VISION & ROBOTICS. Grijpersoorten toegelicht. Efficiënt persluchtverbruik. Serviesgoed onder de loep. Inclusief dossier Metaalbewerking

VISION & ROBOTICS

j a a r g a n g 4 | n u m m e r 1 | f e br u a ri 2 0 1 2

Grip ier s s o d f Inclusie werking be Metaal

Grijpersoorten toegelicht Efficiënt persluchtverbruik Serviesgoed onder de loep

Metal

Welcome to the

world

Tot 1350kg tillen. Gebruiksvriendelijk. En nauwkeurig.

Ontdek ons volledig productgamma op

www.fanucrobotics.be www.fanucrobotics.nl 02 (0)15 20 71 57 Tel.: +32

Colofon Vision & Robotics is hét vakblad over automatise-

IJsvrij

ringsoplossingen voor de maak-, agro-en foodindustrie door specialisten in robotica en visionsystemen.

Het is ook nooit precies goed. Helemaal niet wanneer het het weer betreft. En hoewel ik in mijn vorige column ook al een beetje de Piet Paulusma heb uitgehangen,

j a a r g a n g 4 | n u m m e r 1 | f e br u a ri 2 0 1 2

kan ik door mijn koude vingertoppen en bijna bevroren tenen aan weinig anders denken: van het weekend gaan eindelijk de schaatsen uit het vet! Een raar verlan-

Vision & Robotics verschijnt zes maal per jaar. Toezending

gen eigenlijk. Ik ben geen goede schaatser. Daarvoor is mijn techniek te roestig

geschiedt op abonnementbasis en controlled circulation.

en zijn mijn enkels te zwak. Met mijn conditie is het al niet veel beter gesteld. Ik vermoed dat ik na een ‘op en neertje’ op de Wijde Aa die bij ons achter loopt,

Uit g e v e r

met de tong op de ijzers thuis kom. Er vanuit gaande dat er geen tegenwind is dan.

Henk van Beek, Fenceworks BV

Want in dat laatste geval stop ik in Hoogmade, haal ik een ‘stempeltje’ bij de be-

Telefoon: 06 - 28 41 70 73

kende kroeg en bel ik of ze me met de auto komen halen. Eigenlijk ben ik helemaal

E-mail: [email protected]

niet gemaakt voor de kou. En net als de bloemetjes die afgelopen weken spontaan en veel te vroeg de kop boven het nog zanderige maaiveld uitstaken, gaat de plot-

R e d a cti e

selinge temperatuursdaling me niet in de koude kleren zitten. Tussen de min vijf

Liam van Koert, Verbal Essence

en min tien overdag, daar ben ik niet op gebouwd. Om over de gevoelstempera-

Joanna Hughes, Verbal Essence

tuur nog maar niet te spreken. Liefst pleit ik vanaf deze frisse werkplek (misschien

Telefoon: 06 - 17 58 82 65

de volgende keer toch een wat zwaardere CV-ketel kiezen?) voor een vorstflat.

Email: [email protected]

Of voor een robot natuurlijk. Want dat moet je die jongens (raar, ik zie een robot eigenlijk nooit als meisje) toch nageven. Het zijn bikkels die ongeacht de tempe-

R e d a cti e r a a d

ratuur onverstoorbaar doorgaan. Geen ijsvrij voor de robot. Sterker nog, laat ze

Pieter Jonker, TU Eindhoven en TU Delft

maar gewoon in de koelcel werken als dat beter voor het te verwerken product is.

Jaap van de Loosdrecht, Computer Vision Lab, NHL

Ondertussen kunnen wij mooi gaan schaatsen. Want dat is aan robots niet besteed.

Martin van der Have, RAB en ABB

Of moet ik zeggen nog niet? Want wie weet is het in energetisch opzicht helemaal

Fred Bokhorst, RAB en Ferdar

niet zo’n raar idee. Hmm. Waar zo’n ijsvrijmomentje al niet goed voor is.

Bas Wondergem, DVC Hans Lenos, lenosonline.info Wim Hoeks, NTS groep V or m g e vin g Laura Willemsen, Grafisch ontwerp Dr u k Drukkerij ProFeeling, België

LIAM van koert

P osta d r e s r e d a cti e Maredijk 17, 2316 VR Leiden E-mail: [email protected] Abonn e m e nt e n [email protected] A d v e rt e nti e - e x p l oitati e Mike de Jong, Bureau voor Marketing Media BV Telefoon: 06 - 43 05 30 25 E-mail: [email protected] A a n d it n u m m e r w e r k t e n m e e Yves De Groote, Bart Driessen, Nick de With, Bram Janssen, Bert Stap, Philip van Ootegem

Column 03

www.zeroseven.de

Automation becomes easy. Ontdek hoe KUKA zich heeft toegelegd op het vereenvoudigen van de robotica in elke dimensie: Automation becomes easy! Eenvoudig te plannen. Eenvoudig te integreren. Eenvoudig te bedienen. Eenvoudig in onderhoud. Eenvoudig in aanpassen naar specifieke vragen. Met de QUANTEC robotgeneratie – veelzijdiger en sterker dan nooit ervoor. Met de KR C4 kontroller – waar overbodige Hardware geëlimineerd is. Met het nieuwe KUKA smartPAD – de gemakkelijkste manier om een robot te bedienen.

Meer informatie over de nieuwe KUKA-producten kan U vinden op: www.automation-becomes-easy.com Of scan deze QR-code met je smartphone.

KUKA Automatisering & Robots, Centrum Zuid 1031, 3530 Houthalen, België. Email: [email protected]. Tel.: +32 (0)11 51 61 60.

In dit nummer

Grijpersoorten toegelicht

08



Vijf stappen voor een efficiënt



persluchtgebruik

11



Robots rukken op



in de voedingsproductie

14

Serviesgoed onder de loep

18



Dossier Materiaalbewerking 21



8 21



VDL Steelweld robotiseert



met Digital Manufacturing 23



Robots houden tunnelwanden in topconditie 26





Dossier Metaalbewerking

Steeds meer robots op SPS/IPCdrives 28



Rubrieken Redactioneel

03

Colofon

03



Nieuws

06



Branche Bulletin

30



Robotveiligheid

32



(Un)Safe

36



Productnieuws

38



Adverteerdersindex

41



Column Vision & Robotics

42



18



Februari 2012| VISION & ROBOTICS

Inhoud 05

Quadrocopter maakt 3D-beeld Siemens maakt gebruik van een met sensoren uitgeruste minihelikopter voor het verzamelen en interpreteren van videobeelden. Dit toestel, een zogenoemde ‘quadrocopter’ kan op basis van de verzamelde data een digitaal 3D-model creëren van de directe omgeving van bijvoorbeeld evenementenlocaties en fabrieksgebouwen. Bij Siemens leren onderzoekers de quadrocop-

gebouwen of evenementenlocaties ten behoeve

systemen die röntgenfoto’s van bagage en zee-

ter steeds beter kijken. Het onbemande systeem

van bouwplanningen of gebouwinspecties.

containers kunnen onderzoeken op verdachte

heeft een diameter van bijna een meter en is

In de toekomst kan het toestel routinematige

voorwerpen, systemen die verkeersborden

voorzien van vier rotors. Tijdens de vlucht re-

vluchten uitvoeren voor de inspectie van slecht

kunnen identificeren en lezen en systemen die

gistreert het systeem de omgeving met lasers,

toegankelijke installaties, zoals windmolens en

toezicht houden op mensenmenigten.

terwijl optische sensoren en videocamera’s elk

hoogspanningsmasten.

Computerwetenschap-

Voor onderzoekers op het gebied van kunst­

detail vastleggen. In een proces dat bekend

pers van Corporate Technology in Princeton en

matige intelligentie vormt de ontwikkeling van

staat als ‘supervised learning’ worden zulke

München werken samen met robotica-experts

een systeem met visuele competentie na vijftig

systemen eerst geprepareerd met honderd-

van het Massachusetts Institute of Technology in

jaar nog steeds een grote uitdaging. Computers

duizenden beelden. Zo wordt als het ware het

Boston om deze geavanceerde ‘eye in the sky’-

zijn nog steeds opmerkelijk primitief als het gaat

proces geïmiteerd waarbij een kind onderscheid

technologie verder te ontwikkelen. Doel van

om het kijken naar de echte wereld. Waar een

leert te maken tussen bijvoorbeeld een boom en

het project is het creëren van een systeem dat

klein kind moeiteloos het verschil ziet tussen een

een antenne, omdat het in het verleden al tal-

digitale modellen van complexe binnenruimtes

boom en een antenne, is een computer niet in

loze objecten heeft gezien. Vervolgens worden

kan produceren en ontoegankelijke installaties

staat om dergelijke beelden betrouwbaar aan het

deze beelden via intelligente algoritmen onder-

kan inspecteren. Bij andere projecten die wor-

betreffende object te relateren. Onderzoeks-

zocht op typische kenmerken. Op basis hiervan

den uitgevoerd in diverse R&D-centra ontwikkelt

groepen uit wetenschap en industrie zijn dan

kan de quadrocopter een nauwkeurig digitaal

Siemens systemen die luchtopnamen kunnen

ook druk bezig om de beeldverwerkingfuncties

3D-model van zijn omgeving samenstellen, bij-

analyseren op complexe patronen (bijvoorbeeld

van kunstmatige systemen te verbeteren.

voorbeeld van bagageafhandelingen, fabrieks-

van industrieterreinen, gebouwen of wegen),

Aan de Amerikaanse Harvard University hebben technici een robot ontwikkeld die geen harde delen bevat. Het vierpotig robotje is vervaardigd uit een elastisch polymeer, wat moet resulteren in een relatief lichtgewicht en goedkoop systeem. De aandrijving van het robotje is pneumatisch. Hiertoe hebben de onderzoekers skeletloze dieren, zoals de zeester en de worm bestudeerd. Ook deze dieren zijn relatief licht en kunnen zich eenvoudig aan de omgeving aanpassen. Bovendien kunnen ze goed overweg met obstakels. In een poging deze voordelen te benutten, hebben de technici een volledig uit een elastisch polymeer bestaand vierpotig systeem gemaakt. Middels lithografie zijn in kleine luchtkamers en luchtkanalen aangebracht in het kunststof aangebracht. Vervolgens zijn de kanalen met slangetjes aangesloten op een compressor. Door de druk in de kamers alternerend te variëren, krommen of strekken de poten zich. Zodoende kan de robot kan zichzelf met een snelheid van maximaal 4,3 meter per uur voortbewegen, wat overeen komt met 92 keer de lichaamslengte van 4,7 cm. De onderzoekers beschouwen het eenvoudige productieproces van de robot als een belangrijk voordeel. Het concept leent zich hierdoor voor de goedkope productie van kleine robotjes. Ook maakt het de ontwikkeling van prototypen mogelijk. Tot slot noemen de onderzoekers de relatief eenvoudige aansturing als pluspunt.

06 Nieuws

Flexibele robot van elastisch polymeer

Nieuws

Google krijgt patent voor zelfsturende auto

Asteriks kan mensen­levens redden

Google heeft al een systeem ontwik-

wanneer er welke actie vereist is.

Onderzoekers van de Japanse Osaka University heb-

keld dat een auto zelf kan laten rij-

Om de menselijke bestuurder te la-

ben een robot gebouwd, die in de nabije toekomst

den, maar nu heeft het bedrijf ook

ten weten waar de landing strips zich

ingezet kan worden voor het redden van mensen­

patent gekregen op de technologie

bevinden, denkt Google aan simpele

levens. Asteriks, zoals de robot heet, is geïnspireerd

die de auto kan laten weten wanneer

markeringen op de weg, maar ook

op de dierenwereld en speciaal ontwikkeld voor zoek-

deze zelf de controle mag overne-

het scannen van een QR-code met

en reddingsoperaties. De robot is zo gemaakt dat hij

men van de bestuurder en waar ‘ie

informatie over de landing strip is in

omnidirectioneel is; het maakt niet uit of je hem op

zich op dat moment bevindt. Volgens

het patent opgenomen. Om te weten

zijn kop zet, want Asteriks zal dan de positie van zijn

Google kan deze technologie ervoor

waar de auto heen moet rijden vanaf

benen draaien en vrolijk zijn weg vervolgen. Met de

zorgen dat de zelfrijdende auto bij-

die plek beschrijft het patent een ma-

recente natuurrampen in het achterhoofd, kan de

voorbeeld gebruikt kan worden voor

nier voor de auto om via een internet

machine handig zijn voor het leveren van benodigd­

toeristenritten of om een kapotte

adres op te zoeken waar staat op wel-

heden en camera-apparatuur aan overlevenden. De

auto zelfstandig naar een garage te

ke locatie de auto verwacht wordt.

mogelijkheden voor het gebruik van de robot zijn

laten rijden. Het patent heeft betrek-

Google test al jaren uitgebreid met

divers. Zo kan Asteriks op afstand bommen ontmante-

king op technologie die via twee sets

zelfrijdende auto’s en heeft ook al

len en surveillances uitvoeren.

sensoren aan de auto duidelijk kan

prototypes op de openbare weg rond-

maken waar deze is en waar deze

rijden, uiteraard wel met een mense-

heen moet. De eerste set identificeert

lijke bestuurder aan boord voor de

een zogenoemde ‘landing strip’ een

veiligheid. Volgens het bedrijf zou

specifieke plek waar een auto gepar-

een robot sneller kunnen reageren

keerd moet zijn voordat de techno-

dan een mens, dus als de technolo-

logie de regie over kan nemen. Een

gie geperfectioneerd wordt, zou dit

tweede set sensoren bepaalt dan op

in belangrijke mate kunnen bijdragen

welke strip de auto precies staat, aan

aan de verkeersveiligheid. Overigens

de hand van een combinatie van GPS-

betekent het patent niet dat andere

bepaling en voorgeprogrammeerde

fabrikanten geen zelfrijdende auto

herkenningspunten zoals bomen en

meer zouden mogen ontwikkelen.

gebouwen. Als de auto dit eenmaal

Het patent heeft enkel betrekking

weet en geprogrammeerd is om naar

op de technologie die het mogelijk

een bepaald punt toe te rijden, kan

maakt om te wisselen tussen men-

die zelfstandig zijn weg vinden, om-

selijke besturing en autonoom rijden.

dat hij niet alleen via GPS bepaling gestuurd wordt, maar ook bijhoudt hoe er gereden wordt en aan de hand van die data exacter kan bepalen

Robot herkent zichzelf in spiegel Een robot die zelfbewust wordt,

leren zichzelf te herkennen. Qbo is Dit was slechts een eerste stap,

het lijkt niet langer toekomstmu-

een open source project. De robot

want bij TheCorpora werken ze aan

ziek. Dat moet tenminste blijken uit

is onder meer uitgerust met pro-

volgende experimenten. Zo moet

een experiment waarin een robot

gramma’s voor stereoscopisch zicht

Qbo zichzelf kunnen herkennen in

zichzelf voor de eerste keer in een

en het herkennen van voorwerpen een spiegel zonder de hulp van een

spiegel bewondert. Bij het Spaanse en gezichten. Met een eenvoudig

menselijke gids. En in een volgende

bedrijf TheCorpora, dat zich spe-

experiment was de robot in staat op

stap willen ze uitzoeken wat er ge-

cialiseert in robotica, plaatsten ze

commando van een ingenieur zich-

beurt als Qbo geconfronteerd wordt

hun robot Qbo, die voorwerpen en

zelf te herkennen door gebruik te met een andere Qbo.

gezichten kan herkennen, voor een

maken van de ‘Object Recognition’

spiegel om te zien of hij ook kon

en ‘Face Recognition’ modus.

