing voor industriële robots. Zo dienen robots of robotsystemen voorzien te zijn van een instructiehandboek, met daarin onder andere opgenomen: • naam, adres en contactgegevens van de fabrikant of leverancier • instructies voor de installatie en programmering van de robot • instructies voor het testen en inspecteren van de afschermingen, die uitgevoerd dienen te worden alvorens het eerste gebruik van de robot • instructies voor het veilig bedienen van de robot De robot dient gemarkeerd te zijn met onder andere het volgende (hoofdstuk 6): • naam en adres van de fabrikant • modelnummer en referentienummer • maand en jaar van fabricage • het gewicht van de machine • informatie betreffende elektrische, hydraulische en pneumatische systemen • hijspunten voor transport dienen te worden aangeduid • laadcapaciteit De eisen die worden aangegeven in NEN-EN-ISO 10218-1 zijn minimale eisen, die de veiligheid dienen te waarborgen bij het gebruik van de robot. Er kunnen vanzelfsprekend nog andere veiligheidsmaatregelen worden getroffen, afhankelijk van het type robot en de functionaliteit die er aan wordt toegekend. Annex D geeft een aantal opties, welke in acht kunnen worden genomen die de flexibiliteit, hergebruik en veiligheid van de robot ten goede komen. Hoewel deze norm speciaal voor industriële robots is ontwikkeld, dien je nog een aantal andere normen te raadplegen om aan alle eisen van de machinerichtlijn te voldoen. De norm geeft een overzicht van de normen die je, naast deze norm, nog zou moeten raadplegen. Mocht je naar aanleiding van dit artikel nog vragen hebben, dan kun je contact opnemen met het Adviespunt Machinebouw via
[email protected].
U let nauwgezet op onafhankelijke testen van uw auto … alleen garages die lid zijn van een branchevereniging vindt u betrouwbaar … waarom
dan ook niet als het gaat om Industriële Robots? www.roboticsbenelux.info
Vuistregels voor robotintegratie volgens NEN-EN-ISO 10218-2 Hieronder vindt u een overzicht van de belangrijkste paragrafen in de norm NEN-EN-ISO 10218-2. De norm specificeert veiligheidseisen voor de integratie van industriële robots en industriële robotsystemen, zoals gedefinieerd in NEN-eN-ISO 10218-1, en industriële robotcellen. In het overzicht zijn artikelnummers, onderwerp en een korte toelichting opgenomen. Artikel
Onderwerp
Vuistregel
D1.par. 3.18
Definitie industriële robot
Een industriële robot is een automatisch bestuurde, herprogrammeerbare multifunctionele manipulator, programmeerbaar in drie of meer assen, die vast kan zijn opgesteld of geschikt is voor mobiel gebruik in een industriële automatisering applicatie.
D1.par. 3.18
Definitie industriële robot
Een robot is meer… Tot het begrip industriële robot behoren eveneens 1) additionele assen bestuurd door de robot, 2) de manipulator (inclusief actuatoren) en 3) de besturing, inclusief teachpendant en de communicatie interfaces.
D1.H1.
Naam en toepassingsgebied NEN-EN-ISO 10218-1
Robots voor industriële omgevingen - Veiligheidseisen - Deel 1: Robot. Het specificeert eisen en richtlijnen voor het inherent veilig ontwerp, de beschermende maatregelen en de gebruiksinformatie voor industriële robots. Deel 1 is bedoeld voor fabrikanten van industriële robots.
D2. introductie
Naam en toepassingsgebied NEN-EN-ISO 10218-2
Robots voor industriële omgevingen - Veiligheidseisen - Deel 2: Industriële robotsysteem en integratie. Het specificeert veiligheidseisen voor de integratie van industriële robots en industriële robotsystemen, zoals gedefinieerd in NEN-EN-ISO 10218-1, en industriële robotcellen. Deel 2 is bedoeld voor bedrijven die industriële robots aanschaffen en integreren met één of meer andere machines.
D2. introductie
Meer B-normen van toepassing?
Er zijn meestal meerdere relevante B-normen van toepassing zijn, zoals bijvoorbeeld EN-IEC 60204-1: Elektrische uitrusting machines, ISO 4413: Hydraulische installaties en ISO 4414; pneumatische installaties. Verder is de robot(-cel) vaak onderdeel een geïntegreerd productiesysteem afgedekt door de norm ISO 11161.
D2. introductie
Meer C-normen van toepassing?
Op de in een robot cel toegepaste machines kunnen specifieke C-normen van toepassing zijn. Bijvoorbeeld de C-norm EN 619 geeft de veiligheids- en EMC-eisen eisen voor stukgoedtransporteurs.
Scope
Wat valt volgens NEN-EN-ISO 10218-2 onder noemer ‘integratie’
De integratie omvat: a) het ontwerp, de fabricage, installatie, bediening, onderhoud en ontmanteling van een industrieel robotsysteem; b) de opzet van de nodige informatie hiervoor; c) alle onderdelen/ apparaten van het industriële robotsysteem.
D2.par.3.2
Definitie samenwerkende robot
Robot ontworpen voor directe interactie met een mens binnen een bepaalde vastgestelde werkruimte.
D2.par.3.3
Definitie werkgebied samenwerkende robot
Werkruimte binnen het afgeschermde gedeelte van een robotcel, waar de robot en een mens gelijktijdig productietaken uitvoeren.
D2.par.3.7
Definitie integrator
Entiteit die robotsystemen of geïntegreerde productiesystemen ontwerpt, levert, produceert of assembleert en is belast met de veiligheid strategie, met inbegrip van de beschermende maatregelen en de besturingsinterfaces.
034 Vuistregels
Artikel
Onderwerp
Vuistregel
D2.par.3.8
Definitie geïntegreerde productiesystemen (IMS)
Groep van machines die op een gecoördineerde manier samenwerken, verbonden door een materiaaltransportsysteem en onderling verbonden zijn door middel van besturingssystemen, met het oog op de productie, behandeling, verplaatsing of verpakking van materialen.
D2.par.3.9
Definitie industriële robotcel
Eén of meer robotsystemen, inclusief de bijbehorende machines en apparatuur en de bijbehorende afgeschermde ruimte en beschermende maatregelen.
D2.par.3.10
Definitie industriële robotlijn
Meer dan één robotcel voor het uitvoeren van dezelfde of verschillende functies en de bijbehorende apparatuur in aparte of gecombineerde afgeschermde ruimten.
D2.par.3.13.1
Werkruimte robot
Gedeelte van de begrensde ruimte dat daadwerkelijk door de robot wordt gebruikt tijdens het uitvoeren van alle geprogrammeerde bewegingen.
D2.par.3.13.2
Begrensde ruimte
Dat deel van de maximale ruimte welke wordt beperkt door automatische begrenzings voorzieningen.
D2.par.3.13.3
Beveiligde ruimte
Ruimte die wordt begrensd door een afscherming en andere beveiligingsvoorzieningen.
D2.par.4.1
Risico-identificatie is een must
Het is noodzakelijk om de gevaren te identificeren en de risico’s door de robot en de applicatie te beoordelen. Daarna kunnen passende beschermende maatregelen worden geselecteerd en ontworpen. Hiervoor kunnen de normen ISO 14121 deel 1 en 2 met ISO 12100 deel 1 en 2 worden gebruikt.
D2.par.4.1
Verplichte volgorde risicoreductie
Technische maatregelen voor de vermindering van de risico’s zijn gebaseerd op deze fundamentele principes: - het wegnemen van het gevaar of reductie van het risico door een wijziging van het ontwerp. - Voorkomen dat een operator aan gevaar wordt blootgesteld of het beheersen van het gevaar door een veilige toestand te creëren voordat de operator ermee in contact komt. - Vermindering van de risico’s tijdens interventies, bijvoorbeeld met de teach-mode.
D2.par.4.2
Ontwerp lay-out robotcel
Het ontwerp van het robotsysteem en de lay-out van de robotcel vormt de belangrijkste factor in de eliminering van de gevaren en de vermindering van de risico’s. Aandachts punten tijdens het ontwerp van de lay-out zijn: a) Vaststelling van de fysieke grenzen van de robotcel of de -lijn. b) vastleggen van de werkgebieden, toegangswegen en vrije ruimten. c) Noodzaak voor handmatig ingrijpen. d) Ergonomie en menselijke interactie met de apparatuur. e) Milieuvoorwaarden. f) Laden en lossen van de werkstukken / gereedschap. g) Bepaling van de afstandsafschermingen. h) Eisen voor en de plaats van nood stopinrichtingen en mogelijke veiligheidszonering van de cel i) Voorschriften voor en de plaats van toestemmingsknoppen (hold-to-run). j) Aandacht voor het beoogde gebruik van alle componenten.
D2.par.4.3.1
Risicobeoordeling; omvat beoordeling risico’s in alle levenscycli
Een goede risicobeoordeling bestaat uit een systematische analyse en evaluatie van de risico’s over de gehele levenscyclus van het robotsysteem, dus productie de inbedrijfs telling, de set-up, onderhoud, reparatie, ontmanteling.
D2.par.4.3.2
Gebruiksgrenzen van het robotsysteem
De integratie van een robotsysteem begint bij het vastleggen van het beoogd gebruik en de grenzen van het systeem. (Gebruiksgrenzen, ruimtelijke grenzen, tijdsgrenzen en mogelijk andere grenzen).
D2.par.4.4.1
Bijlage A geeft een mooie lijst van gevaren bij een robotsysteem
De lijst met significante gevaren voor robot en robotsystemen, opgenomen in bijlage A is het resultaat van het gevarenidentificatie en risicobeoordeling uitgevoerd zoals beschreven in ISO 12100 en ISO 14121.
D2.par.4.4.2
Identificatietaken zijn nodig voor het bepalen van gevaarlijke situaties
Met het oog op het potentieel voorkomen van gevaarlijke situaties is het noodzakelijk om de taken te identificeren die worden uitgevoerd door de operator van de robotsysteem en de bijbehorende apparatuur. De integrator moet daarbij de gebruiker raadplegen om alle redelijkerwijs te verwachten gevaarlijke situaties te kunnen identificeren. Niet alleen tijdens productie maar bijvoorbeeld ook bij het storing zoeken en oplossen daarvan.
D2.par.5.2.2
Basiseisen aan de besturingstechnische veiligheidsmaat regelen
Veiligheidsgerelateerde besturingssystemen (elektrisch, hydraulisch, pneumatisch en software) moeten ten minste voldoen aan de volgende prestatiecriteria: a) Performance Level (PL) “d” met de structuur van categorie 3, zoals beschreven in ISO 13849-1 of b) Safety Integrity Level; SIL 2 met hardware fouttolerantie van 1 (redundantie).
D2.par.5.3.2
Locatie van de bedieningsstations Operationele besturingen en apparatuur (bijvoorbeeld lasbesturing en pneumatische kleppen) die tijdens automatisch bedrijf bijgesteld moeten worden dienen buiten de beveiligde ruimte te zijn opgesteld. Bij bediening moet er een helder zicht zijn op de robot en de andere apparatuur in de begrensde ruimte.
Vuistregels 035
Artikel
Onderwerp
Vuistregel
D2.par.5.3.4
Alle energiesystemen van de robot moeten voldoen aan de daarvoor geldende normen
Alle energiebronnen van de robot en andere apparatuur (bijvoorbeeld pneumatische-, hydraulische-, mechanische- en elektrische energie) moeten voldoen aan de eisen zoals gespecificeerd in diverse B-normen. Elektrische installaties moeten voldoen aan de eisen van IEC 60204-1. Hydraulische installaties moeten voldoen aan de eisen van ISO 4413 en pneumatische installaties moeten voldoen aan die van ISO 4414.
D2.par.5.3.4
Zorg voor voldoende ruimte rondom de schakelkasten van alle energiesystemen
Elektrische schakelkasten moeten zodanig worden gemonteerd dat hun deuren volledig kunnen worden geopend en vluchtwegen ook beschikbaar als de deuren geopend zijn. De resterende ruimte bij een volledig geopende deur mag niet minder zijn dan 500 millimeter (zie ook IEC 60364-7-729).
D2.par.5.3.6
De robot moet eenvoudig gescheiden kunnen worden van alle energievormen
Een (klein) robotsysteem moet voorzien zijn van één voedingsonderbrekende voorziening voor elk type energiebron, zoals elektrisch, mechanisch, hydraulisch, pneumatisch, chemische, thermische, potentiële, kinetische, enz. Bij meerdere robot of grote installaties kunnen meerdere scheiders voor elk type van energie nodig zijn. In dat geval moet het besturingsbereik (span of control) voor elk van deze apparaten duidelijk worden aangegeven in de nabijheid van de hendel van de scheider.
D2.par.5.3.7
Beheersing van opgeslagen energie
Er moeten middelen worden verstrekt voor de beheersing van en/of de gecontroleerde afgifte van opgeslagen gevaarlijke energie. Opgeslagen energie kan voorkomen in lucht- en hydraulische accumulatoren, condensatoren, batterijen, veren, contragewichten, vliegwielen. Er moet dan een label worden aangebracht waarmee het risico van de opgeslagen energie kenbaar wordt gemaakt.
D2.par.5.3.8.2
Noodstopknop op elk bedieningsstation
Ieder bedieningsstation waar bewegingen of andere gevaarlijke functies kunnen worden gestart moet voorzien zijn van een noodstopknop volgens IEC 60204-1 en ISO 13850. Na bediening van een noodstop moet alle robotbewegingen en andere gevaarlijke functies in de robotcel, of op het raakvlak tussen de cellen en andere gebieden van het werk gebied worden gestopt.