Nieuws 07

Van functie naar fysieke oplossing

Liam van Koert,

Grijpersoorten toegelicht Er komt veel kijken bij het kiezen van de juiste grijper. Vaak leiden er meerdere wegen naar Rome, maar is afhankelijk van de specifieke toepassing en de doelstelling de ene oplossing beter dan de andere. Moet het vacuüm worden of toch mechanisch? En als die keuze eenmaal gemaakt is, wordt het dan een zuignap, bernoulligrijper, vormgesloten parallelgrijper of toch maar een naaldgrijper? Product centraal Wanneer de term grijper gebruikt wordt, hebben fabrikanten het over

De Fingripper, afkomstig uit het

het algemeen over de functie ‘grijpen’ Deze functie kan, naast met de

bionische laboratorium van Festo,

fysieke mechanische grijper, ook worden vervuld met behulp van een

kan meerdere productvormen

zuignap die middels vacuüm een product vastpakt. Daarnaast kennen

mechanisch grijpen. Inmid-

beide hoofdtypen weer hun eigen varianten. Om te bepalen wat de beste

dels is ook een ‘olifantenslurf ’

oplossing is, moet altijd vanuit het product gedacht worden. Deze heeft

voor meer flexibiliteit aan de

namelijk een bepaalde vorm, massa, oppervlakte, elasticiteit en kwets-

configuratie toegevoegd.

baarheid. Daarna komen de omgevingsfactoren in beeld en ga je kijken hoe je een cyclustijd zo laag mogelijk kunt krijgen, of juist met zo min mogelijk energie de actie kunt uitvoeren. Hierbij zal in eerste instantie gekeken worden naar standaard oplossingen, maar als deze niet toereikend zijn, dan komen ook klantspecifieke grijpers in beeld.

Vacuümgrijpers De zuignap is wellicht de meest toegepaste grijper binnen de industrie. Soms licht het gebruik van vacuüm, bijvoorbeeld bij de handling van platen, voor de hand. Een andere belangrijke reden voor het kiezen van deze vacuümoplossing kan het gewicht van de grijper zijn. Doordat een zuignap meestal lichter is, kan men met een kleinere en goedkopere actuatoren uit de voeten en zal het dynamische gedrag van het systeem beter zijn. Massa’s van de grijper kunnen namelijk snel oplopen. Zo is bij een palletiseertoepassing van jerrycans de grijpermassa al snel dertig kilogram. Andere redenen kunnen omgevingsfactoren als hygiëne of

08 Grijpers

tijd – dit is de tijd die nodig is om de gewenste onderdruk te bereiken- , het zuigvermogen en de prijs. Ook de karakteristieken van de vacuümgenerator kunnen in de software worden opgenomen om te kijken of de verschillende gekozen zuignapjes het houden.

Vuistregels voor besparing Hoewel er natuurlijk naar hartenlust gecombineerd kan worden met alle ter beschikking staande middelen en hun parameters, loont het enkele vuistregels in acht te nemen. Een voor de hand liggende regel die van invloed is op het fysieke bouw van het vacuümsysteem, is het zo kort mogelijk houden van de slang tussen zuignap en generator in verband met optredende verliezen. En ook de evacuatietijd van de vacuümgenerator heeft onder te grote slanglengtes te lijden. Kies daarnaast niet te hoge drukken. Vaak wordt gedacht: hoe meer vermogen, des te beter het vacuüm, maar dat is onzin. In de regel is 4 tot 4,5 bar voldoende. Daarnaast zijn generatoren grofweg in twee typen op te delen: een hoge vacuüm variant en een hoge suctionflow variant. Beide hebben een identiek verbruik echter de hoge drukvariant genereert negentig procent vacuüm en is ideaal voor vlakke en of zware producten. De hoge flow variant genereert vijftig procent vacuüm maar met een tweemaal zo hoge Ook bij mechanische grijpertechnologie is wrijving een

suctionflow. Dit maakt hem vaak een ideale generator voor hele snelle

belangrijke parameter om rekening mee te houden.

applicaties of in applicaties waarbij het product poreus is en er sprake is van lekkage over het zuignapoppervlak. Gebruik generatoren met een

omgevingstemperatuur zijn. In de voedselverwerkende industrie moet

luchtbesparingsfunctie als je nog meer wilt besparen. Deze schakelt de

de grijper goed gereinigd kunnen worden. Een zuignapoplossing is dan

generator uit als er voldoende vacuüm is bereikt, en weer in als er te

meestal beter, omdat deze geen scharnierpunten bevat. Wel moet de

weinig onderdruk is. Ook kan je flowsensoren toepassen om ervoor te

zuignap in siliconen zijn uitgevoerd, aangezien er geen giftige micros-

zorgen dat je handling proces sneller verloopt. Zo kan je een actuator

copische deeltjes in het voedsel terecht mogen komen. Siliconen zie je

alvast laten bewegen wanneer het vacuüm zeventig procent van de uit-

ook vaak terug als er gewerkt moet worden bij hoge temperaturen. Bij

eindelijke waarde is.

elektronica handling daarentegen is siliconen uit den boze en wordt er voor zuignappen gekozen van antistatisch materiaal.

Bernoulligrijper Wanneer over vacuümgrijpen wordt gesproken is het vastzuigen van het

Vele parameters

product middels een zuignap veruit de meest toegepaste methode. Een

Wanneer is vastgesteld dat vacuüm de beste oplossing voor een toepas-

interessante grijpervorm die minder bekendheid geniet, is de Bernoul-

sing is, zijn er naast het materiaal van de zuignap nog vele keuzes te

ligrijper. Onder invloed van de wet van Bernoulli, zweeft het op te tillen

maken. Eerst dient een aantal producteigenschappen in kaart gebracht

product doordat de lucht er met hoge snelheid overheen wordt geblazen.

te worden. Wat is de wrijvingscoëfficiënt van de gecombineerde ma-

De grijper die ook wel ‘floating cup’ grijper wordt genoemd, is door

terialen? Wat zijn de vorm en de massa van het product en wat is de

zijn contactloosheid erg geschikt voor de voedselverwerkende industrie.

traagheid? Vervolgens kiest men de vorm van de zuignap (rond of ovaal),

Daarnaast wordt het gebruikt voor lastig op te pakken producten, zoals

inclusief het aantal balgen, de grootte van de zuignap, het aantal toe te

plakjes ham, zalm of lasagne. Een traditioneel nadeel van de Bernoul-

passen zuignappen en de positie van de verschillende zuignappen. Ook

ligrijper is wel dat hij minder nauwkeurig is en tevens niet dezelfde cyc-

de dynamische gegevens van de applicatie dienen goed in kaart te zijn.

lustijden haalt als zijn vastzuigende tegenhanger. Toch zien we dat ook

Gelukkig is er software op de markt die al deze parameters in hun onder-

hier de techniek niet stil staat. Onder invloed van de interesse vanuit de

linge samenhang simuleert. Geen overbodige luxe wanneer men snel tot

zonnecellen en waferverwerkende industrie (ook hier geniet contactloze

de optimale oplossing wil komen.

handeling de voorkeur kwamen enkele fabrikanten met Bernoulligrijpers die naar eigen zeggen de oude pijnpunten het hoofd geboden hebben.

Systeembenadering

Ook blijkt het luchtverbruik van de nieuwe generatie Bernoulligrijpers

Met de voorgaande waslijst aan selectiecriteria is de zoektocht naar de

een stuk lager te liggen, wat de energiekosten uiteraard ten goede komt.

juiste componenten voor het perfecte vacuüm grijper allerminst voorbij. De vacuümapplicatie is namelijk een systeem waarbij ook de vacuüm-

Mechanische grijpers

generator en de verschillende ventielen, sensoren en besturing een rol

Voor een compleet overzicht is het tot slot de beurt aan de mechani-

spelen. Hoewel het wat ver gaat ook de besturing in dit artikel aan bod te

sche grijper. De mechanische grijper kent een bijna net zo groot toepas-

laten komen, geldt voor de vacuümgenerator een zeer directe invloed op

singsgebied als zijn vacuümtegenhanger. Met name daar waar zeer hoge

het succes. Enkele zeer bepalende grootheden hierbij zijn de evacuatie-

nauwkeurigheid wordt verlangd is de mechanische oplossing populair.

Grijpers 09

Wanneer gezorgd wordt voor voldoende wrijving middels een friction cup hoeft zelfs olie geen probleem te zijn.

Ook voor deze grijpvorm is er een groot aantal keuzes te maken dat het

onder verschillende hoeken om een goede grip op het product te ga-

succes van de applicatie bepaalt. Het begint met de selectie van het type

randeren. Er zijn diverse varianten voor verschillende omstandigheden

grijper. Wordt het een parallelgrijper, driepuntsgrijper, radiaalgrijper of

beschikbaar en tevens kunnen naalddiameters en slag worden aange-

hoekgrijper? Vervolgens wordt deze naast de applicatiegetallen gelegd.

past. Typische toepassingen worden gevonden in het grijpen van flexi-

Wat is de massa van het product, wat is de lengte van de grijpervinger en

bele materialen als textiel, isolatiematten, vezelcompounds als fleece of

wat is het moment dat hierop komt te staan? Maar ook de gewenste slag

vilt, tapijt, filters, geweven materialen (bijvoorbeeld met koolstofvezels),

of hoek (afhankelijk van het type grijper) en de benodigde nauwkeurig-

polystyreen en metaalschuim.

heid zijn belangrijke parameters. Het is namelijk niet zo moeilijk voor te stellen dat wanneer je bij de assemblage van een fietsslot er een millimeter naast zit, het allemaal niet meer past. Dit betekent dat de grijper

V acuümtechniek

op 0,1 millimeter nauwkeurig moet kunnen werken. Bij waferproductie

In het Latijns betekent vacuüm niets meer of minder dan ‘leeg’. Het is

liggen deze nauwkeurigheden in de orde van honderdsten. Ook bij me-

dan ook een term die wetenschappers gebruiken voor de afwezigheid

chanische grijpers speelt de wrijvingscoëfficiënt een belangrijke rol. Hier-

van materie in een ruimte of volume. In de praktijk blijkt dit echter niet

bij maakt het nog wel uit of we met een vormgesloten grijper te maken

haalbaar, zodat we het in de industrie weliswaar over vacuümtechniek

hebben of met een krachtgesloten grijper. Bij een vormgesloten grijper

hebben, maar eigenlijk onderdruk bedoelen.

ligt het product door de vorm van de grijper al min of meer opgesloten en kan het geen kant meer op. Bij krachtgesloten grijpers daarentegen is

Laag vacuüm (30-60%)

het de wrijvingskracht die de grip bepaald. Het kan hier door optredende

We spreken van laag vacuüm als het gaat over drukken tot -30 kPa.

versnellingen gebeuren dat de benodigde klemkracht vele male groter is

Laag vacuüm wordt vooral gebruikt bij hogere afzuigdebieten, vereist

dan men op basis van de massa van het te tillen product zou verwach-

voor onder andere poreuze werkstukken of werkstukken die bij een

ten. Houdt in deze gevallen ook rekening met de extra belasting door de

diep vacuüm onderhevig kunnen zijn aan vervormingen.

vingers (hoe langer, hoe groter het moment) op de geleidingen. Overigens kan ook hier middels speciale software gekeken worden of hiervoor

Midden vacuüm (60-90%)

genoemde keuzes in relatie tot optredende snelheden, versnellingen en

We spreken van middenvacuüm bij waarden tussen -30 en -85 kPa.

jerk succesvol waren.

In dit gebied bevinden zich de meeste industriële toepassingen , zo-

Ook mechanische grijpers werken over het algemeen op basis van pers-

als het handelen van materialen met een glad, niet-poreus oppervlak.

lucht. Meestal betreft het een dubbelwerkend systeem, maar ook enkel-

Denk hierbij aan glas, metaal of kunststof.

werkende systemen met een veer komen voor. De openings en sluitingssnelheden tot slot zijn om dat ze in de orde van tienden van seconden

Hoog vacuüm (> 90%)

liggen, meestal niet kritiek voor de meeste applicaties.

Voor alle waarden die onder de -85 kPA liggen, wordt van hoog vacuüm gesproken. Enerzijds worden dergelijke waarden veel toegepast

Naaldgrijpers

in laboratoria, maar ook bij het testen van leidingen en drukvaten of

Een bijzonder type binnen de groep van mechanische grijpers is de naald-

bepaalde onderdelen in de vliegtuigindustrie komen deze lage druk-

grijper. Naaldgrijpers zijn speciale grijpers die ook op basis van perslucht

ken veelvuldig voor. Gezien de hoge kostprijs is hoog vacuüm minder

werken. De naalden worden in het product ingebracht en trekken zich

geschikt als automatiseringsoplossing.

terug middels een veersysteem of perslucht. De naalden staan hierbij

010 Grijpers Food

Vijf stappen voor een efficiënt persluchtgebruik Voor niets gaat de zon op. En wie zijn kop in de wind steekt, kan de longen kosteloos met verse lucht vullen. Zowel zon als wind zijn sinds mensenheugenis zo’n vanzelfsprekendheid, dat het maar langzaam doordringt dat perslucht vooral door toedoen van vele lekkages een duurdere energiebron is. Wie er echter slim mee omgaat, kan veel geld besparen. Een vijfstappenplan helpt de gebruiker op de goede weg.