D2.par.5.3.8.2
Leg het besturingsbereik van de noodstop vast
Robotsystemen hebben één noodstopfunctie, die van invloed is op alle relevante onderdelen van het systeem. Bij grotere systemen (bijvoorbeeld meerdere robotcellen) is een scheiding van het besturingsbereik (span of control) van de verschillende robotcellen mogelijk. In dat geval moet het besturingsbereik (span of control) duidelijk worden aangegeven in de nabijheid van de noodstopknop. Noodstopknoppen van robotsystemen bereikbaar via dezelfde beveiligde ruimte moeten hetzelfde besturingsbereik hebben Als de begrensde ruimte van twee of meer robots elkaar overlappen, of indien twee of meer robots toegankelijk zijn binnen een gemeenschappelijk beveiligde ruimte, moet deze ruimte gezien worden als één werkruimte. Alle noodstopinrichtingen voor één werkruimte moeten hetzelfde besturingsbereik hebben. Noodstoppen van bedienstations moeten altijd actief zijn De noodstopknoppen van een robotsysteem moeten te allen tijde functioneel blijven, zelfs als het bedieningstations niet geactiveerd is. Kies de juiste stopcategorie voor de noodstopfunctie Uit de risicobeoordeling moet de keuze van de juiste stopcategorie, stopcategorie 0 of stopcategorie 1 in overeenstemming met IEC 60204-1, naar voren komen.
D2.par.5.3.8.3
Beschermende stop
Elk robotsysteem beschikt over één of meer beschermende stopcircuits ontworpen voor de aansluiting van externe beveiligingen, zoals bijvoorbeeld lichtschermen, schakelmatten en deurbeveiligingen. Kies de juiste stopcategorie voor elke beschermende stopfunctie Uit de risicobeoordeling moet de keuze van de juiste stopcategorie, stopcategorie 0 of stopcategorie 1 in overeenstemming met IEC 60204-1, naar voren komen. Stop categorie 2 kan worden toegepast indien de frequentieregelaar (het aandrijvende systeem) voldoet aan de eisen uit de norm IEC 61800-5-2.
D2.par.5.3.10
Eisen aan de eind-effector
Er zijn diverse eisen voor het ontwerp en de constructie van de eind-effector vastgelegd. Twee belangrijke aspecten zijn: a) verlies of verandering van de energievoorziening (bijvoorbeeld elektrische, hydraulische, pneumatische vacuüm aanbod) mag niet leiden tot verlies van de last als dit leidt tot een gevaarlijke situatie; b) het vrijgeven van verwisselbare werktuigen mag alleen plaatsvinden op specifieke locaties en onder gecontroleerde omstandigheden; c) etc.
D2.par.5.3.11
Een noodherstelprocedure moet worden vastgelegd
De gebruiksinformatie bevat gedetailleerde instructies voor het herstel van mogelijke fouten in het robotsysteem en aanverwante apparatuur. Hierin moet ook worden aangegeven hoe bewegingen kunnen worden uitgevoerd zonder aandrijvend vermogen.
036 Vuistregels
Artikel
Onderwerp
Vuistregel
D2.par.5.3.13
Verlichting van robotsystemen
Interne onderdelen die frequent geïnspecteerd en afgeregeld worden, alsmede onderhoudzones, moeten zijn voorzien van passende verlichting. Deze verlichting moet ten minste 500 lux zijn op locaties waar frequente inspecties en afregelingen noodzakelijk zijn (zie ISO 8995-1).
D2.par.5.3.15
Driestanden hold-to-run is een must
Bedieningsconsoles die worden vastgehouden door de operator in de gevaarlijke zone moeten uitgevoerd zijn met een drie-standen hold-to-run bediening volgens 5.8.3 van ISO 10218-1:2006.
D2.par.5.4.2
Toepassing van afschermingen en De beveiligde ruimte van een robot moet met afstandafschermingen worden gerealiseerd, begrensde ruimten rekening houdend met de toegangswegen en de indeling van de machines. De begrensde ruimte van de robot wordt gerealiseerd met systemen (mechanisch of automatisch) die beweging van de robot, met eind-effector beperken. De begrensde ruimte moet kleiner worden gemaakt dan de maximale werkruimte van de robot.
D2.par.5.4.3
Systemen voor het beperken van bewegingen
Beperking van de bewegingen van het robot-systeem kunnen worden bewerkstelligd door middelen die een integraal onderdeel van de robotbesturing (bijvoorbeeld Veiligheidsgerelateerde software-assen en –ruimten) of door het installeren van externe apparaten, of door een combinatie van allebei.
D2.par.5.5
Lay-out van afstandsafschermingen
Veiligheidsafstanden voor overreiken en doorreiken bij mechanische afschermingen moeten voldoen aan de eisen van tabel 2 en tabel 4 van ISO 13857:2008.
D2.par.5.5.2
Minimum ruimte binnen gevaarlijke zone bij hoge bewegingsnelheid van de robot
Een minimale afstand van 0,5 meter moet wordt gehandhaafd in die gebieden waar taken moeten worden uitgevoerd bij hoge handlingsnelheden van de robot. Deze ruimte is ook noodzakelijk tussen de robotbeweging en gebouwconstructies, apparatuur van nuts bedrijven en andere machines.
D2.par.5.5.2
Plaats bedieningsmiddelen op een geschikte hoogte
Bedieningtableaus en schakelaars moeten op gemakkelijk bereikbare hoogte worden geplaatst. Deze hoogte moet liggen tussen 0,4 meter en 2,0 meter van het grondniveau (zie ook IEC 60204-1).
D2.par.5.5.2
Bouw bordessen en platformen volgens de eisen
De selectie en het ontwerp van platforms, loopbruggen, vaste trappen, trapladders en vaste ladders moeten in overeenstemming zijn met de relevante delen van ISO 14122.
D2.par.5.6
Eisen aan de bedrijfsmodeschakelaar van een robotsysteem
In een cel met meer dan één robotsysteem kan de bedrijfmodus afzonderlijk op elke robotsysteem of gemeenschappelijk voor alle robotsystemen in de cel worden geselecteerd. Als de bedrijfsmodus op elke robotsysteem apart wordt gekozen, is het niet nodig dat alle robotsystemen worden overgeschakeld naar handmatige modus. Robots die niet met de hand worden bediend, blijven wel in een veilige toestand, onafhankelijk van de bedrijfsmodus die is geselecteerd.
D2.par.5.6.3.2
Eisen aan de selectie van automatische modus
De selectie van de automatische modus van een robotinstallatie mag niet leiden tot overschrijven van de status of een reset van een beschermende stop of een noodstopsituatie. Selectie van de automatische modus moet alleen mogelijk zijn buiten de beveiligde ruimte. Bij gebruik van een teachpendant in de beveiligde zone mag omschakeling van teachmode naar automatische mode alleen plaatsvinden buiten de beveiligde zone.
D2.par.5.6.3.4
Herstartblokkering voor verschillende situaties is een must
Een herstartblokkering moet aanwezig zijn om een automatische herstart te voorkomen: a) na een aanspraak op een beschermende functie of noodstop en b) een verandering in de bedrijfsmodus van de robotcel.
D2.par.5.6.3.4
De resetfunctie moet aangesloten zijn op de veiligheidsgerelateerde delen van de besturing
De handmatige reset-functie dient te zijn uitgevoerd in de veiligheidsgerelateerde onderdelen van de besturing. Na een reset van het veiligheidssysteem wordt een aparte handmatige start in de standaardbesturing mogelijk gemaakt. Plaats resetknop van veiligheidsfuncties op de juiste locatie Vanuit elke bedieningstation moet de operator kunnen waarborgen dat zich niemand in de beveiligde zone bevindt. Als dit niet mogelijk is moet aanwezigheidsdetectie voor de detectie van personen in de beveiligde zone worden toegepast.
D2.par.5.6.4.2
Handmatig gereduceerde snelheid
De mode handmatig gereduceerde snelheid is van toepassing op die werkzaamheden waarbij de bediener in de beveiligde ruimte aanwezig is en de robot moet bedienen. In dat geval mag de snelheid van het robot Tool Center Point (s) (TCP) niet meer dan 250 millimeter per seconde bedragen. Deze snelheid moet worden bewaakt met een veiligheidscircuit volgens PLd of SIL2.
Vuistregels 037
Artikel
Onderwerp
Vuistregel
D2.par.5.6.4.3
Handmatig hoge snelheid
Deze modus is alleen bestemd programma verificatie en mag niet worden gebruikt voor de productie. Deze modus moet alleen worden verstrekt in uitzonderlijke omstandigheden waar het noodzakelijk is dat het robotsysteem handmatig moet worden bediend op hoge snelheid. Er moet een gebruik worden gemaakt van een driestanden hold-to-run. De snelheid van de geselecteerde TCP kan meer bedragen dan 250 millimeter per seconde.
D2.par.5.8.2
Eisen aan beveiliging tijdens onderhoud
Onderhoud moet worden uitgevoerd van buiten de beveiligde ruimte. Als het nodig is om onderhoud uit te voeren binnen de beveiligde ruimte, dan dienen er additionele maatregelen te worden genomen zoals geëist in 5.8.2.
D2.par.5.10.2
Afstandsafschermingen
Bij de selectie van de afstandafschermingen moet rekening worden gehouden met alle gevaren binnen de beveiligde ruimte - niet alleen die in verband met het robotsysteem. Voorbeelden van gevaren zijn: a) andere machines, apparatuur en processen; b) vallende of uitgeworpen voorwerpen; c) onregelmatig of overmatige machinestops; d) emissiegevaren (bijvoorbeeld lawaai, trillingen, straling en schadelijke stoffen).
D2.par.5.10.3.2
Minimum (veiligheids-) afstanden Vaste en beweegbare afschermingen die moeten voldoen aan de eisen van ISO 14120. voor afschermingen De minimale afstand wordt bepaald volgens de relevante eisen van ISO 13857.
D2.par.5.10.4.2
Algemene eisen voor vaste afschermingen
Het mag voor een persoon niet mogelijk zijn om door de openingen in een vaste afscherming door overreiken, onderdoor reiken, eromheen reiken of door reiken een gevaar te bereiken. De hoogte van de afscherming moet ten minste 1.400 millimeter vanaf het grondoppervlak zijn.
D2.par.5.10.4.3
Algemene eisen voor blokkeerschermen (beweegbare afscherming met blokkering)
Blokkeerinrichtingen in verband met beweegbare afschermingen moeten voldoen aan de eisen van ISO 14119. De blokkering zorgt ervoor dat elk gevaar in een veilige toestand is gebracht voordat een operator toegang tot het gevaar kan krijgen.
D2.par.5.10.5
Toepassing lichtschermen en scanners en dergelijke
Lichtschermen en scanners worden meestal gekozen wanneer er een frequente toegang is of het personeel goed zicht moet hebben op de machine of het proces, of wanneer een afscherming ergonomisch niet juist is. Er zijn echter enkele beperkingen bij het gebruik van lichtschermen in de volgende gevallen: a) als er een mogelijkheid is dat de machine materialen, spanen of onderdelen uit zal werpen; b) bij het risico van letsel als gevolg van thermische of andere straling; of c) bij onaanvaardbare geluidsniveaus.
D2.par.5.10.10
Muting van veiligheidsfuncties
Muting is het tijdelijk automatisch negeren van de beschermende werking van een lichtscherm tijdens een deel van de robotcyclus. Muting moet zodanig worden uitgevoerd dat een persoon niet onopgemerkt in de gevarenzone kan blijven wanneer de muting is beëindigd.
D2.par.5.10.11
Uitschakeling van beveiligingen
Taken die de uitschakeling van een beveiliging noodzakelijk maken moeten een aparte bedrijfsmodus hebben, zoals bijvoorbeeld de robot teachmode. Dit is alleen toegestaan als de robot met een veilige snelheid werkt en gebruik wordt gemaakt van een hold-to-run bewaking.
D2.par.5.12.2
Keuze van tijdelijke afschermingen
Tijdelijke afschermingen moeten worden geplaatst ter bescherming van het personeel als de beoogde afschermingen nog niet beschikbaar zijn. Voorafgaand aan de opstart, uitvoering van testen en de verificatie, dient een passende bescherming te worden geboden aan de bedienaar, voordat verder wordt gewerkt. De tijdelijke afschermingen dienen in de gebruiksaanwijzing te worden vermeld en in de inbedrijfstellingsinstructies te zijn opgenomen.
D2.par.6
Verificatie en validatie van veiligheidseisen en beschermende maatregelen is noodzakelijk
De robotsysteemfabrikant of integrator zorgt voor de verificatie en validatie van het ontwerp en de bouw van robotsystemen, met inbegrip van passende beschermingsmaatregelen in overeenstemming met de beginselen beschreven in de artikelen 4 en 5. Hoofdstuk 6 van de norm bevat tabellen waarin de eisen en het moment van verificatie en validatie is vastgelegd.
038 Vuistregels
012
013
014
015
> Common Vision Blox is the perfect
016
software platform for quick and reli-
able vision application development.
017
This fast, powerful, modular program-
018
ming library supports all common
019
acquisition technologies. Based on a
020
set of highly optimized algorithms, users can even integrate custom code
021
for total flexibility. For a cost-effective,
022
truly industrial product, test Common
023
Vision Blox today.
024
Imaging At Its Best.