Liam van Koert

Als één van de oudste energiedragers neemt

geveer 80 TWh. Het feit dat bij veel gebruikers

lekken te dichten als wanneer het om olie of

perslucht al vele decennia een belangrijke plek

de perceptie bestaat dat lucht nagenoeg gratis

water gaat. Want hoewel een persluchtlek niet

in de industriële productie in. Of het nu gaat

is – de kosten worden veelal met de overige

zoveel sporen achterlaat als voorgenoemde

om de aandrijving van handgereedschappen

elektriciteitskosten op de grote hoop gegooid –

lekkages, is volgens een rapport dat begin

als de pneumatische boor, het aansturen van

kost het bedrijfsleven dan ook veel geld. En de

2000 door het Frauenhofer instituut werd ge-

machines of processen als het vernevelen van

bedrijven die het persluchtverbruik wel in het

publiceerd vijf tot vijftig procent minder pers-

verf, in bijna elke fabriek zijn wel compres-

vizier hebben, weten lang niet altijd waar de

luchtverbruik mogelijk. En hoewel afhankelijk

soren te vinden die er voor zorgen dat de op

grootste winst te behalen valt.

van de applicatie, valt het leeuwendeel van deze besparingen - meer dan veertig procent

druk gebrachte lucht zijn belangrijke werk kan doen. Recente getallen laten zien dat zo’n tien

Bewustwording

- te behalen door het verhelpen van de lek-

procent van de elektriciteitsrekening van de

Een beter omgaan met perslucht begint met

kages. Omdat persluchtvoorziening niet op

Europese industrie voor rekening komt voor de

bewustwording. In het geval van lekkage, zou

zichzelf staat, maar een systeem is van com-

opwekking van perslucht. Dit komt neer op on-

het net zo vanzelfsprekend moeten zijn de

pressoren, leidingen, koppelingen, ventielen

Perslucht 011

en actuatoren, is ook veel te besparen door

een geluidsniveau van zestig decibel, op het

Juiste spullen, juiste plek, juist gebruikt

optimalisatie. Hierbij kan gedacht worden

gehoor kan worden gevonden. Gelukkig zijn er

De experts hebben niet alleen verstand van

aan het kiezen van betere compressoren, het

de afgelopen jaren meerdere bedrijven geko-

lekkages. Ook zien zij of het algehele systeem

aanpassen van de regeling (bijvoorbeeld in

men die zich specifiek richten op deze tak van

wel optimaal is ingericht. Zijn de juiste type

cascadeopstelling), het zorgen voor de juiste

sport. Ze beschikken over de juiste apparatuur,

koppelingen en leidingen wel toegepast? Hoe

leidingen en koppelingen op de juiste plek en

die overigens ultrasoon is en dus wel degelijk

zit het met diameters en slanglengtes? Zitten

het nog eens kritisch kijken naar de machines

werkt op basis van geluid, om lekken te kun-

er geen onnodige bochten en overlopen in

en installaties zelf. Met de bewustwording om-

nen opsporen. Hierbij hoeft in veel gevallen de

het systeem? Een hoop dingen liggen voor de

trent perslucht komt naast een lagere energie-

machine of installatie niet te worden stilgezet

hand: uiteindelijk moet de lucht met zo min

rekening vaak nog een extra bonus: een goed

in verband met achtergrond geluid. Dit komt

mogelijk weerstand de machine of installatie

ingeregelde machine of installatie gaat langer

doordat de sensoren weliswaar zeer gevoelig

in kunnen. Toch worden in de praktijk veel

mee en heeft over het algemeen een hogere

zijn in termen van decibellen, maar zich richten

houtje touwtje aansluitingen gerealiseerd en

capaciteit.

op een bepaald frequentiegebied (typisch 38-

het voorkomen hiervan is vooral een kwestie

42 kHz). Dit is natuurlijk helemaal van belang

van discipline. Ook een andere configuratie

Meten is weten

bij metingen om en nabij de compressor. Ook

kan helpen: is het een idee om de hoofdpers-

Heeft men de bovenstaande getallen op zich

voor leidingen die lastig te bereiken zijn, bij-

leiding als ringleiding neer te leggen? Dit kan

laten inwerken en bestaat er de wens het

voorbeeld door de grote hoogte waar deze zich

leiden tot een lagere benodigde werkdruk en

persluchtverbruik eens goed onder de loep

bevinden, is er een oplossing: de paraboolsen-

daarmee een lagere belasting van de compres-

te nemen, dan is het tijd voor het maken van

sor. Deze is geschikt voor afstanden tot vijftig

sor. Tot slot zijn er de laatste jaren ook steeds

een plan van aanpak. Dit is niet iets wat on-

meter. De meeste lekkages worden overigens

meer intelligente componenten gekomen die

derschat mag worden en is dusdanig specialis-

gevonden bij de koppelingen, dit in verband

bij de besparing kunnen helpen. Zo zijn er va-

tisch werk, dat men er in de meeste gevallen

met sleutelwerkzaamheden.

cuüminjectoren die op precies het juiste mo-

verstandig aan doet er een expert bij te ha-

Zijn alle lekkages in beeld, dan is de vraag hoe

ment in- en uitschakelen. Ook met dergelijke

len. Het plan van aanpak begint namelijk met

deze het beste kunnen worden gedicht. Hon-

technologie valt veel te besparen.

een duidelijke weergave van de bestaande

derd procent lekvrij is een utopie, maar negen-

situatie. Meten blijft immers weten. Hiertoe

tig tot vijfennegentig procent moet haalbaar

Snel resultaat

wordt eerst gekeken waar de lekken zich be-

zijn. De juiste manier van repareren speelt hier

Eerder werd al gesteld dat een honderd pro-

vinden en hoe groot deze zijn. Het is hierbij

bij een belangrijke rol. En ook andere elemen-

cent lekvrije situatie een utopie is. Begin daar-

een misvatting dat lekkages op gehoor kun-

ten die bijdragen aan de besparing kunnen

om met die aanpassingen die snel een groot

nen worden opgespoord. Want hoewel een lek

worden bekeken. Zo kan het in sommige ge-

resultaat opleveren. Het houdt de moed erin

van één millimeter in een systeem met een

vallen geld opleveren door de warmte van de

en zorgt voor snelle terugverdientijden. Naast

werkdruk van één bar – dit kost zo’n vijfhon-

compressoren (van de 100 procent energie die

het verhelpen van de lekkages is het op zoek

derd euro per jaar – op deze manier nog wel

je erin stop wordt soms 90 procent omgezet in

gaan naar de ondergrens van de benodigde

te vinden is, hoor je dat lek van zestien mil-

warmte) te gebruiken om bepaalde ruimten te

werkdruk voor machines en installaties – deze

limeter in hetzelfde systeem – dit kost 20.000

verwarmen. Hoe vergaand de besparingsope-

wordt in de volksmond schertsend ook wel

euro per jaar – helemaal niet. De praktijk wijst

ratie ook strekt, het plan van aanpak laat zien

eens de piepdruk genoemd: de druk waar de

uit dat slecht twintig procent van alle lekka-

wat de kosten en de baten zijn en helpt natuur-

operator gaat piepen – misschien wel de een-

ges, uitgaande van een standaard ruimte met

lijk ook het hoger management te overtuigen.

voudigste manier om het persluchtverbruik te-

012 Perslucht

rug te dringen. Wat in de praktijk namelijk veel

toring de manier om dat te doen. Door het

Ultrasone lekdetectoren

voorkomt is dat er op de werkvloer een te lage

plaatsen van flowmeters kan de prestatie van

Lekkagedetectie vindt plaats op basis van het meten van

werkdruk wordt gesignaleerd, waarop alle re-

een machine of installatie continu in de gaten

het geluid dat een lek produceert. De lekdetector is in

duceren omhoog worden gedraaid. Hoewel dit

gehouden worden en kan er direct worden in-

feite niets anders dan een microfoon die zeer gevoelig is

visueel lijkt te werken, wordt in feite de vraag

gegrepen wanneer er iets fout dreigt te gaan.

voor de frequenties die door gaslekken worden geprodu-

verhoogd en wordt de druk te laag. Een goede

Natuurlijk kosten flowmeters en bijbehorende

ceerd. Hoewel dit er meerdere zijn (twintig procent van

manier om de ondergrens op te zoeken is te

visualisatie- en beheersoftware extra geld,

de lekken is voor mensen hoorbaar), wordt over het alge-

kijken bij welke druk een machine in storing

maar de terugverdientijd van deze investering

meen een frequentie rond de 40 kHz gekozen. Dit blijkt de

gaat. Kijk vervolgens waarom de machine in

ligt, wanneer de kosten van lekkage en een

beste balans tussen een hoogenergetische waarde (des te

storing gaat. Zijn bijvoorbeeld alle filtereenhe-

betere performance van machine of installatie

meer energie een lek krijgt, des te hoger de frequentie)

den netjes vervangen en kan men misschien

in het algemeen worden meegenomen, in de

en de geleidbaarheid van lucht (lucht geleidt hoge fre-

lokaal ook uit de voeten met een booster, om

orde van maanden. Tot slot kan het als machi-

quenties slechter). Op deze manier is er zo min mogelijk

de druk alleen plaatselijk te verhogen? Regel

nebouwer aanbieden van een analyseservice,

verstoring door andere bronnen en kan tegelijkertijd de

dus op applicatieniveau met behulp van ven-

waarbij voor de klant het machinepark online

afstand worden gemaximaliseerd. Verdere in de detector

tielen. Ook op actuatorniveau kunnen verge-

in de gaten wordt gehouden, zowel als een

aanwezige elektronica zorgt voor de juiste filters en ver-

lijkbare maatregelen helpen. Het plaatsen van

winstgevende als een onderscheidende acti-

sterkers voor een optimaal resultaat.

een reduceer rechtstreeks in de cilinderpoort

viteit gelden.

Lekdetectoren zijn er in allerlei soorten en maten. Zo zijn

dringt het persluchtverbruik mogelijk met 33

er verschillende typen microfoons – met de parabooluit-

procent terug. Voor de teruggaande slag is im-

Vakwerk

voering als kampioen voor wat betreft de afstand (tot cir-

mers meestal niet de volledige werkdruk no-

Resumerend kunnen vijf stappen worden on-

ca vijftig meter) – zijn er tal van variaties voor wat betreft

dig. Uiteindelijk zal de lagere werkdruk niet al-

derscheiden voor een efficiënter omgaan met

visualisatie en datamogelijkheden en zijn er zelfs speci-

leen bijdragen aan een minder hard werkende

perslucht. Het begint met de bewustwording,

fieke uitvoeringen voor explosieveilige omgevingen. In

compressor, ook zal de hoeveelheid weglek-

vervolgens wordt een plan van aanpak gemaakt,

de meeste gevallen is er tevens de mogelijkheid om een

kende lucht als direct gevolg van deze verla-

samen met experts worden toegepaste mate-

koptelefoon aan te sluiten, om ook auditieve terugkoppe-

ging afnemen.

rialen en lay-out geoptimaliseerd, de werkdruk

ling te krijgen over waar het lek zich bevindt. Opp. dia (mm)

l/min

kubieke m/jaar = kW met 8000h

Kost in €

1

80

38.400

0,4

288

3

670

321.600

4

2.880

5

1857

891.360

10

7.200

10

7850

3.768.000

43

30.960

Gemiddelde kosten van een lekkage

Tabel 1: Besparingsmogelijkheden voor perslucht Betere regeling van de compressoren

10%

Machine of installatie verbeteren

12%

Optimaliseren persluchtsysteem (leidingen, koppelingen, etc.)

26%

Lekdetectie

42%

Blijven controleren

wordt zo ver mogelijk omlaag gebracht en een

Tabel 2: Het effect van een lagere werkdruk*

Is alles eenmaal geoptimaliseerd, dan is het

energiebeheersysteem wordt geïmplementeerd.

Flow bij 6 bar (o):

zaak het persluchtsysteem ook in goede con-

Hierbij is zowel kennis ten aanzien van pers-

Flow bij 7,56 bar (o):

312,5 l/min (+22,3%)

ditie te houden. Meten blijft weten en wil men

lucht, als specifieke proceskennis vereist. Een

Flow bij 8,41 bar (o):

343,5 l/min

structureel besparen, dan kan dit alleen met

mooi voorbeeld is het gebruik van nozzles voor



een goed energiebeheer. Men zou natuurlijk

bijvoorbeeld schoonblazen, koelen of transporte-

periodiek de persluchtinstallatie kunnen nalo-

ren. Een energie-efficiënte nozzle met reduceer-

pen en enkele malen per jaar kunnen kijken of

ventiel voor een minder turbulente stroming,

er nieuwe lekken zijn ontstaan. Filters dienen

gaat hier hand in hand met de kennis over het

periodiek te worden vervangen en onderdeel

blazen zelf. Blaast men te hard dan verbruikt

te zijn van een proactief onderhoudsregime.

men onnodig veel lucht, maar bereikt men ook

Maar wil men het persluchtverbruik echt goed

niet de juiste kwaliteit. Juist hier zijn besparingen

in de hand houden, dan is condition moni-

mogelijk tot vijfenzeventig procent.

255,5 l/min

(+ 9,9% t.o.v. 7,56 en +34,4% t.o.v. 6 bar)

Lagere flow = minder lekkage

Perslucht 013

De voedingsketen moet veilig, efficiënt en kosteneffectief zijn

Robots rukken op in de voedselproductie

Yves De Groote

Vijf leveranciers van robots voor de voedingsindustrie, alsmede deskundigen van de sectorfederatie voor de technologische industrie Agoria, waaronder ook Sirris, schetsen de ontwikkelingen in robotisering in de fabriek. Ook de drijfveren en te verwachten revolutionaire zaken komen ter sprake. Is de operatorvrije fabriek een utopie of misschien al werkelijkheid? Welke zijn de voornaamste ontwikkelingen op

kingen. Wat betreft bereik, laadvermogen, snel-

Anje Van Vlierberghe: “Deltarobots worden

dit moment en in welke type robots vinden we

heid en nauwkeurigheid doen de Stäubli robots

meer en meer ingezet in de voedselindustrie,

die terug?

HE2 robots type TX60 tot TX200, die speciaal

waar de snelste robots ter wereld van dit type

voor de voedingsindustrie zijn ontwikkeld, niets

te vinden zijn.”

Pieter Rebry: “Robots worden in de voedings-

onder voor hun standaard industriële versies.” Sven De Troy: “Zoals hiervoor gezegd, wordt

industrie steeds meer ingezet voor het primair verpakken en voor het verwerken van verse

Kris Jans: “Eenvoudige, snellere en intelligen-

veel ingezet op robots met parallelle kinema-

producten, waaronder vlees, vis, kaas en berei-

tere visiesystemen brengen het automatiseren

tica. Festo, bijvoorbeeld, heeft hiervoor twee

de gerechten. Dit brengt extra eisen met zich.

op een hoger niveau. De intelligentie van de

mooie op de natuur gebaseerd prototypecon-

Zo zijn de snelheden hoger dan bij het verwer-

robotbesturing wordt tevens gebruikt om XYZ

cepten uitgewerkt: grijpers zoals de slurf van

ken van secundaire verpakkingen en het pal-

machines via ‘motion control’ aan te sturen.

een olifant en een vinvormige grijpers voor

letiseren. Bovendien liggen in een productie-

Dit speelt vooral in de bottelarijwereld. Verder

delicate voorwerpen en andere kinematica dan

omgeving de eisen die worden gesteld aan de

zijn er robots ontwikkeld die onder extreme

de slurf.”

hygiëne en de reinigbaarheid hoger dan in een

omstandigheden kunnen werken, zoals bij een

verpakkingsomgeving voor secundaire verpak-

omgevingstemperatuur tot -30°C.”

Gianni Paddeu: “Het is ook gedaan om lange uren te verspillen aan programmatie om een werkend geheel te creëren zonder het concept verder te verfijnen. We hebben hiervoor de MO-

Ge sp J e r re k s p oe n V ar tne An it rs je Sirr Van s (adv : i s, i V li Le u e r b s eu r Sve ve e rg m e c nD Kri h he eT n s r ( p r a t ro n ogr + R J a n s oy ( p ic r (sa o am a), A les oduc t go ma P i e b ot s N ie e t m a r ia, B Pe er Re V, Ho n ma techn nag r te r rke uth br y o er uss el lo ti n a K Ha me g), og), ayo ieke (sale len cha Si Ku k s n AB t ro a A r r i s, L B B Terps s (sal engin nic e u e a), V t e G ia u ve to m sm , Za ra e r ), S (Bu nn n v a a e n t täu is e iP n Son a s t i g n e rin er bl ess (Ne adde m g De ), Fan i Ben n( d er ve l elu uc a cc la n o R x p o obo d) NV me u nt , t nt ma M a ic s B e Biss e nag g n n el a er g u x em e ro b rR obo , Me ot i ca) tic s c h el , Ya en ), sk a wa Be n el ux BV,

014 Food

TOPick software die toepasbaar is op alle robots, maar deze wordt vooral ingezet met onze nieuwe deltarobot zoals MPP3, MPK2. Door deze software is het mogelijk de machine in een handomdraai te laten lopen, waarbij het overzicht van de functies niet verloren gaat en het aanpassen aan de specifieke wensen van de gebruiker mogelijk is. Dit biedt vooral voor de integrator en ten slotte ook de eindgebruiker meerwaarde.” Welke zijn de voornaamste drijfveren? Gianni Paddeu: “Robotica heeft één enorm belangrijke rol te vervullen: de voedingsketen

Robots doen steeds vaker nuttig werk voor in de productieketen.

moet veilig, efficiënt en kosteneffectief zijn.

werkingsproces zijn dit de ontwikkeling van

zijn hogere snelheden van de robotica en van

Moeilijke arbeidsomstandigheden, die vaak

geschikte reinigingsmiddelen en procedures die

de besturing zijn. De bediening wordt boven-

gepaard gaan met hele koude of hoge tempe-

beantwoorden aan de hygiënevereisten van de

dien eenvoudiger. We krijgen bij wijze van spre-

raturen en ergonomische factoren, spelen een

robot.”

ken ‘robots for dummies’.”

alsmaar belangrijkere rol.”

Peter Kiekens:

“De technologische vooruit-

Kris Jans: “Visiesystemen die de robots aanstu-

Pieter Rebry: “Toenemende kwaliteitseisen en

gang: vroeger kon het niet, nu wel. Het moet

ren en een productcontrole uitvoeren maken

eisen op vlak van microbiële zuiverheid, zowel

ook. Alles moet vlugger, hygiënischer en kos-

robots nog intelligenter.”

voor verse als voor verwerkte producten, zijn

tenbesparend zijn. Ook werkkrachten vinden

hierbij ook van belang.”

die een monotoon werk willen verrichten is niet

Peter Kiekens: “Visietechnologie is helemaal

meer vanzelfsprekend.”

niet meer weg te denken. Deze technologie

Anje Vlierberghe: “Ook is van belang dat het

wordt volop gebruikt om producten te sorteren

vinden van operators steeds moeilijker wordt.

Sven De Troy: “Steeds meer onderzoeksontwik-

op basis van bepaalde criteria, alsook om kwa-

Dit geldt met name wanneer zij uit hygiëneoog-

kelingen worden op industrieel niveau toepas-

liteitscontroles uit te voeren. FANUC heeft hier-

punt in koele of koude omstandigheden moe-

baar en economisch rendabel.”

voor zijn eigen geïntegreerd iRVision systeem.

ten werken.”

In het algemeen worden de robots steeds beter Anje Van Vlierberghe: “Van belang zijn na-

geschikt voor toepassingen in de voedingsindu-

Kris Jans: “Door de betere machinebeschik-

tuurlijk ook de dalende prijzen van de robots en

strie door volledig te voldoen aan de specifieke

baarheid kunnen de productiekosten worden

de genoemde technologische ontwikkelingen.”

gestelde industrie eisen.”

de levertermijn van hun producten aanzienlijk

Gianni Paddeu: “Vraag en aanbod blijven de

Sven De Troy: “ACRO (AutomatiseringsCentrum

inkorten of grotere batches in een aanvaardbare

drijvende kracht voor bovenstaande ontwikke-

Research en Opleiding, red.) heeft bijvoorbeeld

tijdspanne afhandelen. Dit kan de concurrentie-

lingen. Wat heb heeft een bedrijf aan een ‘exo-

een systeem ontwikkeld voor het automatisch

positie aanzienlijk verbeteren.”

tische’ robot of software die toch niet verkoopt?

sorteren van appels. Dan is er nog de industri-

gedrukt. In sommige gevallen kunnen bedrijven

Haayo Terpstra: “Het antwoord is hier kortom

Enkel wat prestige kan de ondernemers hier

ële zes-assige hygiënisch robot van Kuka, waar-

mee scheppen en daar blijft het bij.”

bij kadavers van varkens worden versneden. De positionering gebeurt met behulp van een

eenvoudig, te weten: kostenreductie.” Wat mogen we voor ontwikkelingen en nieuWelke zijn de voornaamste ‘enablers’?

voedingsindustrie? Pieter Rebry: “Naast de toegenomen aanvaarding van robots ‘upstream’ in het voedingsver-

visiesysteem.”

wigheden verwachten bij de robotisering in de Haayo Terpstra: “Een andere waardevolle ontwikkeling is de simulatie en off-line programJeroen Vits: “De belangrijkste ontwikkelingen

mering van robots in een verpakkingsproces.

Food 015

Simulatie helpt het verpakkingsproces beter

met nieuwe robots, maar ook meteen met stan-

Wat niet te standaardiseren is, blijft het terrein

inzichtelijk te maken waardoor risico’s worden

daard grijpers, camera’s, processoftware en vei-

van de systeemintegratoren.”

vermeden. Het grote voordeel van off-line pro-

ligheidsvoorzieningen.

grammering is dat stilstandtijden sterk kunnen

Mogen we revolutionaire zaken uit andere sec-

worden verkort”.

tor verwachten in de voedingsindustrie?

Jeroen Vits: “De ontwikkeling van ‘zachte han-

Jeroen Vits: “Sensortechnologie uit andere sec-

den’ voor het hanteren van voedingsproducten

toren maakt zeer veel vooruitgang en biedt ook

gaat ook verder. Dit omvat de verdere ontwik-

mogelijkheden voor de voedingsindustrie. Het-

keling van visiesystemen. Een gedetailleerde

zelfde geldt voor de software voor herkenning

visiesysteem is noodzakelijk om objecten die

en visualisering.”

telkens van vorm en positie verschillente detecteren. Belangrijk zijn ook de besturingsystemen

Haayo Terpstra: “De meest belangrijke ontwik-

die op basis van de visualisatie de robot naar

kelingen vinden plaats op het gebied van sen-

de juiste coördinaten in de ruimte doen bewe-

sortechnieken, waardoor robots beter instaat

gen. Verder zijn sensoren van belang voor een

zullen zijn te reageren op een veranderende

terugkoppeling, wanneer een object afwijkt

omgeving. Ze worden daardoor veel flexibeler.

van het berekende zogenoemde contourplot.

Denk vooral aan ontwikkelingen op het gebied

Deze sensoren maken een robot bijvoorbeeld

van cameratechniek. Er is een trend naar real

drukgevoelig, zodat de beweging van de robot

time reageren op sensorinformatie. Hiervoor

wordt afgeremd bij stijgende weerstand. Verder

moet de robotbesturing worden aangepast. Zo

is er de ontwikkeling van grijpers op basis van

maakt ontwikkelingwerk van ABB het mogelijk

vacuümtechnologie, waarbij op een efficiënte

dat een sensor niet meer op de ‘main’-computer

wijze voldoende trekkracht wordt gerealiseerd

van de robot wordt aangesloten, maar op de as-

bij hoog verlies aan vacuüm door ruwe opper-

computer waardoor deze bijna real time kan

vlakken of vormverschillen.”

reageren.”

Gianni Paddeu: “Het gebruik van performan-

Anje Van Vlierberghe: “Een voorbeeld is ook

tere materialen die beter bestand zijn tegen

het gebruik van millimetergolven of hyperspec-

reinigingsproducten met een hogere of lagere

trale camera’s, die eerder voor ruimtevaart en

pH-waarde is een andere belangrijke ontwikke-

militaire toepassingen ontwikkeld waren. Hier-

ling. Dit geldt in het bijzonder voor de ‘high

mee kunnen voor het oog onzichtbare zaken

care’ zones in de productie, waar nat wordt ge-

toch zichtbaar worden, zoals kwaliteitsgebre-

reinigd. Ook is er steeds meer aandacht voor het

ken onder de schil van fruit, of ijsvorming in

hygiënisch ontwerp van de robot, zodat deze

voedsel bij lage temperatuur, of onzichtbare

beter reinigbaar is.”

vreemde voorwerpen in voedsel. De integratie van dergelijke sensoren in robots biedt heel wat

Jeroen Vits: “Robots zullen ook beter be-

mogelijkheden die nog niet volledig onderzocht

schermd zijn tegen externe invloeden en vol-

zijn. Dit geldt niet enkel voor kwaliteitscontrole,

ledig zijn ingepakt, naast eenvoudig te reinigen.

maar bijvoorbeeld ook, zoals al genoemd, bij

Voorkomen moet worden dat smeermiddelen

het versnijden van vlees of fruit of groenten,

op de producten druppen.”

waardoor theoretisch gezien een hoger rendement mogelijk is. Deze technologieën zijn op

Peter Kiekens: “Doordat de robots voor de voe-

zich verre van nieuw, maar onderzoeksinstellin-

dingsindustrie standaard voorzien zijn van een

gen als IMEC en VUB zijn hier momenteel volop

speciale coating en RVS componenten, zijn ze

mee bezig.”

bestand tegen allerlei detergenten die gebruikt worden voor het reinigen. Fanuc robots worden

Gianni Paddeu: “Er wordt continu nieuwe ma-

daarom ook ingezet voor het handelen van niet-

terialen ontwikkeld, zoals in de medische en

verpakte voedingsproducten.”

farmaceutische sector, die beter bestand bieden tegen allerlei reinigingsprocedures.”

Haayo Terptra: “We kunnen verder nog stellen dat de pioniersfase achter ons ligt en we nu de periode in zullen gaan van standaardisatie. Bij

De deltarobot is veruit de meest toege-

ABB zien we nu dat we niet alleen uitkomen

paste robot in de verwerking van voedsel.

016 Food

Wat zijn de voornaamste onderzoeksprojecten

ste instantie niet richt op de voedingsindustrie

Anje Van Vlierberghe: “Voor operatoren blij-

en waar vinden die vooral plaats in België?

bruikbaar te maken voor de voedingsindustrie.”

ven er steeds taken over die minder repetitief

Peter Kiekens:

“Projectonderzoek concen-

Hoe ver zijn we van de operatorvrije voedings-

wat verpakking betreft, een industrie waar erg

treert zich bij integratoren en wèl vooral op

middelenfabriek (alleen de onderdienst komt

veel variatie en thema’s zijn. Verpakking wordt

vraag van de eindgebruikers. Zo neemt Fanuc

nog in de fabriek)?

ook vaak als marketing gebruikt, dat wil zeg-

zijn. Bovendien is de voedingsindustrie, zeker

gen steeds weer andere vormen of materialen,

Robotics neemt het robotontwikkelingsvraagstuk voor haar rekening, in samenspraak met of

Kris Jans: “De diervoedingsindustrie en de bot-

waardoor 100% automatiseren niet altijd trivi-

op aangeven van de machine- en lijnbouwers.”

telarijen staan op dit vlak al erg ver, maar dit is

aal is.”

sterk afhankelijk van de sector binnen de voedGianni Paddeu: “Hier en daar zijn onderzoeken

selindustrie.”