025
026
Download your own test version at:
www.commonvisionblox.com
027
028
www.irisvision.eu Phone +31 (0)575 - 495 159
put your i nspection on course to wi n 030
031
032
033
al & Recycling
Afv A fval alw wate terr analyses
uizing & Cabinets t
en
Chemie
tems
trollers
Beve Be veiliging
Chro Ch ro oma mato mato tografie
Dat ata a Ac A qu quiis isit itie itie
Combustion A Analyzers
eedschap p
Debietme me eters te errs s & regel eg gelaa elaa aars rs
Ele lekt kttrisc riisc sch h Ge Gere re eed dsc scha sch hap hap
chromatog ografi fie e
Gla las s & Ke Kerami Kera miek ek k
IIns nspe spect c ie ct e
str truc ucti tie e & In Interi teri rieu eu ur
Boren Bo
Asset Manag agem emen ent
A ATEX
Glas Glas Gl asve ve ezze el
Compliance
Constructie
Inst In stru rume ru ment me ntat nt atie at ie & Kle ep pp pen e
Lab b IInf nformatie nf eM Ma an na age gem me ent nt S Sys yste ys teme men n (L (LIM IMS) S)
Las ma La ma ate teri teri te r aa aall
Log L ogisti ogi istiek k
Mach Ma hiin ne Vi Visi sion on o n Sys y tems Meta Me taal al
Mililieu Mili Mi eu
Netw Ne tw werk rk ap appa p ra r tu uur ((sc scop op ope pe, b bu us ana us naly lyzze ly lyz er) r)
seminars
ring ri ng Sys y temen
uto to ocl cllaves c aves s
Ond der eh ho ou ud d & Tes este ten n
PDA PD A Wi WiFii WiFi
Pijp Pi jp t ap jpfi appa para r tuur urr
tie & Mac achine autom om mat atiserin atis ng Rubb Ru b er & Kunststof of
Pro ofibu us
Lab La b ve verb rbru ruik iksa sart rtik ikel elen en
Modeleren & Vi Visu sual alis al iser is eren er e en
Pulp & Papiier
S 9 Netwerk Be S9 Beve veilililiigin iging g
Raffinage
Pom ompe pen pe n
Pet etrochem ro em mie ie
Pha Ph arrm ma aci cie
Pro roce cess Au Auto toma mati tisseri ti rin ng g
bedrijfsdagen
Rec cor o der ders, di de disp sp play ay & Monitors rs
Safety Instrumented Syste tems ms ((SI SIS) SI S)
congressen Offsho Of ore
On On n-l -line -l ine An in Ana Ana allyyzzer erss
Recy Re ycling
Safety Integrety ty L Lev evel el (SI SIL) L))
Regel elaars l Scad Sc ada a
Kw K wa wal allit ite eiit Las La
Mul ulti tim ti ime meter ters te rs
NC NC
cursussen Ollie O e&G Gas as a s
Ont O nttwe werrp p&C CA AD AD
Omg Om ge evviing ng Moo-
Opsla Op lag ag
Oven ven n
Phy hysi sica ca al Pr Pro operrty oper ty ana naly yse sess
trainingen Proc Pr oc cess Co C nt ntro roll
Pro P roce ro cess ce ssin ss ing in
Rege Re g lk lkle lep le ppen en & A Act ctua ct uato ua tore to ore ren n
Sensoren n
L
Mass Ma ssa me mete ers rs & reg egelaarrs rs
Mot oto orre en n
Ph hyysi ysi s cal ca al Pr Proper ertt An A al alyyyzze ze errs
Proc Pr oc ces Op pttim ima alisa ali isat is atie atie e
Ind ndus dus usttrieel
Lab a or orat ator orriiu um Au Autto om ma attiisse eri ring g
Mo M oti t on on Con ontr trol ol & Dri rivess
workshops
Onde On derrzzoe oek & On Ontw tw twi wik ikk ke eliling ng
Elektra
Ga G assb beh be ehan ande deliling de ng
Koe Ko elltore ren ns s
Mark Ma rke ket etin ng & Com Co C omm mmun unicattie e
Offi ffice N Ne etwo tw wo orrks ks (LA LAN e LAN ettc c))
Control (DCS
In ndu dusstri rial al Eth the errnet net ne
Ko K oe elle errs & ko koe oe ellsystemen n
La L ab bo ora rato tori rium m app par arat rat atuu uur uu
Monsterbeh eh han andeli deling de liling gsy sysstte em me en n
Onde Ond On derh derh ho ou uds ds ger eree er eeds ee dsch ds chap ch ap
PLC PL C
Labo La bora rato tori riu um
Niv vea eaum umet um eter erss & rre eg ge ela aa arrs
beurzen
Pllasm ma snij ap ma a para ratuurr
Ge en ne errator ator at ore en n
Chemi-
Druk kmet km ete errs & re regela laa ars
Fou o nd ndat atio ion io n Fi Fiel eld db bu us s
HMI MI (H Hu uma man M Ma ac ch hin ne Inte Interf In terrffa te fac ace)
Manufacturing g Exec cuttiio cu on n Syysste ems ms
Perso ers er so oo oon on nlilijk jk ke Besc Besc Be s he herm rmin ings gs M Mid idde ddele len (P (PB BM) BM
opleidingen
en,, tu en tubing ng & Sla Slan la ang ngen en
Ketels & Stoom
Ex xp plo lorra ati te
Bedr Be edr d ad ading & Kabels
Calibra ati t e & Testen
Continu Gasan an nal a yz y er es
Drraa D aadl adl dloz oze tte oze ech c no n logie
ERP ssys yste teme men n
HART Fou undation
ISA
Machinebouw
Netw Netw Ne twer e k te er t chnolo lo ogi ge
Ond nderrho hou ud d sto tops ps
Pers Pe rson rs one on eels ee lszza aken
Docu ument menttat atie ie & Pub ublilica licatie
Engi En gin neer ne erin ing in g
Handgerree eds sch hap
Inst In s rumentat a ie Han and an nd He Held ld
Battter Ba erijijijen en & Voe Voed edi dingen ng gen e
Calibrat atie at ie e & Mee eta tap pp p par arat atu at uur
Conti tinu nu Emi m ss ssie sie Mon o itoring g Sy yssttte eme em en n (CE (C MS)
Ener En ergi gie e me meet etap appa p ra pa ratu tuur tu ur
GMS/U MS/UMT MT MTS TS
Batch Systte tems s
B Bus usin ine in ess Process Mana ess na age g me ment ntt (BP BPM)
Devicenet, Modbus, LON, etc.
Ele l me ent nten en n ana naly lyse
S (M Man anufac ufac uf actu actu uri riing ng Ex ng xe ecu ecu cuti tion ion S Sys ys y ste tems ms)
ercri riime
Anal alyz lyz yzer er hui er u zen ze en
Blu luet e oo et ooth th th
UW ONLINE AGENDA IN lezingen DE INDUSTRIE
ectr ec tron onic ica a
aratuurr
Afvalw wat ater er ana er naly lyze zers s
Biotechnolo ogi gie
RFI RFI FID D
Sloop pwerkzaamh k hed den
Pro o-
Rob obo-
Sof Softw ftw twar are ar e
W W W. I N D U S T R Y P L A N N E R . N L INDUSTRYPLANNER IS UW GIDS VOOR EVENEMENTEN EN OPLEIDINGEN IN DE INDUSTRIE Industryplanner is de online agenda die alle industriële evenementen en opleidingen overzichtelijk in kaart brengt. Op deze website zijn events zoals beurzen, congressen, seminars maar ook opleidingen, cursussen en trainingen verzameld en in één oogopslag terug te vinden op branche, vakgebied en productniveau.
Standaard robotbesturingen zijn veel te ingewikkeld “Geef iemand zonder ervaring de bedieningsunit van een industriële robot in handen en het is in één klap duidelijk hoe ingewikkeld zo’n ding in feite is,” stelt Martijn Jansen, oprichter van Romias in Hengelo. “Wij creëren een softwarematige ‘schil’ om de originele robotsoftware en vertalen dit visueel in een besturing met een groot, duidelijk touchscreen. De bediening van zo’n robot wordt dan opeens ongelooflijk simpel, waarmee we de drempel om industriële robots toe te passen drastisch verlagen.” Martijn Jansen
Softwareschil voor robotbesturingen Romias houdt zich bezig met robotica, industriële automatisering en
Ervaring
thermografisch onderzoek en werd vijf jaar geleden opgericht. Inmiddels
Jansen heeft bij Norma verschillende automatiserings- en roboticapro-
werken er vier man full-time bij dit jonge bedrijf in Hengelo, dat een
jecten uitgevoerd. Zo werden er twee Deckel horizontale bewerkings-
vliegende start maakte als ‘huisleverancier’ op het gebied van industri-
centra gemoderniseerd door hier nieuwe besturingen op te zetten, werd
ële automatisering en robotica van Norma. “Daar ben ik aan het begin
er onder zijn leiding een reinigingsstraat gebouwd en werden er twee
van mijn HBO opleiding terechtgekomen,” zegt Martijn Jansen over zijn
vijfassige bewerkingscentra voorzien van een robot laad- en lossysteem.
carrière die uiteindelijk leidde tot de start van Romias. “Norma wilde
“We hadden tijd om het één en ander rustig te ontwikkelen,” zegt Jansen
me parttime inhuren om me op een besturingsprobleem te zetten dat
hierover, “maar het budget was redelijk beperkt. Een robot kopen was
niemand tot dan toe had weten op te lossen. Ik vond dat een fantastische
om die reden niet wenselijk, dus rees de vraag of we die dan niet zelf
uitdaging en al snel werd de studie parttime en het werken bij Norma
konden bouwen. Toevallig had de buurman een achttien jaar oude robot
fulltime. Daar heb ik uiteindelijk acht jaar gewerkt en ook nu zijn we nog
in de aanbieding die mechanisch nog prima functioneerde, maar bestu-
steeds actief voor Norma.”
ringstechnisch natuurlijk volkomen was verouderd. We hebben die robot op rails gezet om het werkbereik te vergroten en hebben vanaf de servomotoren elektrisch en besturingstechnisch alles opnieuw ontwikkeld en opgebouwd. Hierdoor ontstond een moderne robot, die overigens nog steeds naar volle tevredenheid bij Norma in gebruik is. Dag en nacht wel te verstaan, want mede dankzij het inzetten van robots kun je ook heel goed onbemand volcontinu produceren.”
OEE optimaliseren “Wat ons opviel was dat de efficiency van grote machines in feite tegenviel,” zegt Jansen over het aanvankelijke productierendement bij Norma. “Kortom, de machine-inzetbaarheid vonden we te laag, wat met name het gevolg was van storingen, waardoor de machines te vaak enige tijd stil stonden. Wat toen ook direct opviel was dat de service van machineleveranciers in deze te kort schoot. Men was simpelweg niet in staat om snel genoeg te reageren. Wilden we robotisering écht een succes maken, Martijn Jansen, oprichter van Romias: “Bedrijven moeten en kunnen in hun productie
dan moest de betrouwbaarheid van het totale machinepark omhoog. We
meer automatiseren waardoor hun mensen op een hoger niveau kunnen werken.”
hebben toen eerst een analyse gemaakt van de belangrijkste storings-
040 Besturingen
Test met in vorm variërende onderdelen die worden aangevoerd met een transportband en hier door de robot vanaf gehaald moeten worden.
bronnen. Daarbij ontdekten we al vrij snel dat sensoren en kabels de
zeer bijzonder en vereist een speciaal hiervoor ontwikkelde frees, die
grootste problemen veroorzaakten. Alhoewel je verwachtte dat machi-
Norma eveneens produceert. Het complete proces, dus materiaal opspan-
nebouwers daar in de loop der jaren wel goede oplossingen voor zouden
nen, verspanen, afbramen, reinigen, wegleggen, moet geautomatiseerd
hebben gevonden, bleken die sensoren en kabels simpelweg niet tegen
worden, waarbij we gebruikmaken van een Fanuc robot.”
de metaalbwerkingsvloeistoffen bestand die nu eenmaal in verspanende machines worden toegepast! We zijn toen begonnen met het vervangen
Softwareschil
van die sensoren en kabels door degelijker en vooral beter afgeschermde
“We vinden in feite elke robotbesturing simpelweg te complex, wat de
uitvoeringen en zie daar, de OEE (Overall Equipment Efficiency) van die
inzetbaarheid van robots in de weg staat,” vervolgt Jansen. “Je moet eerst
machines knalde omhoog. Nu moesten we nog een oplossing zien te
een paar dagen op cursus om zo’n ding goed te kunnen programmeren
vinden voor de magere serviceverlening van de machineleveranciers. De
en dan nog kan maar één man dit. Je zult dus meerdere werknemers op
enige oplossing was volgens ons het opzetten van een eigen, gespeciali-
cursus moeten sturen, want anders loop je als bedrijf behoorlijke risico’s.
seerde TD, wat bij Norma toen is gerealiseerd. Ook dit resulteerde in een
Dat kan volgens ons totaal anders. Natuurlijk is het fantastisch dat een
verdere verhoging van de machine-efficiency en dus in verhoging van de
robot heel veel ingebouwde functies heeft. Maar als die niet overzichte-
productiecapaciteit.”
lijk op de bedieningsunit zijn te vinden, dan is het doel voorbij geschoten. Wij bouwen met LabVIEW van National Instruments een softwarematige
Machine-monitor
schil rond de originele robotsoftware en koppelen dit aan een door ons
“Op een gegeven moment organiseerde Norma een open dag en daar-
ontwikkelde Man Machine Interface (MMI) met grote, overzichtelijke
voor wilden we iets bijzonders doen,” vertelt Jansen verder. “Hiervoor
touchscreens. Hiervoor hebben we het communicatieprotocol van Fanuc
hebben we toen een Machine-Monitoringsysteem ontwikkeld (Romias-
behoorlijk ‘overhoop gehaald’. Dat vindt Fanuc weliswaar wat ‘vreemd’,
MM), dat we als product nu ook ook op de markt brengen. “Dit Romias-
maar ze volgen ons wel op de voet. Dat zie je overigens ook wel bij
MM plukt informatie van bijvoorbeeld de signaaltoren of urenteller van
andere grote fabrikanten van industriële automatiseringsproducten. Die
de machines en vertaalt dit in duidelijke grafieken waaruit in één oog-
ontwikkelen fraaie en degelijke systemen, maar omdat ze hun markt zo
opslag de status van de machines is af te lezen. Vanzelfsprekend wordt
breed mogelijk willen houden, is de software ook te breed en dus vaak
die informatie vervolgens ook gebruikt als input voor het management-
onoverzichtelijk.”
systeem voor onder meer nacalculaties en rendementanalyses. Je zou dit Romias-MM dus ook een OEE-monitor kunnen noemen.”