Sven De Troy: “Veelal wordt slechts op deelaspecten geautomatiseerd. Veelal enkel daar

bezig op gebied van visie, en lijn-scanning om volumes en geometrieën te bepalen van toch

Jeroen Vits: “Het is ook een afweging tussen

waar er zich repetitieve taken voordoen met

meestal grillige vormen van voedingproducten.

automatisatie en handenarbeid. Mens is nog al-

een beperkte variatie. We zien binnen Sirris

Andere projecten gaan over de verbeteringen

tijd flexibeler als een robot.”

wel duidelijk een trend naar automatisatie voor kleinere reeksgroottes en een grote productva-

van robotgrijper om te voorkomen dat producGianni Paddeu: “In de meeste bedrijven zullen

riëteit, maar we merken dat dergelijke automa-

altijd nog operatoren ingeschakeld worden om

tisatie ook de tijd nodig heeft om door de indu-

Anje Van Vlierberghe: “Onderzoeksprojecten

visuele controles en steekproeven uit te voeren.

strie geaccepteerd te worden. De economische

gaan niet zozeer om de robots zelf maar eerder

De kwaliteit moet te allen tijde gegarandeerd

situatie van de laatste jaren speelt hierin ook

naar (integratie van) sensoren bij IMEC en VUB.

blijven.”

een rol waardoor er vaak terughoudender wordt

ten beschadigen.”

gestaan tegenover investeringen in nieuwe

In België speelt Flanders’ Food een belangrijke rol bij het initiëren van gelijkaardige projecten.”

Haayo Terpstra: “Operatorvrij is een utopie al

technologie.”

kunnen we wel vaststellen dat er een duidelijke Sven De Troy: “Er wordt ook gekeken naar de

wens is voor één operator per één of twee pro-

mogelijkheden om onderzoek dat zich in eer-

ductielijnen. Dit wordt al steeds meer waarheid.”

Hét onafhankelijke vakblad voor machinebouwers, system integrators en eindgebuikers van productie­lijnen in de maak-, agro- en foodindustrie. Neem vandaag nog contact met ons op voor een gratis abonnement.

Schrijf naar Maredijk 17, 2316 VR Leiden | Bel met 071 521 49 98 | Email naar [email protected]

Plate Quality Inspection System voorkomt variatie

Serviesgoed onder de loep Het Amerikaanse Coleman Technologies is een specialist in vision met LabView. Voor een fabrikant van servies ontwikkelde het bedrijf een inspectiesysteem dat tal van fouten in een grote variatie borden, koppen en schotels kan herkennen. De controle is precies, snel en robuust. Bram Janssen

Iedereen maakt gebruik van servies. Of het nu

wild onregelmatigheden kunnen optreden. Dit

venkant te onderwerpen aan een inspectie. In

gaat om een kop en schotel voor de bekende

impliceert dat de eindcontrole van groot be-

LabVIEW is een op maat gemaakt laser triangu-

koffie, of een diner thuis of in een restaurant,

lang is om een kwalitatief hoogstaand product

latie algoritme ontwikkeld dat wordt ingezet

de bedoeling is dat het servies er goed ver-

te kunnen leveren dat er ook mooi uitziet.

om 3D modellen met een zeer hoge resolutie te verkrijgen.

zorgd uitziet. Dat betekent geen scheurtjes, putjes of andere onregelmatigheden die de

Inspectiesysteem

Een aantal verschillende soorten defecten kun-

visuele aantrekkingskracht van het door ons

De uitdaging bestaat uit het ontwikkelen van

nen tijdens de productie van bijvoorbeeld plat-

genuttigde kan ondermijnen. Het betekent dat

een geautomatiseerd inspectiesysteem met

te borden ontstaan. Zo wordt de term ‘warp’,

het gebruikte servies niet alleen kwalitatief

transportband waarmee zowel de oppervlak-

ook wel vervorming genoemd, gedefinieerd

goed moet zijn, zodat we het in de vaatwasser

ten aan de boven- als aan de onderkant van

als de oppervlaktehoogte variëring rond de

kunnen schoonspoelen, maar dat het er ook

meer dan 50 soorten serviesborden en -kom-

omtrek. Daarnaast de zogenoemde ‘trim de-

visueel aantrekkelijk uitziet. Niemand zit te

men kunnen worden gecontroleerd op een

fecten’ die zowel de “trim insnijdingen’, een

wachten op een servies dat vol putten en an-

uitgebreid scala aan moeilijk te identificeren

inkeping ergens op het oppervlak zonder een

dere oneffenheden zit. De huidige fabricage-

defecten en onregelmatigheden. Bovendien

vaste hoekpositie, als de “trim bulten’, een

technieken om dergelijke keramische of porse-

moet het systeem een 3D model van de ser-

vervorming van de omtrek waardoor er geen

leinen serviezen te produceren zijn van goede

viesvorm in real time kunnen opnemen om

perfecte cirkel is ontstaan. Een ander defect

tot uitstekende kwaliteit. Desondanks blijft het

geometrische vervormingen te kunnen meten

staat bekend als onzuivere glazuurhechting.

een natuurlijk proces waarbij er waarin onge-

en herkennen.

Dit defect ontstaat op het moment dat kleine

De oplossing die zich aandient bestaat uit de

druppeltjes gesmolten glazuur zich aan de

Figuur 1: Vergrote weergave van een uitstulping op

beeldacquisitie software en hardware van

bovenkant of onderkant van het oppervlakte

bord en een hechtingsprobleem op het glazuur.

National Instruments. Dit in combinatie met

hechten. Meestal in het gebied dat grenst aan

geavanceerde routines voor beeldanalyse die

de rand van het serviesgoed.

ontwikkeld zijn met behulp van de NI LabVIEW

Eén van de stringentere eisen waar het in-

Vision Development Module. Deze combina-

spectiesysteem aan moet voldoen is dat alle

tie vormt de basis voor een inspectiesysteem

genoemde defecten nog moeten worden ge-

(PQIS – Plate Quality Inspection System) met

detecteerd als het een grootte van minder dan

een drietal camera’s waarmee de kwaliteit

250 micrometer bezit. En dit voor borden met

van aardewerk kan worden gecontroleerd.

een diameter tot en met dertig centimeter. Fi-

Het systeem maakt daarbij gebruik van een

guur 1 toont een sterk vergrote weergave van

tweetal transportbanden in een lijn, met enige

een oppervlakte met zowel een trim bult als

ruimte tussen de banden. Hiermee ontstaan de

een ongemak van of op de glazuur hechting.

faciliteiten om zowel de onderkant als de bo-

Deze manco’s worden door het PQIS ontdekt

018 Vision

en gemarkeerd. De snelheid van het systeem

de transportbanden. Deze samenstelling ver-

bedraagt maximaal 60 borden per minuut en

werft de beelden van de top van de onder-

de inspectie wordt continu uitgevoerd. Dat wil

steboven geplaatste serviesonderdelen. De

zeggen 24 uur per dag, zeven dagen per week,

beelden worden bemonsterd via de NI Vision

met een minimale tot nul uitvaltijd.

Acquisition Software. Direct boven de tweede tussenruimte bevindt zich eveneens een com-

Systeembeschrijving

binatie van een camera met een resolutie van

Figuur 2 toont schematisch de werking van

4096 beeldpunten en een lens. Deze combi-

PQIS. Het systeem bestrijkt drie secties van

natie verwerft de beelden van de onderkant

dertig centimeter op de transportbanden,

van het servies. Beide camerasystemen zijn

waarbij tussen de transportbanden een ruimte

via Camera Link protocol gekoppeld aan een NI

zit van circa 0,6 centimeter. Alle transportban-

PCIe-1430 dual Camera Link acquisitie eenheid.

den draaien op een aandrijving die in snelheid

Bovendien beschikt elke camera over een on-

de hoek ten opzichte van de camera as staat

kan variëren tot een maximale snelheid van

afhankelijke elektronische fotosensor waar-

opgesteld. De toepassing van deze speciale

twee meter per minuut.

mee een triggersignaal via de Camera Link I/O

niet op de as gerichte (indirecte) verlichting

extensie eenheid wordt gerealiseerd.

resulteert in een donkere achtergrond van de

Een line-scan camera met een resolutie van

De verlichting in de tussenruimten tussen de

afbeelding waardoor er een hoog randcontrast

4096 beeldpunten in combinatie met een lens

transportbanden wordt gerealiseerd door ge-

van het servies wordt verkregen. Het gebruik

bevindt zich onder de eerste opening tussen

richte in line LED-verlichting die in een bepaal-

van een directe verlichting zou leiden tot een

Figuur 2: Schematische weergave van PQIS.

Vision 019

Figuur 4:

PQIS hoofdvenster binnen de gebruikersinterface.

Figuur 3: Realtime 3D-model gegenereerd door Warp Analysis

overbelichting in de CCD-sensor. Het resultaat

genereren. De punt clouds worden daarna ge-

een meegeleverde editor worden gedefinieerd

van deze ongewenste directe verlichting is dat

analyseerd om het model van de vervorming

en aan het systeem worden toegevoegd op

gedetailleerde informatie over de rand van

van de bemonstering te bepalen. Figuur 3

het moment dat dit daadwerkelijk nodig is. Het

het servies wordt vernietigd. Wordt licht door

toont een dergelijke typisch model dat door

systeem maakt gebruik van een NI PCI-6514,

de doorschijnende borden gezonden, worden

PQIS is gegenereerd.

een industriële digitale I/O eenheid, om de resultaten en de status naar een externe PLC

de defecten in het glazuur extra benadrukt. Glashechtingen verstrooien het daar opvallend

Snelle ontwikkeling

te versturen. Deze programmeerbare logische

licht en wordt waargenomen als een verande-

De PQIS software is ontwikkeld met behulp

controller sorteert het servies automatisch

ring van de lichtintensiteit. Het geavanceerd

van LabVIEW en de Vision Development Mo-

nadat het PQIS heeft verlaten. Alle resultaten

verwerken van de informatie over de lich-

dule. Deze programma’s zijn de hulpmiddelen

worden, nadat elk model is geanalyseerd, in

tintensiteit zorgt dat er een detectie van de

waarmee het mogelijk is geworden om de ver-

een database opgeslagen. Deze database zorgt

gebreken in meer dan 95 % van de gevallen

eiste complexe beeldanalyse routines snel te

gelijktijdig met behulp van SQL queries voor de

wordt bereikt en dit zonder tussenkomst van

ontwikkelen. Bovendien biedt het de facilitei-

procestrend. De procestrend en de statistieken

de mens als kwaliteitscontroleur.

ten om de toepassing te voorzien van een een-

zijn van onschatbare waarde voor zowel de

De vervorming (warp) van een bord wordt

voudig te gebruiken, informatieve gebruikers-

procesengineer als voor de kwaliteitsafdeling

door een ander systeem op een van de trans-

interface. Figuur 4 toont een screenshot van

die de kwaliteit van het product moet waar-

portbanden gemeten. Een set van rood in-line

het belangrijkste applicatievenster van PQIS.

borgen.

laserlijn te realiseren op de onderzijde van

Figuur 4 laat het beeld van de onderkant en

Nieuwe generatie

het oppervlakte van het omgekeerde bord of

de bovenkant van elk bord zien, evenals een

De eerste generatie PQIS functioneert al meer

kom. Verticale verplaatsingen van deze laser-

interactieve 3D plot van de vervormingsme-

dan een jaar en de fabrikant heeft een deel

lijn worden ten opzichte van een referentie-

ting en een verkorte tabel met de cumulatieve

van zijn investeringen al terugverdiend. Im-

bepaling weergegeven en worden gemeten

statistieken, inclusief het aantal mislukkingen

mers de handmatige eindcontrole van elk stuk

met behulp van een oppervlakte scan camera.

van elk model. Zoals al aangegeven in figuur

servies is voorbij, er is een hogere product-

Vervolgens wordt een triangulatie toegepast

1 accentueert PQIS de rand en de fouten van

kwaliteit gerealiseerd en zijn de opbrengsten,

om een punt cloud model van het monster

de hechting die voor ieder model apart is ge-

het percentage goedgekeurd servies, toegeno-

te genereren als het de camera passeert. De

vonden.

men. Inmiddels is de tweede generatie PQIS

software corrigeert het perspectief van de lens

De systeembeheerder kan de PQIS-software

geïnstalleerd. Dit systeem is nu gevalideerd

en de laseruitlijning met als resultaat dat mo-

toepassen om de pass/fail criteria voor elk de-

en het blijkt defecten te detecteren met een

dellen met een tolerantie van 100 microme-

fect te configureren. Tevens voorziet de soft-

nauwkeurigheid die vele malen hoger is dan

ter en een dwarsdoorsnede resolutie van 150

ware in hulpmiddelen voor het uitlijnen van

bij een handmatige inspectie mogelijk is ge-

micrometer wordt verkregen. De beide lasers

het systeem en het diagnosticeren. Nieuwe

bleken.

kunnen meer dan 250.000 punten per seconde

modellen binnen de productlijn kunnen via

laserlicht wordt ingezet om een kortstondige

020 Vision

VISION & ROBOTICS Dossier Metaalbewerking Reinigen, lassen en vlakslijpen in een lean productiesysteem VDL Steelweld robotiseert met Digital Manufacturing

Vision & Robotics nu ook online

Kijk voor alle artikelen en het laatste nieuws op www.visionenrobotics.nl 022 Dossier metaalbewerking

Analyse van alternatieve concepten garandeert efficiëntie

VDL Steelweld robotiseert met Digital Manufacturing VDL Steelweld is één van de belangrijke producenten van productielijnen voor de automobielindustrie waarop carrosseriedelen voor auto’s en trucks worden geproduceerd. Kwaliteit en productie-efficiency zijn de grote thema’s in deze sector. Dit kan eigenlijk alleen nog maar bereikt kan worden door evaluatie van alternatieve productieprocessen en optimalisatie. Digital Manufacturing is noodzaak geworden.