Dialooggestuurde MMI “Op de touchscreens van de door ons ontwikkelde MMI zie je alleen de
Stabiele robots
functies die nodig zijn om de werkzaamheden uit te voeren die op dat
“Nu zijn we weer bezig voor Norma om een twee jaar terug door hen
moment gepland zijn,” benadrukt Jansen. “Meer niet. Dus geen menu’s
aangeschafte Liebherr vertandingsmachine te automatiseren,” vervolgt
met 16 knoppen en allerlei inschakelbare functies waarvan niet duidelijk
Jansen. “Voor een grote klant moeten er behoorlijke aantallen van een
is wat daarmee wordt bedoeld. Nee, ons MMI heeft gewoon een paar
nieuw type tandwiel geproduceerd worden. Hiermee wordt een haakse
vlakjes met logische functies. Normaalgesproken hoef je alleen maar op
overbrenging gerealiseerd, waarbij de haakse as is voorzien van een vol-
de ‘start-’ of ‘stopknop’ te ‘drukken’. En wil je iets handmatig sturen, dan
ledig cilindrisch tandwiel. De vertanding van het andere wiel is uiteraard
verschijnen er alleen de functies die op dat moment nodig zijn zoals ‘op-
Besturingen 041
verschijnende numerieke keypad. De MMI tekent vervolgens het wieltje en presenteert dit als 3D plaatje op het scherm zodat je kunt verifiëren dat de hoogte en diameter de goede verhouding hebben. Dit voor het geval je bij het intoetsen een verkeerd cijfer of de plaats van de komma verkeerd zou hebben ingetoetst. Is het goed, dan druk je op OK en de achterliggende besturing zorgt voor de rest. Moeilijker moet je het de mensen niet maken.”
Return on investment Hoe aantrekkelijk is het investeren in robots eigenlijk en hoe zit het met de ROI, oftewel de return on investment? Jansen zegt daarover: “De investering bestaat uit twee stukken. De hardware, ofwel de robot zelf inclusief de besturing en daar komen dan de kosten bij van de extra software die wij maken. Dit laatste kost manuren en het aantal daarvan is simpelweg afhankelijk van de complexiteit van de bewegingspatronen die met de robot gerealiseerd moeten worden. Die totale investering kan op verschillende manieren worden terugverdiend. In de eerste plaats door besparing op arbeidskosten omdat de robot een deel van de menselijke arbeid vervangt. Daarnaast kan met de robot volcontinu worden doorgewerkt, waardoor de OEE van het productieapparaat omhoog gaat en de kosten per product zullen dalen. Wij gaan er vanuit dat de totale investering in Eén van de kroonwielen die bij Norma geproduceerd gaan worden op de speciale
een complete robotinstallatie na twee tot maximaal vier jaar volledig te-
Liebherr vertandingsmachine, waarvoor Romias de robot aan het bouwen is.
rugverdiend moet zijn. Dat proberen we al in het voortraject te achterhalen door eerst een toepasbaarheidsonderzoek uit te voeren. Kan dat wat
pakken’, ‘inspannen’, ‘roteren’, ‘wegleggen’, etc. Op zo’n manier wordt
men wil überhaupt met een robot verwezenlijkt worden? Dát is de eerste
robotica als heel makkelijk ervaren omdat je de complexiteit volledig
vraag waarop je antwoord moet hebben, want is het antwoord nee, dan
weghaalt van de werkvloer. Wij gaan er vanuit dat het bedienen van
hoeft de rest niet eens meer onderzocht te worden. Voor dat haalbaar-
een robot met gebruikmaking van onze Romias MMI binnen vijf minuten
heidsonderzoek gaan we, als de robot bij een bestaande machine moet
duidelijk moet zijn.”
komen, op locatie kijken, foto’s maken en opmeten. Dat alles zetten we in een 3D CAD tekening, waarvan we met speciale software een anima-
Parametrisch opgebouwd
tie (soort filmpje) maken waarin de samenwerking van de robot en de
“Stel op een transportband worden stalen wieltjes aangevoerd waarvan
machine zeer duidelijk tot uiting komt. Vooral zo’n animatiefilm is on-
op een freesmachine tandwielen moeten worden gemaakt,” begint Jan-
gelooflijk belangrijk gebleken in het beslissingstraject. Technici kunnen
sen zijn uitleg over de ‘Romias-manier’ van probleembenadering. “Die
sommige dingen immers nog wel voor zich zien, maar het management
schijfjes moet de robot pakken en in de opspanning van de machine
dat de financiële beslissing moet nemen, heeft minder aan een tekening.
plaatsen. Maar stel dat die wieltjes per serie een andere diameter hebben. Als je die diameters stuk voor stuk moet gaan programmeren in de robotbesturing, dan kost dit ten eerste veel tijd en ten tweede heb je daar een zeer ervaren operator voor nodig. Is die man ziek, of is hij afwezig, dan heb je weer een probleem. Wij hebben onze besturing parametrisch opgebouwd. De operator hoeft in dit geval op het touchscreen alleen
Een complete robotinstallatie moet na twee tot maximaal vier jaar volledig terugverdiend zijn
maar de hoofdmaten aan te geven en op ‘OK’ te drukken als de besturing hierom vraagt. Hierbij komt er overigens ook een keurig 3D-tekeningetje
Die kijken naar de film en zien met eigen ogen hoe het er bij hen in de
van zo’n wieltje op het scherm te staan zodat de operator duidelijk ziet
praktijk uit zal komen te zien en hoe snel en efficiënt er met de robot
dat het om het juiste product gaat. De Romias Machine Interface (Romias-
geproduceerd kan worden. Presentatie is dus heel belangrijk en ik weet
MI) stuurt vervolgens de besturing van de robot aan. Gaat het om wieltjes
dat wij daar best uniek in zijn. We vinden het echter niet meer dan logisch
die nog niet in de besturing zitten, dan kun je een heel eenvoudig dia-
om bedrijven optimaal te informeren. Je praat immers over behoorlijke
loogprogrammaatje oproepen, waarbij je de vorm aanwijst en de hoogte
investeringen en zo’n beslissing moet men uiterst gefundeerd kunnen
en diameter van het schijfje invoert via het op dat moment op het scherm
nemen. Wij leggen daarvoor met onze presentaties de solide basis.
042 Besturingen
“Door NI LabVIEW waren we negen maanden eerder klaar dan gepland.” Danny Hendrikx, Productiemachine Ontwerper, Sylvania
De nieuwe generatie productiemachines van Sylvania vereist een hoge productiesnelheid, een grote nauwkeurigheid en een complex besturingssysteem met geïntegreerde motion, vision en laserbesturing. Met de betrouwbaarheid van een PLC, de flexibiliteit van custom hardware en de prestaties van een PC leverden National Instruments Programmable Automation Controllers (PAC’s) de complete oplossing. Met LabVIEW grafische programmering heeft Sylvania het project in slechts 25 procent van de geplande NI CompactRIO Measurement, Inspection and Control System
>>
ontwikkeltijd kunnen voltooien.
Leer hoe u uw machine sneller kunt ontwerpen op ni.com/industrial
National Instruments Netherlands BV n Pompmolenlaan 10 n Postbus 124 n 3440 AC Woerden Tel +31 348 433 466 n Fax +31 348 430 673 n Chamber of Commerce n # 301 168 13 n Utrecht ©2010 National Instruments Corporation. Alle rechten voorbehouden. CompactRIO, LabVIEW, National Instruments, NI, and ni.com zijn handelsmerken van National Instruments. Andere product- en bedrijfsnamen zijn handelsmerken of -namen van de respectievelijke bedrijven. 2044
0348 433 466
Robotics Association Benelux
wil leerstoel robotica
Na drie jaar is het tijd om de balans op te maken. Ligt de branchevereniging de RAB op schema als het gaat om de destijds geformuleerde doelstellingen? En wat voor nieuwe ontwikkelingen liggen er in het verschiet? Een interview met branchemanager Barend Nesse geeft duidelijkheid. “De tijd vliegt”, constateert Nesse als hij zich in herinnering roept wat
lere concullega’s, maar laten veel liggen als het om veiligheid gaat. Goed,
het startpunt van een splinternieuwe branchevereniging voor industriële
het antwoord van de RAB kent u. Het RAB Robotic Safety Mark begint
robotica was. “Het moet september 2007 geweest zijn, toen een aantal
inmiddels een aardig ingeburgerd keurmerk te worden, dat de eindge-
industriële partijen de handen ineen sloeg om de industriële robotica een
bruiker ervan verzekert dat er op een veilige manier gewerkt wordt. Om
aantal stappen verder te brengen. De aanleiding? Op de eerste plaats was
ook niet-leden een kans te geven hiervan te profiteren en om belangen-
er een imagoprobleem. Robots werden, en worden, te vaak als vies en
verstrengeling te voorkomen hebben we dit overigens losgekoppeld en
duur gezien. Onzin natuurlijk. Ze zijn voor bijvoorbeeld voedselverwer-
ondergebracht in een onafhankelijke stichting.” Nesse geeft aan dat dit
king juist schoner dan de mens, zijn flexibel inzetbaar en ze worden nooit
niet betekent dat het lidmaatschap van de RAB geen voordelen meer op-
moe. In de praktijk betekent dat niet alleen een hogere kwaliteit van het
levert. “Buiten het feit dat een eerste audit voor het keurmerk voor leden
eindproduct, maar ook nog eens een lagere prijs doordat de productieca-
gratis is, is er natuurlijk veel meer bij de vereniging te halen. Zo doen
paciteit aanzienlijk omhoog kan.” Nesse noemt ook de veiligheid als hekel
we erg veel aan kennisuitwisseling, organiseren we eigen themadagen
punt als het gaat om het imago van de branche. “Helaas nemen niet alle
– de onlangs georganiseerde dag voor de metaalbranche is hier een mooi
marktpartijen het even nauw als het gaat om een veilige eindoplossing.
voorbeeld van - en kunnen we collectieve kortingen bedingen voor eve-
Ze doen een aanbieding die weliswaar goedkoper is dan hun professione-
nementen als het Robot Safety Seminar. Een lidmaatschap verdient zich voor de leden die hier actief gebruik van maken dan ook terug.”
Terugblik Zijn de drie jaar geleden geformuleerde doelstellingen bereikt? Volgens Nesse zit de RAB op de goede weg, maar er is nog veel werk aan de winkel. “Het RAB Robotics Safety Mark is zeker een succes. Alle leden zijn inmiddels gecertificeerd en hebben in dit proces de puntjes op de i kunnen zetten. En ook voor wat betreft de acceptatie in segmenten als de voedselverwerkende industrie hoor ik van leden dat er schot in de zaak zit. Een goed voorbeeld is natuurlijk ons nieuwste lid Moba, een bedrijf dat sinds een jaar hele bijzondere dingen met robotica en de handling van eieren doet. Maar wat mij betreft is de bewustwording van robotica als volwaardig alternatief voor veel minder flexibele oplossingen nog niet waar die moet zijn. We zullen dan ook van ons blijven laten horen op evenementen als de Makropak of het Kunststoffencongres. ”
Minor industriële robotica Met het keurmerk op de rit komt er nu ook ruimte voor een initiatief dat al lange tijd hoog op de RAB-agenda staat: het onderwijs. Het gat tussen de op de HBO’s verstrekte kennis en de kennis die de leden nodig hebben is immers nog steeds veel te groot. “We hebben zojuist zeer vruchtbare gesprekken met Inholland, de Haagse Hogeschool, de Hogeschool Amsterdam, het Technocentrum Noord-Holland Noord, en Stodt afgerond,
044 Branche Bulletin
Branche Bulletin
en een mooie basis gelegd voor een minor
natuurlijk goed open als het gaat om de
industriële robotica. Dit hebben we gedaan
ontwikkelingen op robotgebied. Dat houdt
door goed te kijken naar de kenniseisen
bijvoorbeeld in dat zo nu en dan ook ge-
vanuit de robotbranche en die vanuit de
sproken wordt met partijen als RoboNed.
hogescholen op elkaar af te stemmen in
Maar de inzet blijft het industriële produc-
een programma van eisen. Vervolgens zal
tieproces. In dat kader zien we diverse sy-
worden onderzocht welke leermiddelen er
nergievoordelen in samenwerking met de
beschikbaar zijn en waar nog in zal moeten
Federatie Aandrijven en Automatiseren. Ook zij werken hard aan kennisontwikkeling en zijn
worden voorzien. Uiteindelijk zal dit leiden tot
onlangs gestart met de FEDAcademie. Daarnaast
een nieuwe leerstoel, zodat de branche over
zie je een duidelijke overlap tussen hun leden en
enkele jaren eindelijk over de afstudeerders kan
de onze. Neem bijvoorbeeld een bedrijf als Festo. Niet
beschikken die ze al zo lang nodig heeft.”
alleen hebben zij een eigen deltarobot, maar ook worden
Samenwerking FEDA
hun grijpers vaak ingezet in projecten van onze leden. Een logische stap is
Gevraagd naar de focus voor de komende jaren geeft Nesse aan dat deze
om aansluiting te vinden, en dit is precies waar we de komende maanden
echt op de industriële robotica zal blijven liggen. “We houden onze ogen
mee aan de slag gaan.”
RoboNed start
gezamenlijke businesscase Inmiddels is de herfst begonnen en is RoboNed twee seizoenen oud, maar in tegenstelling tot het meteorologische seizoen bevindt RoboNed zich in de lente. Verschillende samenwerkingsverbanden komen tot stand en ideeën worden gevormd. Het eerste seminar van RoboNed heeft geresulteerd in een overzicht van
op het gebied van robotica. Vervolgens is de mogelijkheid met de beste
de robotapplicatiegebieden. Tijdens het seminar zijn er focusgebieden
kansen uitgekozen en is dit idee verder uitgewerkt. Op deze manier is er
genoemd door de deelnemers. Op grond van deze informatie is de stuur-
een begin gemaakt met een gezamenlijke business case.
groep van RoboNed gekomen tot het opdelen van het proces in twee fa-
In het vervolgtraject gaan de clusters deze ideeën verder ontwikkelen zo-
sen. In de eerste fase werken we met een vijftal startclusters aan business
dat de robots ook daadwerkelijk de markt bereiken. Met dit middel kun-
cases. In de tweede fase zullen daar andere clusters aan toegevoegd wor-
nen we als BV Nederland laten zien dat de kennis, technologie en ervaring
den. De startclusters zijn: Care, Cure, Agro & Food, Household en Manufac-
die we in Nederland rijk zijn door samenwerking kunnen inzetten voor de
turing. RoboNed is zeer blij met de bekwame en enthousiaste leiders om
toepassingsgebieden. Een belangrijke stap binnen dit proces is het inven-
de clusters aan te sturen. Voor het cluster Care Ronald Mooije (TNO), voor
tariseren van de technologieën die we in Nederland in huis hebben en het
het cluster Cure Michiel Jannink (Demcon), voor het cluster Agro & Food
inventariseren van de technologieën welke ontwikkeld moeten worden.
Eldert van Henten (Wageningen UR), voor het cluster Household Hendrik-
Deze keytechnologieën worden verwerkt in de strategische agenda welke
Jan Boven (Philips Consumer Lifestyle) en voor het cluster Manufacturing
RoboNed gaat schrijven en waarin de lange termijn visie gepresenteerd
Fred Bokhorst (Ferdar en RAB).
wordt.
Het tweede seminar van RoboNed is onlangs op 7 oktober gehouden. Tijdens dit seminar zijn de verschillende startclusters voor het eerst met elkaar rond de tafel gaan zitten, en is er een begin gemaakt met het schrijven van een business plan. Elk cluster werd gevraagd om een inventarisatie te maken van de mogelijkheden voor het betreffende cluster
Branche Bulletin 045
Geïntegreerde concepten voor non-stop productie
Liam van Koert
Trends in robotlassen Om het jaar komt de metaalverwerkende industrie in Utrecht samen tijdens de Techni-Show. En hoewel deze alweer enkele maanden achter ons ligt, biedt de beurs een mooie kapstok om eens te kijken welke noviteiten hun intrede in de laswereld gedaan hebben. In het bijzonder worden hierbij de ontwikkelingen op het gebied van robotlassen onder de loep genomen.
Een vision-guided lassysteem.
046 Lassen
Het lijkt zo eenvoudig. In plaats van de man met
minder kapitaalkrachtige sectoren bereikbaar
de toorts smelt een robot twee stukken metaal
werd en plukt ook het midden- en kleinbedrijf
stevig aan elkaar. Hij doet dit precies, snel en
de vruchten van deze flexibele manier van au-
onvermoeibaar. Een lasbril en bescherming te-
tomatisering.
gen de opspattende vonken heeft hij niet nodig en ook de lasrook wordt niet ingeademd. Alle
Robotlassen: een korte principeschets
voordelen ten spijt is het installeren van een
Wanneer is robotlassen de juiste keuze en wat
lasrobot specialistenwerk. Want niet alleen is
heb je er allemaal voor nodig? Op het eerste
kennis vereist ten aanzien van de verschillende
gezicht zijn het vooral de repeterende hande-
lasprocessen en de lasmal, ook moeten zowel
lingen die vragen om automatisering. Bij lassen
robot als stroombron foutloos worden aange-
is dat niet anders. Dat betekent dat met name
stuurd voor een soepel lopend geautomatiseerd
serieproductie – al heeft de robot door zijn
proces. Hierbij zijn onderdelen afwijkend van de
flexibele karakter geen probleem met kleine
gereedschappen zoals gebruikt bij handmatig
series - zich leent om robots in te zetten om zo
lassen, al is het maar omdat robotlassen in op-
arbeidskosten te besparen. Daarnaast kan pre-
tima forma een continueproces is en dit andere
cisie en een grote reproduceerbaarheid reden
eisen stelt aan zowel toorts als stroombron. En
zijn voor deze oplossing. En tot slot kan ook de
hoewel de ontwikkelingen van de laatste ja-
bereikbaarheid een overweging zijn.
ren het de eindgebruiker steeds gemakkelijker
In principe worden er twee lasvormen vaak in
maken een nieuw product en dus nieuw pro-
combinatie met robotica uitgevoerd: het punt-
gramma in werking te zetten, blijft een gede-
lassen en het booglassen. Veruit het grootste
gen interdisciplinaire kennis onontbeerlijk voor
aandeel (zo’n 80%) betreft hierbij het MIG/MAG
een bevredigend eindresultaat. Gelukkig zijn
–lassen. Hier is immers geen schoonmaakactie
er diverse systeemintegratoren te vinden die
vereist, wat juist bij hogere productievolumes
de eindgebruiker hier kunnen helpen. En naast
voordelen oplevert. Bij deze vorm van lassen
enkele grote leveranciers van robottechnolo-
wordt een elektrode automatisch toegevoerd,
gie, waren het juist deze integratoren die op
waarbij de penetratiediepte van de las wordt
de Techni-Show enkele mooie combinaties van
geregeld middels de toevoersnelheid. Ook
proces- en robotkennis lieten zien.
bad met een slaklaag beschermde, deed pas
wordt er een beschermgas toegevoegd om het
zijn intrede in 1907. En tegen de tijd dat de eer-
lasproces te kunnen afschermen van de atmos-
Kleine geschiedenis
ste industriële robot haar intrede deed in 1961,
feer voor een beter resultaat. Dit kan een inert
Een verhaal over trends houdt alleen stand
was ook het MIG lassen (1920), een booglasme-
of een actief gas zijn, maar ook combinaties zijn
wanneer nieuwe vindingen in relatie tot de fac-
thode waarbij de draad vergezeld van een inert
mogelijk.
tor tijd worden beschouwd. In dit geval moet
gas automatisch wordt toegevoerd, voldoende
De lasapparatuur van de lasrobot lijkt op die
hiertoe een tweetal sporen bewandeld worden:
ontwikkeld om in een automatisch systeem te
van het handlassen, maar wijkt op een aan-
zowel de geschiedenis van het lassen als de ge-
kunnen worden toegepast. Eerste plek waar
tal punten af. Zo moet deze geschikt zijn voor
schiedenis van de robotica is relevant. En om
deze geslaagde combinatie werd ingezet was
lange bedrijfscycli en zijn interfaces met het
niet helemaal terug te gaan naar het einde van
General Motors. Hier prijkte enkele Ultimate
besturingssysteem nodig. Daarnaast heeft de
het stenentijdperk beginnen we met het jaar
robots die naast het hanteren van zware giet-
toorts bijvoorbeeld een automatisch schoon-
1865. Het was in dit jaar dat een Engelsman,
stukken, ook het puntlassen voor hun rekening
maaksysteem nodig om de opgepikte spetters
meneer Wilde, een patent kreeg voor het aan
namen. Sindsdien is de lasrobot niet meer weg
te verwijderen. Tot slot is er een kalibratiemo-
elkaar smelten van twee stukjes metaal met
te denken uit de automobielindustrie en nog
dule nodig om het Tool Center Point ten op-
behulp van elektriciteit. Voorheen waren er
steeds is deze sector veruit de grootste afne-
zichte van de lasmal te bepalen. De robot moet
al wel de nodige oplossingen met behulp van
mer van gerobotiseerde lassystemen. Wel is
immers wel precies weten waar de lasnaad zich
branders bedacht, maar voordat het booglassen
er in de daarop volgende vijftig jaar nog veel
bevindt.
van de grond kwam, moesten uitvinders als Fa-
veranderd. Zowel robotontwerp als lasproces
raday, Edison en Tesla eerst nog wat voorwerk
zijn verder geoptimaliseerd en met de komst
Groene robotica
ten aanzien van elektriciteit doen. Zo’n twintig
van het digitale tijdperk doen de huidige bestu-
Sneller, beter en goedkoper. De aanjagers voor
jaar later waren het Nikolai Bernados en Stanis-
ringsmogelijkheden nog maar weinig denken
ontwikkelingen in robotlassen zijn niet anders
lav Olszewaski die de techniek verbeterde door
aan de dagen van de pioniers. Hoewel in basis
dan die voor alle andere productietechnieken.
gebruik te maken van koolstof dat in geoxi-
het zelfde, zijn de systemen er vooral veel snel-
Voor het cartesiaanse robotontwerp betekent
deerde vorm CO2 als beschermgas opleverde.
ler en veel nauwkeuriger op geworden. Tot slot
dit op de eerste plaats een eigentijdse vorm
De beklede elektrode, waarbij toevoegingen in
heeft de schaalgrootte en daarmee dalende
die de robot lichter in gewicht maakt zonder
de vorm van carbonaten en silicaten het smelt-
prijs er voor gezorgd dat robotlassen ook voor
aan stijfheid in te boeten. Deze compacte be-
Lassen 047
nadering, waarbij tevens de kabels in de arm
veilig gebeuren. Nieuwe en veilige besturingen
bij elkaar passen. Maar voor lastoepassingen
zijn weggewerkt voor een beter bereik, heeft
maken het hier mogelijk dat de traditionele
werd dit nog wat minder gedaan. De rokerige
een positief effect op zowel de plaatsingsvrij-
hekwerken kunnen komen te vervallen doordat
en vonken spuwende omgeving was dan ook
heid als het energieverbruik. Dit is op de eerste
de robot in bepaalde zones gegarandeerd niet
niet altijd even vriendelijk voor de camera. Nu
plaats goed nieuws voor bedrijven die in hun
boven een gedefinieerde snelheid zal uitkomen
ook deze hobbels genomen zijn lijkt de weg vrij
productieruimte een robotcel flexibel willen
of zelfs stil staat als een persoon te dicht in de
voor vision guided laswerk. Voordelen zijn veel
opstellen of de robot bijvoorbeeld horizontaal
buurt komt.
eenvoudigere lasmallen en het komen vervallen van het telkens kalibreren van het Tool Cen-
willen plaatsen. Een lichtere robot betekent immers ook een lichtere constructie van de totale
De slimme stroombron
ter Point: de lasrobot ziet zelf waar en hoe hij
installatie. Daarnaast betekent een lichtere ro-
Een onderdeel dat een sleutelrol vervult als het
moet lassen en komt ten aanzien van flexibi-
bot vooral lagere energiekosten. Want juist in
gaat om een goede laskwaliteit is de stroom-
liteit daarmee weer een stapje dichter bij zijn
het geval industriële robotapplicaties worden
bron. Een van de doorbraken op dit gebied
menselijke collega.
grote massa’s continue versneld en vertraagd.
kwam in 1987 met de komst van het eerste
Deze eigenschap wordt nog verder uitgenut
STT-bron. Deze stroombron nieuwe stijl die op-
Virtueel
door het middels slimme servotechniek terug-
timaal gebruik maakte van vermogenselektro-
Tot slot een paar woorden over de rol van si-
winnen van energie tijdens het afremmen van
nica en de inmiddels uitgebreide theoretische
mulatie in het lasproces. De virtuele wereld
de robot. En tot slot draagt ook de robotbestu-
kennis van het lassen. Een zeer stabiele boog,
doet immers, zij het op wat andere manieren,
ring een steentje bij aan de steeds groener
ook bij lagere stroomsterkten zorgden voor een
zijn intrede in zowel het handlassen als robot-
wordende robot. Zo komen functies beschik-
uitzonderlijke procescontrole. En toen deed de
lassen. Voor de lassers in de dop is er op de
baar die de robot automatisch uitschakelen
digitale stroombron haar intrede. Gevolg: in
eerste plaatst ‘augmented reality’. Deze tech-
wanneer er even niet geproduceerd wordt. Een
2005 komen technieken als Cold Metal Trans-
niek waarbij de virtuele wereld met de echte
welkome eigenschap in een tijd waar in de au-
fer en ColdArc op de markt. Er kan met lagere
vermengd wordt leent zich uitstekend voor trai-
tomobielindustrie hele lijnen slechts op halve
stromen en spanningen worden gelast, waar-
ningsdoeleinden. Zonder mislukte werkstukken
kracht hun werk doen. In dit kader is overigens
door dunne materialen beter kunnen worden
naar de schroothoop te moeten brengen kan de
ook de Profibus organisatie bezig met een
verwerkt. Ook het boogsolderen komt in het
lasser naar hartenlust experimenteren met ver-
systeem dat onder de naam ProfiEnergy op het
verschiet. En het is deze trend die zich doorzet.
schillende apparatuur en materialen. Maar ook
zelfde principe gebaseerd is.