Bram Janssen

Noodzaak

te halen. Een alternatief is het verdelen van de

leveranciers

Bij de ontwikkeling van productieautomatise-

bewerkingen over twee stappen waarbij weer

systemen bieden.” Dit simultaneous enginee-

ringssystemen krijgt VDL Steelweld twee ba-

minder robots nodig zijn. Kortom, een veelheid

ring traject brengt in de automobielindustrie

sisgegevens aangeleverd: het productdesign

aan alternatieven en keuzen die tegen elkaar

onlosmakelijk met zich mee dat de leverancier

en de takttijd. “Onze expertise is om parallel

afgewogen moeten worden. Productiekwali-

voorschrijft welke applicaties gebruikt moeten

met de productontwikkeling het productiepro-

teit speelt daarbij ook een belangrijke rol. Wij

worden. In de meeste gevallen is dat Tecnoma-

ces te ontwikkelen,” legt Maurice Donders, Unit

hebben veel expertise in adaptieve systemen

tix software. “Wij gebruiken Tecnomatix sinds

Manager Purchase & Logistics uit. “Het design

waarmee feedback uit visionsystemen de stu-

jaar en dag,” vertelt Donders. “Momenteel de

staat dan al wel vast maar vele andere engi-

ring van de robot beïnvloedt.”

nieuwste versies van de Tecnomatix robot si-

van

productieautomatiserings-

mulatiesoftware Process Designer en Process

neeringbeslissingen moeten dan nog genomen worden en kunnen mede worden beïnvloed

Simultaneous Engineering

Simulate.”

door het productieproces. Alle aspecten worden

Een leverancier van productieautomatise-

In het Simultaneous engineering traject wordt

in dit stadium dus nog bestudeerd. Een paar

ringssystemen levert over het algemeen een

de lijn gemodelleerd met Tecnomatix Process

seconden winst in de productiesnelheid lijkt

productielijn voor een deel van de carrosse-

Designer. Dat gebeurt eerst op hoofdlijnen

niet de moeite waard, maar voor onze klanten

riedelen, in het vakjargon de ‘body-in-white’.

om ruwweg bewerkingsvolgorden te bepa-

betekent het een gigantisch verschil op jaarba-

Een complete fabriek wordt in de regel voor

len, de lay-out van de lijn te ontwikkelen en

sis.” De ontwikkeling van het productieproces

meerdere leveranciers gebouwd. “In de aanbe-

de beschikbare takttijden toe te kennen. “In

gaat over de handling van het materiaal, de

steding wordt een partij uitgekozen om het si-

de database van Process Designer zijn alle pro-

verbindingstechniek, het aantal bewerkingen

multaneous engineering traject uit te voeren,”

ductiemiddelen opgeslagen,” legt Donders uit.

en zo voorts. “Alle parameters staan ter discus-

verduidelijkt Donders. “Die partij gaat in nauwe

“Dat varieert van afscherming tot en met het

sie,” aldus Donders. “Dat is niet meer zonder

samenwerking met de opdrachtgever het pro-

bevestigingsmateriaal waarmee de carrosse-

digital manufacturing te doen. Om de noodza-

ductieproces parallel aan het product ontwik-

riedelen worden gefixeerd. Indien productie-

kelijke takttijden te halen, zijn altijd meerdere

kelen. Daaruit volgt het productieproces dat

middelen niet beschikbaar zijn dan worden die

opties mogelijk. Een mogelijkheid is meer ro-

de basis vormt voor de aanbesteding van de

gemaakt en in Process Designer opgeslagen.”

bots in een bewerkingsstap inzetten om de tijd

uiteindelijke productielijn. Daarop kunnen alle

Dat geldt met name voor die delen die worden

Dossier metaalbewerking 023

bepaalde door de geometrie die VDL Steelweld

den aangestuurd. “Het voordeel van dit off-line

nologie heeft een grote vooruitgang gekend

van de opdrachtgever ontvangt. Diezelfde geo-

programmeren van de robot is dat enkel het

en dat leidt tot meer gebruik van kunststoffen,

metrie wordt in Process Designer gebruikt om

‘teachen’ op locatie moet gebeuren,” legt Don-

ook in de vorm van samengebouwde produc-

verplaatsingen van het materiaal, bewegingen

ders uit. “Teachen is het in overeenstemming

ten. “Anders dan voorheen wordt er niet al-

van robots en de werking van het bevestigings-

brengen van de virtuele nulpunten met de

leen maar gespuitgiet,” legt Donders uit. “Om

materiaal te modelleren. In alle stadia van de-

werkelijke nulpunten in de lijn. Robotsimulatie

assemblageprocessen te realiseren maakt de

taillering in Process Designer kan het proces

levert op deze manier een enorme besparing

kunststofindustrie graag van onze assembla-

worden gesimuleerd met Process Simulate. De

op de mensuren die op locatie nodig zijn om de

ge-expertise gebruik.” Voor het ontwikkelen

gegevens die Process Simulate nodig heeft om

robot juist te laten werken. En omdat wij vrijwel

van assemblageprocessen voor kunststofde-

de analyses te kunnen uitvoeren zijn als eigen-

altijd in het buitenland actief zijn, vallen ook

len maakt VDL Steelweld ook gebruik van de

schap gekoppeld aan de productiemiddelen.

reis en verblijfkosten weg.”

Tecnomatix software. De werkwijze is ruwweg

Zo is van een robot bekend waar de limieten

Wanneer het proces op hoger niveau is be-

vergelijkbaar met die voor de automobielindu-

van de bewegingen zitten en hoe snel de arm

sloten, blijft de klant nauw betrokken bij het

strie. “Wij maken hier wel meer gebruik van

beweegt. Zo kunnen reikwijdten, bewegings-

design van de lijn en de tooling. “Ook hier wor-

een interessant nevenproduct van de simulatie,

paden en takttijden nauwkeurig worden door-

den de softwaretools voor engineering door de

namelijk de mogelijkheid simulaties als film op

gerekend en getoond. “Door in de conceptfase

klant voorgeschreven,” vertelt Donders. “Voor

te slaan. Wij zien dat dit enorm krachtig is bij

van de procesontwikkeling al te modelleren

onze klanten is dat meestal Fides, Ford’s versie

het overbrengen van onze propositie. Daarmee

met Process Designer, kunnen we snel alterna-

van I deas, en Catia. De klant wil voor onder-

heeft de Tecnomatix software naast alle andere

tieven doorrekenen,” aldus Donders. “Iets dat

houdsdoeleinden het complete design van de

voordelen voor ons ook commerciële beteke-

zonder deze software niet mogelijk is omdat

lijn onder zijn eigen beheer brengen. Wij leve-

nis,” besluit Donders.

analyse van alternatieven te veel tijd zou ver-

ren de data dan ook aan in het door de klant

gen. Bovendien kan het hoge voorspellende

gewenst systeem. Zo slaan we voor Ford alle

vermogen van digital manufacturing nooit

data op in Ford’s Teamcenter systeem. Daar-

worden gehaald.”

mee is ook de samenwerking tussen de ver-

De invoering van digital manufacturing maakt het moge-

schillende disciplines gewaarborgd.”

lijk snel concepten voor productieprocessen te ontwer-

Besparing

pen en te analyseren. In de detailleringfase worden de

De simulatie van de robotbewerkingen levert

De kunststofindustrie is een snel opkomende

precieze bewerkingen vastgelegd. De digitale simulatie

de code waarmee de robots direct kunnen wor-

markt voor VDL Steelweld. De kunststof tech-

is de basis van de programmering van de productielijn.

Over VDL Steelweld

ken van de VDL Groep. Sindsdien heeft diversi-

kelings- en innovatieprojecten, vaak in sa-

VDL Steelweld is opgericht in 1965 en wordt

ficatie van activiteiten plaatsgevonden. Het be-

menwerking met andere VDL-bedrijven. Mede

sindsdien gezien als betrouwbare en innova-

drijf is daarmee actief geworden als leverancier

hierdoor is het bedrijf gegroeid in de rol van

tieve leverancier van productieautomatise-

van turnkey productieautomatisering in allerlei

leverancier van mechatronische systemen voor

ringssystemen in voornamelijk de automobiel-

branches, waarbij de ervaringen uit de auto-

o.a. de semi-conductorindustrie, warmte- en

industrie. Gedurende de jaren heeft het bedrijf

mobielindustrie ten volle wordt ingezet. Hier-

koeltechniek, procestechniek en energietech-

solide relaties opgebouwd met klanten zoals

bij wordenprocessen geautomatiseerd voor het

niekInmiddels is VDL Steelweld uitgegroeid tot

Ford of Europe, Adam Opel AG, Volvo Car Cor-

uitvoeren van bewerkingen aan een veelvoud

een internationale onderneming met ongeveer

poration, Renault S.A., Jaguar Land Rover en

van producten uit metaal, kunststof en hout.

200 medewerkers . Naast de hoofdvestiging in

anderen.

Dankzij de technische kennis raakt VDL Steel-

Breda heeft het bedrijf tevens verkoop en pro-

In 1995 is VDL Steelweld onderdeel uit gaan ma-

weld ook steeds vaker betrokken bij ontwik-

jectmanagementorganisaties in respectievelijk Keulen en het Engelse Barford.

024 Dossier metaalbewerking

krachtige hardware icoon gestuurde vision tools ---------------------------------------- + ultra snelle FPGA image processing

Bel voor: -

advies training ondersteuning projectoplossingen

Reinigen, lassen en vlakslijpen in een lean productiesysteem

Robots houden tunnelwanden in topconditie In Hasselt, bij Zwolle, produceert Konosch al vele jaren stalen wand- en tunnelbekistingen voor woningbouw- en utiliteitsprojecten. De afgelopen jaren investeerde het bedrijf in automatisering en nam het twee ABB-robotinstallaties in gebruik. Niet alleen werd hiermee een geducht gatenprobleem opgelost, er werd bovendien veel op materiaalkosten bespaard. Philip van Ootegem

Tunnelgietbouw is een veel gebruikte bouw-

Dit lijkt grof werk, maar vergis je niet, iedere

nosch over op een lean productietraject. Het

methode in Nederland. De techniek houdt in

lasfout en iedere onoplettendheid leidt tot pro-

doel daarvan was te komen tot een strakkere

dat betonmortel in herbruikbare bekistingen

blemen en vertragingen op de bouwplaats.”

planning en kortere doorlooptijden. Opnieuw zorgden de gaten voor problemen. “Tijdens

wordt gegoten. Tunnelbekistingen voor gietbouw komen steeds zwaar verontreinigd van

Moeilijke bekistingsgaten

het bouwproces lopen die immers vol beton”,

de bouwplaats terug. Voor en tijdens het bouw-

Konosch probeerde eerder al het dichtlassen

vertelt Henk Speelman. “Per project moeten er

proces worden in de stalen tunnelwanden ga-

van gaten in de bekistingen te automatiseren.

2.000 tot 12.000 gaten worden schoongemaakt,

ten geboord, op plaatsen waar leidingen uit

“Het was een moeizaam traject dat finaal niet

gelast en geslepen. Afhankelijk van het aantal

muren of plafonds moeten komen. Deze gaten

opleverde wat wij ervan hadden verwacht”,

gaten duurde het schoonmaken een dagdeel

moeten worden dichtgelast vóór de bekisting

geeft Henk Speelman toe. “Het probleem was

per tunnelelement. Wij wonnen advies in over

naar een nieuwe bouwplaats vertrekt.

dat vooraf nooit bekend is waar de gaten pre-

de meest geschikte methode om dit efficiënter

“Het schoonmaken en reviseren van de tunnels

cies zitten. En zelf gaten van verschillende af-

te laten verlopen. Zo bleek dat wij de klus snel-

en wanden is zwaar routineus werk”, bevestigt

metingen opsporen en vervolgens dichtlassen,

ler konden klaren, als wij de bekistingen met

Henk Speelman, algemeen directeur van Ko-

is niet het meest voor de hand liggende werk

water op 2.500 bar schoonspoten. Daar konden

nosch. “De laatste tijd werd het steeds moei-

voor robots.” Na de eerste mislukte poging om

wij natuurlijk wel een robot voor inzetten. Zo

lijker hiervoor geschikte krachten te vinden.

het lassen te automatiseren, schakelde Ko-

kwamen wij bij WWA terecht, een specialist in gerobotiseerde productieautomatisering.” “Het schoonspuiten van bekistingen was een voor de hand liggende toepassing voor robots”, zegt Nathalie Lotthrinkx, General Manager bij WWA. “Maar wij zagen ook een mogelijkheid om het lassen te automatiseren. Wij stelden

Tunnelbekistingen komen zwaar verontreinigd van de bouwplaats terug. De gaten op plaatsen waar

026 Dossier metaalbewerking

een laserscanner voor om de gaten in de tunnelbekistingen te herkennen. De combinatie van een scanner, een robot en de software

leidingen uit muren of plafonds

van WWA genereert nu automatisch een CAD-

komen, moeten worden dichtge-

bestand. Deze CAD-file wordt vervolgens auto-

last vóór de bekisting naar een

matisch omgezet in een programma voor het

nieuwe bouwplaats vertrekt.

aansturen van de lasrobot. Het resultaat is dat

De robot last alle gaten met een diameter van vier tot dertig millimeter feilloos dicht en slijpt ze vlak.

de robot alle gaten met een diameter van vier

ren object beweegt, is eigenlijk een zevende

tot dertig millimeter feilloos dichtlast en vlak-

as. “Het dynamisch model van die track moet

slijpt.”

ook in het besturingssysteem van de robot zijn ingevoerd”, zegt Nathalie Lotthrinkx. “Bij ABB

Een miljoen euro besparingen

zijn de tracks feilloos afgestemd op het bestu-

Waarom koos WWA precies voor de robots van

ringssysteem. Dat was de derde reden.” Ook ro-

ABB? Volgens Nathalie Lotthrinkx zijn daar

bots maken wel eens een lasfout. De standaard

vier redenen voor. “In de eerste plaats is er de

lassoftware van ABB probeert driemaal de fout

foundry protection: de robots van ABB zijn be-

te herstellen. Als het na de derde poging nog

stand tegen 95 procent luchtvochtigheid, spet-

steeds niet lukt, rijdt de robot naar het torch

ters en betonsluier. Toch hebben wij een extra

cleaning center. Daar wordt de lasdraad afge-

beschermhoes op de spuitrobot aangebracht.

knipt en de toorts gekalibreerd. “Dat is een vrij

De omstandigheden in de werkruimte zijn echt

unieke voorziening van ABB die wij zeer naar

extreem.” Een tweede reden om voor ABB te

waarde weten te schatten.”

kiezen, was de unieke combinatie van de open structuur van de programmering en de grote re-

“Dankzij het nieuwe lean productietraject zijn

kencapaciteit van de robots. “Als je het optima-

wij erin geslaagd een vergaande automatise-

le traject tussen enkele tientallen punten moet

ring door te voeren”, besluit Henk Speelman.

berekenen, heb je weinig rekenkracht nodig”,

“De combinatie van het lean productieproces

legt Nathalie Lotthrinkx uit. “Maar voor de las-

en het gebruik van robots stelde ons in staat

toepassing moet de apparatuur het efficiëntste

in amper twee jaar circa één miljoen euro te

traject berekenen tussen duizenden gaten. Dat

besparen op onze inkopen van materialen.”

stelt hoge eisen aan de rekencapaciteit. Tegelijkertijd is de structuur van de programmering van ABB zeer open. Om maximale efficiëntie te garanderen, konden wij dus met onze lasapplicatie heel diep ingrijpen op de robotsoftware. De ABB-robotbesturing is hiervoor de beste op-

Het werd steeds moeilijker geschikte

lossing.” Robots beschikken normaal over zes

krachten te vinden. Het lijkt grof werk,

bewegingsassen. De zogeheten track waarover

maar iedere lasfout leidt tot problemen

de robot zich langs het te reinigen of te revise-

en vertragingen op de bouwplaats.

Dossier metaalbewerking Rubriek 027

de Automatiseringstrends voor 2012: veiligheid, energie en ethernet

Steeds meer robots op SPS/IPCdrives

Bart Driessen

Voor de machinebouw met het hoogste automatiseringsgehalte is de Duitse zuidwesthoek al jaren toonaangevend. Dat verklaart het aanhoudende succes van de SPS/IPCdrives in Neurenberg. Dit jaar kwamen ruim 56.000 bezoekers af op dit driedaagse evenement. Naast een goede graadmeter voor de bedrijvigheid in de sector geeft de beurs ook aan wat hot is in de machineautomatisering. Met het succes van de SPS/IPCdrives is het niet

paar kleine clusters te zien zijn, waarvan je je

grote hit, nu gaat de aandacht meer uit naar

meer zo vanzelfsprekend dat machinebouwers

afvraagt wat die daar te zoeken hebben. Maar

safetytechniek; verklaarbaar vanwege het in-

jaar in jaar uit naar Hannover trekken. In plaats

verder zijn het de PLC’s en IPC’s, de bedieningen

gaan van de nieuwe regelgeving op dit gebied,

van kilometers af te leggen over het gigantische

en natuurlijk de aandrijvingen die het beeld do-

energiebesparing en natuurlijk veilige ofwel

terrein in Hannover, kan de bezoeker in Neuren-

mineren. Waarbij natuurlijk wel vermeld moet

cybercrimebestendige communicatie; bekabeld

berg met een goed kaartje in de hand betrekke-

worden dat alle toonaangevende fabrikanten

en draadloos, via ethernet. Illustratief daarvoor

lijk snel op de gewenste plek van bestemming

meedoen.

was de stand van Turck, oorspronkelijk bekend vanwege hun sensoren, maar tegenwoordig

komen. Daarbij komt dat de bezoeker op deze beurs bijna uitsluitend aandrijvingen, bestu-

Trends

fabrikant van een behoorlijk breed programma

ringen en aanverwante artikelen te zien krijgt.

Een rondgang langs de exposanten maakt dui-

automatiseringscomponenten. Naast de be-

Zaken voor de procesindustrie zal je er niet snel

delijk welke trends bepalend zijn voor de ma-

kende uitstalling van eigen producten toonde

zien, hoewel er in de periferie toch wel een

chinebouw. Was vorig jaar nog de tablet de

Turck een leuke applicatie: een pers voor het fabriceren van gasdrukcilinders. De machinebouwer had daarin een VT250 PLC ingebouwd met remote IO IP20, verder beeldherkenning met Banner-camera, een torenlamp met 24 W Ledverlichting, en voor safety een tweehandenbediening die optisch werkt plus een Banner lichtscherm. Allemaal Turck-producten, om maar even duidelijk te maken hoe allround men tegenwoordig is.

De ingang van de SPS in Neurenberg om 8.30 uur ’s ochtends.

028 Beursupdate

Opstelling met FlexPicker en twee knikarm robots van ABB.

delijk welke trends bepalend zijn voor de ma-

Lenze gaat met deze ontwikkeling verder met

chinebouw. Was vorig jaar nog de tablet de

haar voorgefabriceerde softwaremodules voor

grote hit, nu gaat de aandacht meer uit naar

decentrale en centrale besturingen. Twee Ne-

safetytechniek; verklaarbaar vanwege het in-

derlandse studenten hebben deze modules

gaan van de nieuwe regelgeving op dit gebied,

ontwikkeld voor een snellere opbouw van ver-

energiebesparing en natuurlijk veilige ofwel

schillende machines. Ook een template waarin

cybercrimebestendige communicatie; bekabeld

die softwaremodules aan elkaar geknoopt kun-

en draadloos, via ethernet. Illustratief daarvoor

nen worden hoort daarbij. Door die voorgefa-

was de stand van Turck, oorspronkelijk bekend

briceerde softwaremodules hoeft de gebruiker

vanwege hun sensoren, maar tegenwoordig

dus niets meer te programmeren. Alleen para-

fabrikant van een behoorlijk breed programma

meters instellen moet dan nog gedaan worden.

automatiseringscomponenten. Naast de be-

De gebruiker kan modules makkelijk kopiëren;

kende uitstalling van eigen producten toonde

verandert hij een instelling, dan veranderen alle

Turck een leuke applicatie: een pers voor het

modules mee.

fabriceren van gasdrukcilinders. De machine-

Pers voor het fabriceren van gasdrukcilinders met componenten van Turck.

bouwer had daarin een VT250 PLC ingebouwd

Eenkabelige servomotor

met remote IO IP20, verder beeldherkenning

Op de stand van Beckhoff was een M8000 ser-

met Banner-camera, een torenlamp met 24 W

vomotor te zien waarvan de motor- en de feed-

Ledverlichting, en voor safety een tweehan-

backkabel in één standaard motorkabel geïn-

denbediening die optisch werkt plus een Ban-

tegreerd is. Normaal gesproken zijn dergelijke

ner lichtscherm. Allemaal Turck-producten, om

motoren altijd uitgerust met twee aparte ka-

maar even duidelijk te maken hoe allround men

bels. De uitvoering met een enkele aansluitka-

tegenwoordig is.

bel zorgt voor een aanzienlijke kostenbesparing op materiaal en installatiewerkzaamheden. De

Robotica-aanbod neemt toe

AM8000 serie komt beschikbaar in een range

Naast enkele nieuwe oplossingen voor motion

oplopend van 0,9 Nm tot en met 65 Nm stil-

control voor meerdere assen, de nieuwe PS501

standsmoment. De moderne poolgewonden

engineering tool en een nieuwe zeer snelle CPU

wikkeltechniek die binnen de motor wordt toe-

voor het AC500 platform, zou ABB ABB niet zijn

gepast, zorgt voor een robuust geheel en een

om ook de nodige robots te gebruiken om te

goede warmtehuishouding van de motor. Door

tonen hoe al deze nieuwe componenten in een

het geoptimaliseerde design en de kwaliteit

MultiMove cel te integreren zijn. De MultiMove

van de gebruikte materialen is de AM8000 ruim

technologie, die inmiddels enkele jaren op de

10% energiezuiniger dan conventionele servo-

Met het succes van de SPS/IPCdrives is het niet

markt is, stelt de grbuiker in staat om robots ge-

motoren.

meer zo vanzelfsprekend dat machinebouwers

makkelijker te laten samenwerken. In dit geval

jaar in jaar uit naar Hannover trekken. In plaats

viel die eer ten deel aan IRB 120, een IRB 140

Kabelfabrikant in veldbussen

van kilometers af te leggen over het gigantische

en een IRB 360, die gezamenlijk met een plastic

Een bijzonder interessante ontwikkeling liet de

terrein in Hannover, kan de bezoeker in Neuren-

‘koekjes’ en ‘bakplaten’ in de weer waren.

M8000 servomotor van Beckhoff met één standaard motorkabel voor motor en feedback.

berg met een goed kaartje in de hand betrekkelijk snel op de gewenste plek van bestemming

Automatische download

komen. Daarbij komt dat de bezoeker op deze

Een bijzondere noviteit op de SPS was een ser-

beurs bijna uitsluitend aandrijvingen, bestu-

vo-aandrijving, de Inverter i700van Lenze. Deze

ringen en aanverwante artikelen te zien krijgt.

aandrijving kan met enkelvoudige en dubbele

Zaken voor de procesindustrie zal je er niet snel

asmodules worden uitgerust, communiceert

zien, hoewel er in de periferie toch wel een

met EtherCAT, is eenvoudig aan te sluiten en

paar kleine clusters te zien zijn, waarvan je je

uit te wisselen. Belangrijk is de automatische

afvraagt wat die daar te zoeken hebben. Maar

download van firmware. Servo-aandrijvingen

verder zijn het de PLC’s en IPC’s, de bedieningen

waren een jaar of tien geleden nog behoorlijk

en natuurlijk de aandrijvingen die het beeld do-

gecompliceerde techniek, maar zijn tegenwoor-

mineren. Waarbij natuurlijk wel vermeld moet

dig eenvoudige componenten. De Inverter i700

worden dat alle toonaangevende fabrikanten

is net zo makkelijk aan te sluiten als een iPhone.

meedoen.

De besturing herkent de veldbus en stelt zich zelf in. De firmware wordt automatisch ge-

Trends

download waardoor je als gebruiker geen speci-

Inverter i700 servo-aandrijving met automati-

Een rondgang langs de exposanten maakt dui-

ale trainingen meer nodig hebt.

sche download van firmware van Lenze.

Beursupdate 029

TU Eindhoven start open source systeem voor robothardware Wereldwijd werken veel universiteiten en bedrijven aan de ontwikkeling van robots. Maar ze doen dit meestal zelfstandig, waardoor ontwikkelingen langzaam gaan, robots duur blijven en producten van verschillende groepen slecht op elkaar aansluiten. De TU Eindhoven start daarom het Robotic Open Platform (ROP), een open source systeem voor robothardware. Dit moet een grote plug and play bibliotheek worden waar robotbouwers wereldwijd ontwerpen aan kunnen toevoegen of uit kunnen halen om te verbeteren. Het grote doel is de ontwikkeling van bijvoorbeeld zorgrobots te versnellen en ze vele malen goedkoper te maken. De TU/e zelf stelt de hele blueprint beschikbaar van zorgrobot AMIGO, en van de bekende TU/e-voetbalrobots. Het hart van Robotic Open Platform bestaat uit een Wiki, waarin alle deel-

Alle informatie over AMIGO staat online op www.roboticopenplatform.

nemers hun ontwerpen open stellen om te kopiëren of verbeteren. Het is

org. Komend voorjaar komt daar ook alle technische documentatie van de

de bedoeling dat alle elementen in de Wiki letterlijk en figuurlijk naad-

voetbalrobots van Tech United bij, het team van de TU Eindhoven dat de

loos op elkaar aansluiten, onder meer door standaardisatie. ROP is gericht

afgelopen vier jaar telkens in de WK-finale voor robotvoetbal stond.

op ‘thuisrobots’; dus robots die huishoudelijke taken en ondersteunende

Het Robotic Open Platform wordt de hardware-tegenhanger van het al

zorgtaken doen. Door zo samen te werken, moet de ontwikkeling veel

bestaande open-source systeem voor robotsoftware, ROS (Robot Opera-

sneller kunnen, en veel goedkoper. Dr.ir. René van de Molengraft, één van

ting System). Dit is gestart in 2007 in de VS, en veel robotontwikkelaars

de betrokken robotonderzoekers: “Wij zetten alle tekeningen, schema’s en

hebben zich aangesloten bij dit initiatief. Zo is ook de software van AMIGO

beschrijvingen online die nodig zijn om onze AMIGO-robot na te bouwen.

gemaakt op basis van de in ROS ontwikkelde principes.

Het idee is dat andere onderzoeksgroepen hiermee de robot voor betrek-

De lancering van ROP vond plaats tijdens de European Robotics Week, van

kelijk weinig geld kunnen maken. Als je zo’n robot wilt kopen, kost dat nu

28 november tot 4 december in 2011. In deze week waren er meer dan

drie tot vier ton. We willen dat je over een paar jaar de opvolger van onze

340 robotica-gelieerde activiteiten, georganiseerd door 127 instellingen,

AMIGO kunt bouwen voor tienduizend euro. Door alles openbaar te ma-

om het groeiend belang van robots voor de maatschappij onder de aan-

ken, kun je veel meer belanghebbenden bij de ontwikkeling betrekken,

dacht te brengen.

zodat je veel sneller vooruitkomt.”

030 Branche Bulletin

Branche Bulletin

Diverse leveranciers halen RAB Robotics Safety Mark Voor de tweede maal in successie hebben zowel ABB als RFA het RAB Robotics Safety Mark behaald. Dit robotkeurmerk, vergelijkbaar met het BOVAG keurmerk voor auto’s is een waarborg voor een aantoonbare implementatie van de, van toepassing zijnde, Europese Richt-

Nominaties bekend voor ESEF en Techni-Show Awards

lijnen en het gebruik van de meest relevante geharmoniseerde Europese normen. Samengevat komt het er op neer dat de geslaagde robotleve-

Met zowel Techni-Show als de ESEF in aantocht: de deuren van

ranciers hiermee aantoonbaar voldoet aan de CE-regelgeving.   Om het

de jaarbeurs Utrecht gaan open van 13 tot en met 16 maart, zijn

keurmerk te borgen wordt er door een externe onafhankelijke auditor

er weer verschillende begerenswaardige prijzen te verdelen. Zo

één keer per twee jaar bij ieder lidbedrijf van de RAB (de branche ver-

heeft te Techni-Show, de grootste Nederlandse metaalbeurs,

eniging van industriële robots in de BeNeLux), dat gebruik maakt van het

haar Innovatie Award 2012, kent de ESEF, de bijbehorende toe-

keurmerk, een audit uitgevoerd. Ten opzichte van de eerste audit zijn er

leveringsbeurs, haar ESEF Awards 2012 en is er bovendien de

aanzienlijk minder bedrijven door de audit gekomen en dat wijst nog-

‘Made In Holland Award’. Voor de verschillende Awards zijn

maals op het belang van goede kennis, implementatie en uitvoering van

er diverse robot en vision oplossingen genomineerd. Zo heeft

de veiligheidsregelgeving.