Zo werd op de Techni-Show een stroombron
de robot kan oefenen. Zo zijn er diverse soft-
getoond die gebruik maakt van een negatieve
warepaketten op de markt waar het lasproces
Veilige samenwerking
puls. Hiermee kan met deze gelijkstroombron
kan worden gesimuleerd. En met name de kop-
Energie blijkt niet het enige speerpunt van de
de stroom onafhankelijk van de draadsnelheid
peling tussen deze simulatie en het uiteinde-
robotleveranciers als het gaat om nieuwe be-
zeer nauwkeurig worden geregeld. Gevolg is
lijke lasprogramma wordt steeds beter. Dit kan
sturingsopties. Een minstens net zo belangrijke
natuurlijk dat door een zeer goed beheersbare
zelfs online, dus zonder de robot stil te hoeven
trend in de weg naar onbemande vierentwin
penetratiediepte zeer dunne materialen kunnen
zetten. De eerlijkheid gebied hier wel te zeggen
tiguursproductie blijkt namelijk het samenwer-
worden gelast en ook platen van verschillende
dat dit vooral voor het puntlassen prima werkt,
ken. Dit geldt zowel voor van robots onderling
dikten geen enkel probleem meer vormen. Dit
maar dat voor het booglassen vaak lastiger is
als voor het samenwerken van robots met
zelf wanneer er een millimeter afstand tussen
door een veel groter aantal variabelen.
mensen. Voor de eerstgenoemde samenwer-
de dunne platen (aan de bovenkant)moet blij-
kingsvorm geldt dat naast het lassen, ook de
ven bestaan.
logistieke processen rondom het lassen steeds
Conclusie Alles opgeteld kan gesteld worden dat waar
verder worden geautomatiseerd. Met de on-
Geïntegreerd
robotlassen voorheen toch voornamelijk voor
vermijdbare vergrijzing die zal optreden als de
Uiteraard mag in een trends verhaal het inte-
grotere series interessant was door de toene-
babyboomers van hun pensioen gaan genieten
gratiewoord niet ontbreken. En gelukkig werd
mende flexibiliteit ook de kleine series renda-
en de wens de productie toch in eigen land te
het ook tijdens de Techni-Show veelvuldig ge-
bel worden. Robots werken hier steeds meer
houden, worden ook hier steeds meer taken
bruikt. Belangrijkste integratievorm was die
samen en ontwikkelingen in geïntegreerde
door robots uitgevoerd. Denk hierbij onder an-
van de robotbesturing en de stroombron. Een
stroombronnen maken het robot lassen sneller,
dere aan het positioneren van de werkstukken
logische stap die een enkeling al eerder bood
preciezer en beter geschikt voor een grotere
in stationaire lasmallen en de verdere aan- en
en waar anderen niet konden achterblijven.
variëteit aan materialen en afmetingen. En net
afvoer van de verschillende producten. Deze
Met de integratie zijn beweging en lasproces
zoals in de industrie in het algemeen zijn het
synchrone samenwerking betekent dat het no-
beter op elkaar af te stemmen en is het bij-
met name de thema’s energie en veiligheid die
dig is dat meerdere assen gelijktijdig door de-
voorbeeld ook mogelijk geworden de lasdata
steeds meer op de voorgrond treden. Met de
zelfde besturing kunnen worden aangestuurd.
te loggen met het oog op lascertificaten.
lasrobot van morgen zal dan ook nog meer geld
De huidige generatie besturingen voorziet in
Een tweede integratievorm was vision. Nu wor-
verdient kunnen worden.
deze behoefte. En daar waar mens en robot
den vision en robotica wel vaker samen gesig-
toch zij aan zij werken moet dit natuurlijk wel
naleerd aangezien hun flexibele karakters goed
048 Lassen
Eenvoudiger produceren? Houd het standaard!
ABB levert standaard robotoplossingen voor de industrie. Deze zijn eenvoudig, snel, kostenbesparend en eenvoudig in bestaande of nieuwe productielijnen te integreren. ABB Robots zijn zeer gebruiksvriendelijk, betrouwbaar, efficiënt, onderhoudsarm, accuraat en werken 24/24/7 op topsnelheid. Kiest u een ABB Robot dan weet u wat u kiest! Bezoek ons op www.abb.com/robotics
049
Overwegingen voor een inherent veilig systeem
Robots leren van elkaar via RoboEarth Op de Technische Universiteit te Eindhoven wordt op de afdeling Werktuigbouwkunde (Department of Mechanical Engineering Control Systems Technology Group) gewerkt aan een bijzonder project, genaamd RoboEarth. Dit project heeft als doelstelling intelligente robots te ontwikkelen, waarbij het accent ligt op het verzamelen van kennis in een database en waarbij vooral rekening gehouden wordt met de cognitieve mogelijkheden van een robot, met als doel ‘Care and Cure’ te bevorderen in de gezondheidszorg. Het onderzoek voor de ontwikkeling van RoboEarth wordt gesteund door de Europese Commissie en duurt vier jaar. Het is niet ondenkbaar dat deze intelligente robots in de toekomst tevens in de industrie zullen worden ingezet. Interactie tussen robot en mens wordt dan een realiteit.
Safora S.S. Macdonald – Consultant NEN-Machinebouw
050 Robotveiligheid
Een jaar of vijf geleden is de Technische Universiteit te Eindhoven (TU/E)
naar RoboEarth, zodat een volgende robot het op dezelfde manier weer
begonnen met de deelname aan de RoboCup voetbalcompetitie. Het doel
kan overnemen. De robots leren dus door op het resultaat van de vorige
van de Japanse bedenker van RoboCup is dat alle groepen in de wereld
robot.
van robotica een gezamenlijke carrier kiezen en dit samen sneller uitontwikkelen. In 2005 is de TU/E aan de midsize league gaan deelnemen
Europees project
om meer kennis op te doen. Dat wil zeggen dat de robots zeventig cen-
RoboEarth is een Europees project. Deelnemers komen uit Stuttgart, Mün-
timeter hoog zijn en in een team van vijf robots geheel autonoom moe-
chen, Zurich en Zaragoza. Philips is industrieel partner. Europa neemt de
ten voetballen. In de afgelopen vijf jaar heeft dit fenomeen zich enorm
leiding in het ontwikkelen van intelligente interactieve robots. In Japan
ontwikkeld en is het steeds meer de kern van het onderzoek geworden.
zijn ze meer bezig met de androïde (humanoïde) robots. Het doel van het
De Technology Group bij de TU/E beseft zich nu dat de roboticatak steeds
project is om in vier jaar tijd de technische haalbaarheid van het project
groter wordt. Het betreft niet alleen de klassieke industriële robots, maar
te laten zien. In december zit er één jaar op. Een ziekenhuiskamer is ge-
ook de intelligente servicerobots. Het doel van het project RoboEarth is
kozen als basis setting. De handelingen die gedemonstreerd worden heb-
voornamelijk gericht op het helpen van mensen, men noemt dat ‘Care
ben te maken met het bedienen van de mens/patiënt. Het team van de
and Cure’. Coördinator van het project is Dr. Ir. M.J.G. Van de Molengraft,
TU/E is ervan overtuigd dat het gaat werken. De uitdaging: Hoe ga je de
Associate Professor Department of Mechanical Engineering Control Sy-
kennis die de robot opdoet van de omgeving (betekenis hechten aan de
stems Technology Group en zijn team. Van de Molengraft houdt zich bezig
metingen) vertalen op een manier die overdraagbaar is aan een andere
met het vertalen van de moderne theorie op het gebied van systeem en
robot. Daarnaast zal het een kunst zijn om robots van diverse merken
regeltechniek, en deze om te zetten in bruikbare technologie waarmee
toch gebruik te laten maken van de kennis die verwerkt is in RoboEarth.
robots/machines kunnen worden uitgerust. Zijn team is bezig prototypes
De TU/E probeert zoveel mogelijk partijen te interesseren voor dit project.
van robots te maken die ouderen helpen bij dagelijkse taken (care). Daar-
Het wordt een volledig open systeem waarin alle belanghebbenden hun
naast hebben ze een robot ontwikkeld die kan assisteren bij een opera-
rol kunnen spelen. De RoboEarth-software zal dan ook als open source
tie doordat het kan helpen bij het voelen (identificeren) van verschillend
code worden vrijgegeven.
menselijk weefsel (cure).
Functionaliteit staat boven vorm Cognitieve vaardigheden
Voor onderzoekers is de cognitieve vaardigheid belangrijker dan de vorm
In een productielijn staan robots die veelal tot in lengte van dagen de-
van de robot, maar ze hebben wel voor ogen dat het eindproduct de
zelfde beweging en functie uitoefenen. Het principe van RoboEarth is dat
mens niet moet afschrikken. Ze denken echter primair vanuit de functio-
een intelligente robot situaties moet kunnen identificeren en begrijpen.
naliteit van de robot. Zo wordt er een rijdend platform op vier omniwielen
De robot die een kamer binnenkomt moet weten waar hij is en hoe de
gebruikt voor gegarandeerde stabiliteit in plaats van veel minder stabie-
kamer er uitziet. Dit wordt gedaan met behulp van simultaneous locali-
le, de op de mens lijkende, twee benen. Op dit moment wordt een servi-
zation en mapping technieken. Maar daar houdt het niet bij op, de robot
cerobot gebouwd die op wielen kan rijden. De servicerobot heeft armen
moet ook alle objecten kunnen classificeren. Hij moet bijvoorbeeld een
die gemaakt zijn op de menselijke maat, omdat alles om ons heen op de
kopje zien en er een betekenis aan kunnen geven. De grootste uitdaging
menselijke maat is gebouwd. De functionaliteit is echter volledig bepa-
van dit project is om cognitieve vaardigheden toe te kennen aan een
lend, de vorm is op dit moment secundair. Wanneer men het idee van
robot. Dit principe werkt niet wanneer de robot elke keer alles vanaf het
een op de mens lijkende robot loslaat, ontstaat er meer ontwerpruimte.
begin moet leren. Wat de ene robot geleerd heeft, moet de andere robot
Waarom zou een robot maar twee ogen hebben? Technisch gezien is veel
kunnen gebruiken en verder kunnen uitontwikkelen. Memorisatie van
meer mogelijk en het gebruik van extra sensoren kan enorm nuttig zijn.
modellen is daar een belangrijk gegeven in. De robots kunnen via een netwerk (internet) met elkaar praten en informatie uitwisselen. De robot
Veiligheid
maakt verbinding met RoboEarth en kijkt of er een ‘recept’ is om iemand
U zag het al aankomen… What about safety? Roboticabedrijven zien dat er
een kopje te geven. Hij kan dit ‘recept’ downloaden en mappen op zijn
behoefte is aan het feit dat robots gaan samenwerken met andere robots
eigen hardware. Hij kan het verbeteren en vervolgens opnieuw uploaden
en dat er interactie is met de mens. Het veiligheidsaspect wordt dan heel
Robotveiligheid 051
belangrijk. Wellicht zal gekeken moeten worden hoe dit te certificeren
den voldoen aan de wettelijke eisen. Het zal niet gemakkelijk zijn om
is. Op het moment dat een robot samenwerkt met een mens kunnen er
in normen de afbakening van de functie van een intelligente robot te
ongelukken gebeuren. In de ontwikkelfase wordt daar nog geen rekening
definiëren, omdat het doorleerproces van de robots hierbij een belang-
mee gehouden omdat het ook beperkingen kan opleveren, maar het mo-
rijke rol speelt. Men zou wel rekening kunnen houden met ergonomische
ment gaat gegarandeerd komen. Er wordt wel al bewust over veiligheid
eisen, vooral wanneer de intelligente robot in de gezondheidszorg wordt
nagedacht, omdat het ontwerp inherent veilig dient te zijn.
ingezet. Welke maximale krachten op het menselijk lichaam uitgeoefend mogen worden bij bijvoorbeeld het tillen van de patiënt kan wel degelijk
Aansprakelijkheid
vastgelegd worden. Het is wellicht verstandig de intelligente robot uit te
Een andere belangrijke vraag is wie aansprakelijk is wanneer er een in-
rusten met een noodstopknop ter uitschakeling wanneer een en ander
cident plaatsvindt. Het incident zou een resultaat kunnen zijn van het
fout dreigt te gaan.
downloaden van een bestaand recept dat niet goed werkt bij de specifieke robot waar het incident mee heeft plaatsgevonden (hardware-/
Slotwoord
software-compatibiliteitsprobleem). Wie de eigenaar wordt van RoboE-
Hoe snel intelligente robots worden ingezet heeft uiteindelijk te maken
arth wanneer het daadwerkelijk in gebruik wordt genomen, is tevens
met de acceptatie. Het is de bedoeling dat het inzetten van deze robots
nog geen vast gegeven. Hoe dit soort zaken zich gaan ontwikkelen is
leidt tot betere kwaliteit in de zorg. Het zal er uiteindelijk niet toe leiden
nog niet bekend. Het is denkbaar dat de ‘recepten’ in de vorm van apps,
dat er in een ziekenhuis straks alleen robots rondlopen. Het is nog de
zoals we die nu al kennen voor de mobiele smartphones, zullen worden
vraag wie het inzetten van de robots gaat bekostigen in de ziekenhuizen.
aangeboden door verschillende commerciële partijen.
Wellicht is de afweging tegen die tijd anders door een chronisch tekort aan verplegend personeel en de toenemende vergrijzing. Als intelligente
Regelgeving en normen
robots in grote aantallen toegepast gaan worden hoeft het niet duur-
De prototypes moeten voldoen aan de geldende wettelijke eisen (zoals
der te zijn dan de huishoudelijke apparaten die we nu in huis hebben.
bijvoorbeeld de Machinerichtlijn en de EMC-richtlijn), mede om de vei-
Er zal zeker eerst nieuwe wetgeving voor moeten komen wanneer de
ligheid te waarborgen. Hoewel er op een verantwoorde manier wordt
intelligente robots in gebruik worden genomen. Want de robots gaan in
gewerkt, houdt het team van de TU/E nu nog niet specifiek rekening met
een ongestructureerde 3D-ruimte werken en dat is tot nu toe nog onbe-
de eisen van bijvoorbeeld de Machinerichtlijn. Het project gaat meer over
kend. Voordat ze wereldwijd gebruikt kunnen en mogen worden zal in
de kennis en bijbehorende software en niet zozeer over de mechanica
het kader van wetgeving en aansprakelijkheid het een en ander geregeld
van de robot zelf (constructie). Het één is echter inherent met het andere
moeten worden.
verbonden en moet net zoals alle industriële robots die ontwikkeld wor-
052 Robotveiligheid
WORD GRATIS LID Wilt u het vakblad Vision & Robotics gratis ontvangen? Neem dan contact
Het vakblad werkt nauw samen met brancheorganisaties, opleidingsinsti-
op en ontvang Vision & Robotics zes keer per jaar GRATIS.
tuten en overheid om een volledig en betrouwbaar beeld te creëren bij de lezers op het gebied van Vision & Robotics.
V&R is hét onafhankelijke vakblad voor machinebouwers, system integrators en eindgebruikers van productielijnen in de maak-, agro- en food
Contact
industrie. Het blad brengt fabrikanten van vision- en robottechniek samen
Redactie-adres:
met beslissers, engineers, technisch management, hoofden TD en hoofden
Vision & Robotics
productie.
postbus 82 2460 AB Ter Aar
Onderwerpen die aan bod komen zijn onder andere:
e-mail:
[email protected]
Camera-/Visionsystemen
telefoon: 06-28417073
Beeldverwerking Belichtingsmethoden (Kwaliteits)inspectie Robotsystemen Kinematische modellen Simulatie Kunstmatige intelligentie Aandrijvingen en besturingen Normen Toevoersystemen Veiligheid Wetgeving Bedrijfsvoering
Time of flight en nieuwe standaarden onderwerpen van gesprek
Ook Nederlandse noviteiten op Vision 2010
Liam van Koert
Het was redelijk druk op de eerste dag van Europa’s grootste visionbeurs in Stutt gart. De Nederlandse afvaardiging was over het algemeen dan ook tevreden met de aandacht die er voor hun producten was. Vision & Robotics vroeg de mensen naar hun ‘pronkstuk’ en speurde de beursvloer af naar de laatste ontwikkelingen. De visionmarkt is weer voorzichtig aan het op-
3D-visiontechniek is ‘time of flight’. Want hoe-
En met de grote vraag naar witte leds lijken deze
krabbelen. Althans, dat laten de beursorganisa-
wel de resoluties nog niet op kunnen tegen die
getallen met de dag groter te worden. Voor be-
tie als de VDMA weten. Zowel standhouders als
van hun stereoscopische tegenhanger, wordt
paalde producenten brengt dit uitdagingen, on-
VDMA-leden laten positieve geluiden horen over
ook dit type camera steeds beter. Bovendien zijn
der andere op het gebied van de koeling. Maar
een groeiend aantal orders. Vooral de Duitse
ze minder complex en snel. Tot slot breken er
door slimme plaatsing van de leds (minder in het
motor begint weer te draaien, en met name de
ook op het gebied van de busstandaarden wel
midden voor een kleinere warmteontwikkeling,
machinebouwmarkt, de plastic- en de rubberin-
wat spannende tijden aan. Wat gaat het wor-
met behoud van een egaal lichtbeeld) en een
dustrie, de robotica- en de elektronicamarkt zijn
den? In de race zijn 10 GigE, HS Link, USB 3.0 en
uitgekiend printplaatontwerp en geïntegreerde
groeimarkten als het op vision aankomt. “Voor
CoaXPress. Van de laatste twee konden al en-
waterkoeling, is men erin geslaagd dit tot een
de lopende jaren mag de visionbranche rekenen
kele werkende voorbeelden worden gespot, al
minimum te beperken. Met de hogere lichtop-
op een groei van achttien procent”, laat de voor-
zal het zeker tot de beurs van volgend jaar duren
brengst die dit mogelijk maakt kunnen vervol-
zitter van de visionsectie van de VDMA tijdens
voordat echt duidelijk wordt waar de fabrikanten
gens ook hogere acquisitiesnelheden behaald
de gebruikelijke perslunch weten. “ In totaal zal
voor gaan.
worden. De volgende uitdaging voor de led is
er zo’n 1,1 miljard euro worden omgezet. Toch
van witte leds levert een stevige 2300kLux op
nu de UV-verlichting. Wie weet zal dit type lamp
moeten we ook voorzichtig blijven. De wereld-
drie millimeter werkafstand.
volgend jaar in de spotlight staan.
wijde economische groei blijft achter, en voor 2011 mogen we waarschijnlijk een bescheiden plus van vijf procent noteren. Pas in 2012 zullen
Tabel: Een overzicht van de toekomstige communicatiestandaarden. (Bron: Jochem Hermann, Adimec).
we weer op het niveau van voor de crisis zitten.” Ook de beurs zelf lijkt te profiteren en telt in plaats van de 293 exposanten van vorig jaar er nu 323, een groei van tien procent.
Race om de standaard Op zoek naar de laatste trends komt de bezoeker eigenlijk geen echt schokkende dingen tegen.
CoaXPress
10 GigE
HS Link
USB 3.0
Enkelvoudige snelheid
1.25 Gbps – 6.25 Gbps
10 Gbps
3.125 Gbps
5 Gbps
Maximale snelheid
N x 6.25 Gbps
40 Gbps
N x 3.125 Gbps
5 Gbps
(N kabels)
(vier kabels)
(N kabels)
Kosten
Gemiddeld
Hoog
Gemiddeld
Laag
Complexiteit
Gemiddeld
Hoog
Gemiddeld
Laag
Bekabeling
Coax
Cat-6 / Cat-6e/ Cat-7
CX-4
Complex, maar massa-
Links en rechts is het aantal megapixels weer wat gestegen, en zit ook het aantal frames per seconde nog steeds in de lift. Natuurlijk is er aandacht voor duurzaamheid en energieverbruik. Ook worden de stand-alone camera’s weer een beetje intelligenter en de beeldverwerkingssoftware een stukje intuïtiever. Een veel besproken
054 Beursupdate
geproduceerd Afstand
130 meter / 40 meter
37 meter / 100
15 meter
3 meter
meter / 100 meter Data integriteit
CRC
CRC / Resend
CRC / Resend
CRC
Real Time Trigger
Ja
Nee / gepland
Ja
Nee
Voeding over kabel
13 W / kabel
Gepland
Gepland
ja
Drielaagse Foveon-sensor
Camera met Kodak KAI-29050-sensor
Hoge snelheidscamera’s
Ook Quest uit Wieringerwerf was dit jaar
Het Bredase DVC staat traditiegetrouw op de
2009 was het jaar van Adimec uit Eindhoven.
weer van de partij. De een jaar eerder ge-
stand van cameraproducent Illunis. En waar
Met CoaXPress – een splinternieuwe commu-
ïntroduceerde 5CCD-camera (een vijfkanaals
vorig jaar het megapixelkanon RMV 50100
nicatiebus gebaseerd op de coaxkabel – won
multispectraal hoogstandje) was nog steeds
in de schijnwerpers stond, viel dit keer de
het de Vision Award 2009. Inmiddels hebben
populair. Maar het was vooral een nog op
beurt aan een iets kleinere camera. Geba-
vele partijen de nieuwe standaard omarmd,
de markt te verschijnen prototype met een
seerd op de Kodak KAI-29050-sensor is de
en komen er meer en meer componenten
geheel nieuw type beeldsensor dat veel be-
RMV 29 MP van Illunis met 29 megapixels
op de markt die van CoaXPress gebruik kun-
kijks kreeg. De Condor 1000 MS-1-FV com-
vooral geschikt voor toepassingen als docu-
nen maken. Niet verwonderlijk dat het druk
bineert met zijn Foveon-sensor zowel rood,
ment scanning. Maar ook voor luchtfotogra-
was op de stand van Adimec. Toch was Co-
groen als blauw met een volledig sensorop-
fie verwacht het bedrijf door een gunstige
aXPress niet de enige trekpleister. Ook de
pervlak. Dit kan doordat de verschillende
verhouding tussen het gewicht en de resolu-
nieuwe Quartz-lijn, een drietal hoge snel-
kleuren laagsgewijs, dus achter elkaar in
tie met deze camera hoge ogen te gooien.
heid camera’s met CMOS-sensor, deed het
plaats van naast elkaar, tot één sensor ge-
goed. De combinatie van hoge sluitertijden
ïntegreerd zijn. Hiermee heeft de gebruiker
Specificaties
het beste van twee werelden: én een zo
Resolutie:
groot mogelijk sensoroppervlak én heldere
Pixel clock: 30, 40, 48 Mhz
hoge frame rates maken de camera’s uit de
kleuren zonder dat speciale filters nodig zijn.
Pixelgrootte: 5.5 um x 5.5 um
Quartz-serie een geduchte concurrent van
De Foveon-sensor komt al wel in enkele fo-
Frame rate: 4.0 FPS (Quad Tap) 2.0FPS
CCD-camera’s.
tocamera’s voor, maar in de machinevision is het werkende prototype echt een primeur.
(op basis van door Adimec zelf ontwikkelde 6576 x 4384
(Dual Tap) 1.0FPS (Single Tap) Data bits:
8, 10 of 12
Dynamisch Specificaties
Specificaties van de Q4A 180 Resolutie:
2048 x 2048
bereik:
64 dB
Frame rate: 180 fps
12VDC - 6 Watts
Dynamisch
Resolutie:
2652 x1768 x drie lagen
Voeding:
Pixel clock:
40 Mhz
Interface: Camera Link Base Mode of
Beeldgrootte: 20.966 x 13.97 mm
True Accurate Imaging TM technologie) en
Gigabit Ethernet
Pixelgrootte: 7,8 um x 7,8 um
bereik:
60 dB
Interface:
CoaXPress en Camera Link
Voeding:
10.2-27.6 VDC, 5-8W
Frame rate: 5 fps full frame Data bits:
8 tot 12 per pixel per kanaal
Dynamisch bereik:
48 dB
Led-linescanverlichting
Voeding:
12-24 V
Net als vorig jaar pakt Vision Light Tech uit Uden uit met een grote stand. Een voordeel: de stand-
Interface: Camera Link (Base en
bouwer heeft licht in overvloed om er een mooie lichtshow van te maken. Net als vorig jaar is er
Medium), glasvezel, GigE
veel aandacht voor ledverlichting. En hoewel de meningen over de lichtopbrengst van led in het verleden verdeeld waren, tegenwoordig hoeft er niet meer getwijfeld te worden. De nieuwste VLX2 Linescanverlichting van Gardasoft op basis van witte leds levert een stevige 2300kLux op 3 millimeter werkafstand. En met de grote vraag naar witte leds lijken deze getallen met de dag groter te worden. Dit brengt uitdagingen voor de koeling. Maar door slimme plaatsing van de leds, een uitgekiend printplaatontwerp en geïntegreerde waterkoeling, is Gardasoft erin geslaagd de warmteontwikkeling tot een minimum te beperken.
Beursupdate 055
Quantec komt naar Benelux November was de maand dat Kuka haar nieuwe Quan-
zonder concessies te doen aan stijfheid, komt het dynamische gedrag ten
tec-serie aan de Benelux presenteerde. Met deze opvolger
goede, waardoor nog kortere cyclustijden en hogere baannauwkeurighe-
van Kuka’s meest succesvolle 2000-serie is het bedrijf
den behaald kunnen worden. De pols is slanker en preciezer, en door het
weer helemaal bij de tijd. Wat vooral opvalt, is dat de
terugbrengen van massa en aantal samenstellingen is de robot bovendien
nieuwe robots veel compacter zijn dan hun voorganger.
energiezuiniger en betrouwbaarder.
Want hoewel de payload varieert van negentig tot
In totaal gaat het om een vijftiental goed op elkaar afgestemde robotty-
driehonderd kilogram en er een werkbereik tot
pen. Niet alleen is hier gekeken naar stappen in payload en bereik, ook is
3.100 millimeter mogelijk is, is de nieuwe
het aantal verschillen in motoren en versnellingsunits tot een minimum
generatie tot 160 kilogram lichter en neemt
beperkt: hier gelden slechts vier varianten. Bovendien zijn alle interfaces
hij 25 procent minder volume in. Dit laatste
gelijk gehouden. Dit geldt voor het gatenpatroon van de voet en voor de
feit opent deuren voor tal van nieuwe toe-
gereedschapsflens aan de pols. En doordat het ontwerp er juist compacter
passingen waar ruimte een probleem is.
op is geworden, zal het ook geen probleem zijn de nieuwe Quantec-robot
En het gebruik van lichtere componenten,
in een cel te plaatsen waar voorheen een 2000 robot gehuisvest was.
Kawasaki introduceert R-serie De succesvolle F-serie-robots van Kawasaki
met een capaciteit van drie tot en met tien ki-
worden opgevolgd door de nieuwe R-serie. Ka-
logram zijn gekoppeld aan een compacte be-
wasaki heeft veel aandacht besteed aan het
sturing, met de afmetingen van een flinke pc
ontwerp. De robots van de R-serie hebben een
en een gewicht van dertig kilogram. Deze com-
slanke vormgeving. Belangrijke eigenschappen
pacte besturing werkt op enkelfase 230 VAC
van de nieuwe robots zijn de compacte pols
voedingsspanning. De grotere robots met een
(voor een optimale toegankelijkheid), de hoge
capaciteit vanaf tien kilogram worden uitge-
herhalingsnauwkeurigheid, een groot werkbe-
voerd met een grotere besturing. Deze bestu-
reik en natuurlijk de snelle bewegingen. De
ring werkt op driefase 400 VAC. De E-controller
Kawasaki R-serie-robot is leverbaar met een
van Kawasaki beschikt over twee ethernetaan-
hanteringcapaciteit van drie tot tachtig kilo-
sluitingen en twee USB-poorten. Dit geeft vele
gram, en een horizontaal werkbereik van 620
communicatiemogelijkheden en een gemakke-
tot 2.100 millimeter. Dankzij de dubbel uitge-
lijke opslag van de gegevens met een USB-ge-
voerde afdichtingen in de polsassen voldoen de
heugenstick. Dankzij het TFT-kleurentouchs-
robots van de R-serie aan de eisen van de be-
creen heeft de operator een goed overzicht op
schermingsklassen IP65. IP67 is als optie lever-
de bedieningsfuncties. Er kunnen ook speciale
baar. De nieuwe Kawasaki-robots zijn tevens
toetsen en meldingsberichten geprogram-
uitgerust met een nieuw model besturing: de
meerd worden. De standaard geheugencapaci-
Kawasaki E-controller. De kleinere exemplaren
teit is voldoende voor tachtigduizend stappen.
Nieuw geïntegreerd heksysteem Veilige PSENSgate-heksystemen van Pilz combineren hekbewaking, veilige vergrendeling en bewaking van breuk van grendels in één systeem. En daardoor zijn deze inzetbaar in toepassingen tot PL e volgens EN ISO 13849-1, SIL CL 3 volgens EN/IEC 62061 respectievelijk tot veiligheidscategorie 4 volgens EN 954-1. Deze heksystemen zijn vooral geschikt voor klassieke grote hekken en voor hekken die niet onbedoeld mogen worden geopend. Alle veiligheidsfuncties voor bewaking van hekken (noodstop en hulp-/noodontgrendeling), alsmede alle bedieningselementen, zijn geïntegreerd op het kleinst mogelijke oppervlak. In combinatie met de besturingstechniek van Pilz is dit een veilige totaaloplossing voor hekbeveiliging. Veilige heksystemen van PSENSgate zijn bijzonder geschikt voor zwaar industrieel gebruik en bieden de grootste bescherming tegen manipulatie. PSENSgate verenigen veilige hekbewaking, veilige vergrendeling en bewakingen van breuken van grendels en bouten in één systeem.
056 Productnieuws
Productnieuws
ID-scanner met Ethernetaansluiting en autofocus lens Cognex introduceert de DataMan 8000 Series: nieuwe handheld scanners
variant nu ook in de nieuwe scanners te vinden. Aan de basis van de be-
die specifiek zijn ontwikkeld voor intensieve industriële toepassingen. De
trouwbare code-identificatie van de DataMan 8000 Series liggen twee
ergonomisch in de hand liggende scanners maken gebruik van de gepa-
krachtige algoritmen, te weten 1DMax en 2DMax. Hiermee kunnen vrij-
tenteerde IDMax-technologie, waardoor 1D- en 2D-coderingen snel en
wel alle codetypen snel en trefzeker worden geregistreerd met een onge-
betrouwbaar af te lezen zijn. Dit ongeacht codeafmetingen, printkwaliteit,
kend hoge leesnauwkeurigheid en betrouwbaarheid.
printmethode en het soort oppervlak waarop de codering is aangebracht.
Qua communicatiemogelijkheden zijn de scanners voorzien van de nog
Opmerkelijke noviteit is de toepassing van een gevoelige vloeistoflens
steeds veelgebruikte RS-232- en USB-aansluiting. Nieuw is de aansluiting
met autofocustechnologie. Daarnaast staan verschillende dataprotocollen
voor Industrial Ethernet. Voor de verschillende netwerktypen zijn eenvou-
ter beschikking voor een snelle communicatie met IT-systemen, waaron-
dig ‘in het veld’ uitwisselbare modules ontwikkeld, waarmee de scanners
der naast RS-232 en USB nu ook Industrieel Ethernet.
ook zijn voorbereid op toekomstige datacommunicatieprotocollen. De nieuwe serie omvat op dit moment twee verschillende uitvoeringen: de 8500 en 8100. De DataMan 8500 maakt gebruik van de door Cognex gepatenteerde UltraLight-lichttechnologie voor superieure beelddetectie van alle mogelijke codetypen op een breed scala aan ondergrondmaterialen. Het belichtingssysteem heeft verschillende mogelijkheden voor respectievelijk ‘dark-field’, ‘bright-field’ en diffuus licht, waarvoor één elektronisch gestuurde lichtbron wordt toegepast. De 8100 verschilt van de 8500 door de eenvoudiger lichtbron. Deze is alleen geschikt voor ‘brightfield’ verlichting. Deze uitvoering is dan ook geschikt voor toepassingen waarbij een betrouwbare scanner is vereist en er geen speciale licht functies noodzakelijk zijn.
De DataMan 8000 Series is een goed voorbeeld van de nieuwste generatie handheld scanners voor de industrie. Deze scanners bevatten een krachtige leesfunctionaliteit en een robuuste vormgeving. Daarnaast beschikken ze over snelle en bedrijfszekere communicatiemogelijkheden met fabrieksnetwerken en ERP-systemen. Hierdoor zijn de scanners ideaal voor realtime (online) productidentificatie en tracking & tracing. Dankzij de autofocus lenstechnologie is de operator in staat zowel kleine 2D-matrixcodes van dichtbij, als langere 1D-barcodes van grotere afstand in één beweging te scannen - zonder iets te hoeven bedienen. Deze autofocuslens wordt al langer toegepast in de vast opgestelde Cognex-lezers. Voor het eerst is een speciaal op mobiele toepassingen afgestemde
Adverteerdersindex ABB
49
KUKA
60
Cognex
11
NI
43
Elau
4
Pilz
24
Fanuc
2
RAB
33
Fenceworks
49
Valk Welding
59
Industrieplanner
39
Vision in Food
15
Iris Vision
39
ZVS Techniek
57
057
Column
Doe maar gewoon, dan doe je al gek genoeg Een aantal jaren geleden was er op de Nederlandse televisie een spelletje onder de naam ‘Wie van de drie, wie ben ik’. Het ging als volgt: er kwamen drie personen ten tonele die zich alle drie onder dezelfde naam en beroep aan een onwetend panel van vijf mensen voorstelden.
In de stijl van ‘mijn naam is Piet en ik ben burgemeester’ en de volgende twee herhaalde dit. Het panel moest dan raden wie de echte Piet zou zijn. Meestal raadde maar één van de vijf panelleden wie van de drie nou de echte was. Hieruit volgt dat eenieder zich voor kan doen voor iets wat hij niet is. Ik begin hierover omdat ik op een regenachtige zondagmiddag via het internet ging zoeken op de zoekterm ‘Robot Systeem Integrator’. Nu moet u weten dat de RAB, onze branchevereniging, twintig leden telt, dus ging ik op zoek naar mogelijk nieuwe leden. Een goed initiatief, al zeg ik het zelf, wat echter eindigde in een enorme verbijstering. Na mijn zoekopdracht te hebben ingevuld, kreeg ik ongeveer negentig namen in Nederland te zien. Volgens het spelletje ‘Wie ben ik’ spreekt één op de drie de waarheid, dus van de negentig kon ik er al meteen zestig wegstrepen. Dan heb ik er nog dertig over, waarvan ik er dan twintig (onze leden) weer kan afstrepen, en dan houd ik er dus nog tien over. Tijd om maar eens dieper op deze tien in te zoomen. De eerste presenteerde zich als integrator met drie panden, één voor Research & Development, één voor Sales en één voor de Productie. Verder werden er hotels in de omgeving vermeld, want kennelijk waren er zo veel bezoekers dat dit een noodzaak zou zijn. Ik moet zeggen dat dit bedrijf een prachtige website heeft, de directeur presenteerde zich dan ook als CEO en vermeldde over een wereldwijde organisatie te beschikken. Het wereldwijde werd dan ook nog eens
nadrukkelijk dat zij over hun eigen Fanuc- en ABB-programmeurs beschik-
extra bestempeld met een uitvoerige illustratie hiervan. Via de Kamer van
ken. Ik heb wederom de Kamer van Kophandel geraadpleegd en nu blijkt
Koophandel raadpleegde ik de inschrijving van dit bedrijf en wat bleek
dat wij hier weer te maken hebben met een eenmansbedrijf, met sinds
nu? We hebben hier te maken met een eenmansbedrijf, werkend vanuit
kort één werknemer. Wanneer men de website van dit bedrijf bekijkt, dan
het huisadres. Bij het volgende bezoek aan één van de andere tien sites
lijkt het wel of zij minimaal tientallen robots per jaar installeren. Nu ben ik absoluut niet tegen eenmansbedrijven. Elk bedrijf, in welke vorm dan
Dat sommige eenmanszaken met list en bedrog onze branche bezoedelen, kan ik niet bevatten
ook, is een bedrijf. Maar dat ze zich via list en bedrog manifesteren en daarmee onze branche bezoedelen, dat kan ik niet bevatten. Mijn advies aan de industrie is daarom als volgt: raadpleeg ten minste de website van de RAB. Dan weet u zeker dat u zaken gaat doen met een bonafide en gecertificeerde integrator. Ga ook altijd op bezoek bij het bedrijf zelf, en laat hen aan u de organisatie maar eens tonen. Ook hun ervaring en re-
kreeg ik heel veel informatie en foto’s te zien van projecten die dit bedrijf
ferenties behoren tot het scala. Voor de opscheppers heb ik het volgende
zou hebben gerealiseerd. Enkele van de foto’s herkende ik, want dit waren
advies: doe je nooit groter voor dan je bent. Wees eerlijk, want dat duurt
foto’s van mijn eigen bedrijf, aangevuld met foto’s van robotfabrikanten
het langst. En luister naar het oud-Hollandse gezegde: doe maar gewoon,
die zo van hun websites waren geplukt. Dit bedrijf vermeldde nog eens
dan doe je al gek genoeg!
058 Column
Robotisering
van las- en handlingprocessen
• Complete lijnautomatisering met Fanuc handling- en Panasonic lasrobots • Standaard en klantspecifieke lasrobotsystemen met Panasonic lasrobots • 3D ontwerp en engineering van complete cel lay-out, inclusief lasmallen • Off-line programmering met Panasonic DTPS G2 software • Lasbenodigdheden, draadgeleidingsystemen en veiligheidsartikelen • Europese service & onderhoudsorganisatie • Meer dan 1.750 lasrobotsystemen in Europa geïnstalleerd • Eigen vestigingen in Oost-Europa, Frankrijk en Scandinavië Valk Welding BV tel. +31 (0)78 69 170 11 fax +31 (0)78 69 195 15
[email protected] www.valkwelding.com
M ak e s i t h ap p en
I’m your robot. any ideas?
Met haar hoofdzetel gevestigd te Augsburg (D) is KUKA één van ‘s werelds grootste leveranciers van industriële robots en automatiseringsprojekten. KUKA Automatisering + Robots N.V. neemt het gebied Benelux voor haar rekening en kan U ondersteunen met volgende produkten en diensten:
* E en uitgebreid gamma aan industriële robots met een payload van 5 tot 1300Kg. * Machinebesturingen, gebaseerd op de standaard robotcontrollers. * Uitstekende dienst na verkoop wat betreft KUKA-robots en -besturingstechniek.(training, maintenance, spare parts, programming,...) * Turnkey projekten voor specifieke branches en applicaties, zowel voor automotive als ook voor de algemene industrie. * Magnetarc- en wrijvingslasmachines * R &D-projekten op gebied van robotisatie en automatisatie Met meer dan 20 jaar ervaring in onze branche en mede door onze uitgebreide engineerings- en R&D-capaciteiten kan KUKA ook voor U een meerwaarde betekenen of U nu integrator of enduser bent. U twijfelt nog?...contacteer ons...U zal overtuigd zijn! KUKA Automatisering + Robots N.V. Industrieterrein Centrum-Zuid 1031 B-3530 Houthalen T F E I
+32 11 51 61 60 +32 11 52 67 94
[email protected] www.kuka.be
kuka your ideas
www.kuka.be