Safan een kans met een Augmented Reality applicatie, komt

De bedrijven die opnieuw het Safety Mark in ontvangst mochten nemen

Nikon Metrology NV met een Laserscanner, diende Valk Welding

zijn:  ABB Robotics / ABB BV, AWL-Techniek BV, DERO BV, Ferdar Automa-

een 3D Free Shape Welding Solution in en komt Robomotive BV

tion Technology Nederland BV, IRS Robotics BV, MechDes Engineering BV,

met een heuse 3D bin picking applicatie met een humanoide

RFA Rijlaarsdam Factory Automation BV, Rolan Robotics BV en Valk Wel-

robot. Wie er uiteindelijk met de titel naar huis gaat is nu nog de

ding BV. De stichting geeft aan dat in de prolongatiekeuring onder andere

vraag. Maar in de volgende Vision en Robotics zal een rondgang

veel aandacht besteed is aan het juist toepassen van een risicoanalyse.

langs deze bijzondere toepassingen zeker niet ontbreken.

Record aantal bezoekers Precisiebeurs 2011 De Precisiebeurs in Veldhoven overtrof dit jaar alle verwachtingen. De

sen lieten zien waar zij technologisch toe in staat zijn en zij genoten

3.200 bezoekers en 225 exposanten waren uiterst tevreden ondanks de

veel belangstelling vanuit de industrie. Voor het leggen van internationale

dreigende Eurocrisis. Tot aan het einde van de beurs bleef het druk. Veel

face to face contacten was het Syntens European Enterprise Network Event

exposanten kwamen niet eens toe aan een middaglunch. De exposanten,

weer present. Dat de Precisietechnologie grensoverschrijdende vormen

bezoekers en de organisatie Mikrocentrum kunnen terugzien op twee ge-

heeft aangenomen blijkt ook uit de 16 Belgische en 16 Duitse bedrijven

weldige netwerkdagen. Diverse exposanten gaven aan dat ze in de eerste

en kennisinstituten zoals het Fraunhofer IPT uit Aken. Het gratis te volgen

twee uur al voldoende resultaat hadden geboekt om de investering van

lezingenprogramma met 48 zeer specialistische boeiende lezingen over

de beurs terug te verdienen. Er waren goede aanknopingspunten voor di-

precisietechnologie werd goed bezocht. Tijdens deze lezingen werd weer

verse lopende projecten. De bezoekers waren dit jaar ook meer internatio-

eens duidelijk dat precisietechnologie de basis is voor diverse topsectoren

naal georiënteerd. Zo waren er zelfs aanvragen vanuit Noorwegen en De-

zoals o.a. High Tech Systems & Materialen, Life Science & Health en Energy.

nemarken. De beurs trok ook meer jonge technici en dat is een positieve

De Precisiebeurs 2011 is een smeltkroes geworden waarin ondernemers,

ontwikkeling voor dit vakgebied. Op de Technology Hotspot presenteer-

wetenschappers en overheid elkaar ontmoeten en kennis met elkaar de-

den zich gepassioneerde studenten van de 3 TU’s, Hogescholen Utrecht,

len en past daarmee uitstekend in het overheidsbeleid.

Breda en Eindhoven en Leidse Instrumentmakers School. Deze jonge men-

Branche Bulletin 031

ISO 13849 opent de doos van pandora

Nick de With

Standaard PLC en veiligheidsfuncties? Een standaard PLC gebruiken voor veiligheidsfuncties, zou dat wel verstandig zijn? In het verleden verbood de norm EN-IEC 60204-1 de toepassing van programmeerbare systemen en software voor een noodstopfunctie. De huidige EN-IEC 60204-1:2006 kent daarom dit (oude) verbod niet, maar verwijst naar de norm EN-ISO 13849-1:2008 of EN-IEC 62061:2005. Is het nu wel of niet mogelijk om een veiligheidsfunctie uit te voeren met een standaard PLC?

De Wet van Moore is nog steeds geldig!

EG-type-onderzoek programmeerbare veiligheidscomponenten verplicht!

De Wet van Moore stelt dat het aantal transistors in een geïntegreerde

Op 29 december 2009 is de nieuwe Machinerichtlijn met nummer

schakeling door de technologische vooruitgang elke twee jaar verdub-

2006/42/EG van kracht geworden. Vanaf dat moment dient een fabrikant

belt. De voorspelling werd in 1965 gedaan door Gordon Moore (figuur

die een veiligheidscomponent met “interne logica” afzonderlijk in de

1), één van de oprichters van chipfabrikant Intel. De wet geldt tot op de

handel brengt, deze veiligheidscomponent door een aangemelde instan-

dag van vandaag, maar deskundigen houden er rekening mee, dat deze

tie (Notified Body of NOBO) te laten controleren. De NOBO dient een zo-

vooruitgang gehinderd door fundamentele fysische barrières, binnenkort

genaamd EG-type-onderzoek op de veiligheidscomponent uit te voeren.

langzamer zal gaan verlopen. Een moderne Intel-chip telt 820 miljoen transistoren en de Itanium, de duurste microprocessor voor servers, heeft

De oude Machinerichtlijn 98/37/EG kende deze eis tot EG-type-onderzoek

er twee miljard. Op dit moment maken de meeste chips gebruik van de

alleen voor tweehandenbedieningsrelais en personendetectiesystemen.

45 nm technologie. Dit betekent dat je op één menselijke haar maar liefst

In de nieuwe Machinerichtlijn (Bijlage IV punt 21) is de eis uitgebreid naar

2000 stuks 45 nm transistors zou kunnen bevestigen. Iedereen kan zich

ALLE “logische eenheden voor veiligheidsfuncties”. Dit betekent dat nu,

voorstellen dat het niet mogelijk is om te voorspellen wat er fout kan

naast alle traditionele veiligheidsrelais, ook diverse programmeerbare

gaan bij een defect of sluiting in een chip die wordt gebruikt in een vei-

veiligheidscomponenten, zoals bijvoorbeeld veiligheids-PLC’s, veilige fre-

ligheidscircuit. Dit is zeer waarschijnlijk één van de redenen waarom de

quentieregelaars en veiligheidsveldbussen NOBO-plichtig zijn.

Europese Commissie een typekeuring van veiligheidscomponenten met

IEC normen en programmeerbare veiligheidssystemen

een chip verplicht heeft gesteld.

In de jaren 80/90 van de vorige eeuw werden de Duitse normen DIN V 19250 en DIN V VDE 0801 toegepast voor de ontwikkeling en het gebruik van elektronische en programmeerbaar elektronische veiligheidsproducten. Begin jaren negentig is binnen International Electrotechnical Commission (IEC) begonnen met het maken van een internationale norm, wat resulteerde in de normenreeks EN-IEC 61508 deel 1 t/m 7. De norm onderkent vier SIL-niveaus (SIL 1 t/m SIL 4) en elk SIL-niveau komt overeen met een

032 Robotveiligheid

Gordon Moore bedenker

bepaalde Probability of Failure per Hour (kans op falen per uur). Hoe ho-

van ‘de Wet van Moore’.

ger het SIL-niveau des te kleiner is de kans dat het systeem faalt.

(bron: www.intel.com)

De EN-IEC 61508 is zeer uitgebreid (740 pagina’s) en moet worden ge-

“Een beetje van dit en een beetje van dat…”

(bron: Voorpagina Sistema Cookbook)

zien als “basic safety publicatie” voor normmakers. De procesindustrie

voldoen. Deze eisen zijn een vereenvoudigd aftreksel van de eisen uit

heeft sind 2003 een afgeleide versie ervan genaamd EN-IEC 61511. Ook

EN-IEC 61508 deel 3 over embedded software.

de machinesector heeft haar eigen norm namelijk de eerder genoemde EN-IEC 62061 uit 2005. Beide sectornormen beschrijven aan welke eisen

Sitema Kookboek voorbeeld met standaard PLC

de veiligheidsapplicatie dient te voldoen en verwijzen producenten van

Voor de PL-berekeningen is door het Duitse Institut für Arbeitsschutz (IFA,

programmeerbare veiligheidscomponenten door naar de moedernorm

voorheen BGIA genaamd) de Sistema softwaretool ontwikkeld. Deze tool

EN-IEC 61508. Dit betekent dat de SIL-normen eisen dat indien gebruik

(zie kader 1) biedt ontwerpers en controleurs van veiligheidsgerelateerde

wordt gemaakt van programmeerbare componenten deze dienen te vol-

besturingsfuncties in machines uitgebreide ondersteuning bij de evalu-

doen aan de eisen uit de EN-IEC 61508.

atie van veiligheidsfuncties in het kader van ISO 13849-1. Om de toepas-

ISO norm en programmeerbare veiligheidssystemen Met de definitieve vaststelling van de hiervoor genoemde norm EN-IEC 61508 in 2000 was de faalkansberekening voor een veiligheidscircuit geïntroduceerd. De International Organization for Standardization (ISO), vooral bekend van de mechanische normen, heeft toen besloten om in de opvolger van de ISO 13849-1:1999 (ISO versie van EN 954-1:1996) deze methodieken ook op te nemen. Deze nieuwe ISO-norm, met de naam ENISO 13849-1:2008, voert naast een systeemgedrag ook een faalkansberekening in, op basis van kwaliteit en zelfdiagnose. Zo zijn ook elektronica en software toe te passen in veiligheidsfuncties van machinebesturingen. Deze nieuwe ISO 13849-1 specificeert voor het gewenste veiligheidsniveau geen categorie meer maar een prestatieniveau, een ‘performance level’ (PLa, PLb, PLc, PLd of PLe). De norm vereist alleen voor programmeerbare veiligheidscomponenten met het hoogste niveau (PLe niveau) toepassing van de EN-IEC 61508. Voor de lagere PL niveau’s is in hoofdstuk 4.6.3 een korte opsomming gegeven van de eisen waaraan systemen met embedded software moeten

Voorbeeld 1 van Kookbook (bron: Sistema Cookbook)

Robotveiligheid 033

B1

Q2 waarde van 60% zou kunnen worden gerechtvaardigd. Stel dat er één merkerbit is die bij een hoog niveau (logische 1) weergeeft of de diag-

B2

K1

nose van ingang (I1.0 t/m I1.3) in orde is. Omdat er geen interne diag-

Q1

nose is wordt deze fout niet herkent en zal de motor door blijven draaien. Ten tweede is de aanname van een MTTFd van 30 jaar erg rooskleurig te noemen voor een complex product dat onbekend is en dat niet voor

Designated architecture van voorbeeld 1 (bron: Sistema Cookbook)

veiligheidsfuncties is gebouwd.

sing van de tool te vereenvoudigen is het Sistema Cookbook beschikbaar

Ten derde zijn de embedded en applicatie software van de standaard PLC

gekomen, waarvan het voorblad wordt getoond in figuur 2.

nu veiligheidsgerelateerd, terwijl zeker de programmering van de embedded software oorspronkelijk niet geschreven is voor de uitvoering van

Overzicht belangrijke links Sistema

veiligheidsfuncties! Daarnaast is de applicatiesoftware niet afgeschermd en eenvoudig toegankelijk voor elke programmeur met een program-

Sistema

URL

SW tool

www.dguv.de/ifa/en/pra/softwa/sistema/index.jsp

Cookbook

www.dguv.de/ifa/en/pra/softwa/sistema/kochbuch/index.jsp

Examples

www.dguv.de/ifa/en/pra/bilder/circuit_examples.zip

Libraries

www.dguv.de/ifa/en/pra/softwa/sistema/bibliotheken/index.jsp

meerpakket op zijn laptop. Grote vraag blijft: “Waarom kan een gecertificeerde veiligheids-PLC wel worden toegepast voor veiligheidsfuncties?”

Verschil tussen standaard- en veiligheids-PLC Een veiligheids-PLC wordt veilig door het feit dat hij meerdere processo-

Voorbeeld 1 uit het cookbook (Example 18 from BGIA report 2/2008)

ren (meestal 2) parallel laat werken, en pas wanneer ze allemaal dezelfde

toont een hekbewakingsschakeling voor een machine. Het hek is gete-

uitkomst geven, hij zijn uitgangen gaat aansturen. Doordat de fabrikant

kend in gesloten positie en na inschakelen van output O1.1 en O1.0 zullen

vaak processoren van verschillend fabrikaat toepast, is de waarschijnlijk-

contactoren Q1 en Q2 opkomen en de motor gaan draaien. Het veilig-

heid dat ze gelijktijdig dezelfde fout maken uitermate klein. Om nu toch

heidscircuit wordt in figuur 4 gepresenteerd als designated architecture

zo snel mogelijk op eventuele willekeurige fouten (random failures) in

van een tweekanalig systeem. Hierbij is kanaal 1 hardwired is uitgevoerd

te spelen is de veiligheids-PLC voorzien van enkele duizenden zelftest-

via B1 en relais Q2 en kanaal 2 via B2 en de standaard PLC en relais Q1

functies in zowel de hardware als ook de software. Onder ander door

loopt. Schakelaar B1 en B2 en een NC contact van Q1 en Q2 worden via

middel van een watchdog, over- en onderspanningsbewaking en bitpa-

inputs ingelezen in de standaard PLC. De volledige controle van de scha-

troontests, die cyclisch worden uitgevoerd. Daarnaast wordt ook gebruik

keling vindt dus plaats in de hard- en software van de standaard PLC.

gemaakt van verschillende softwareteams die de embedded software

Het berekende Performance Level (PL estimated) voor voorbeeld 1, komt

(operating system, diagnostische software, support functies en libraries)

volgens de IFA (BGIA), uit op een probability of dangerous failure per hour

voor elke processor apart ontwikkelen. Voor het programmeren van het

(PFHd) van 1,66 x 10E-7 en voldoet dus aan PL niveau PLd (rekenkundig

veiligheidsapplicatieprogramma stelt de leverancier vaak een bibliotheek

vergelijkbaar met SIL 2). Dit voorbeeld gaat uit van een aantal aannamen

van specifieke veiligheidsfunctieblokken ter beschikking. In een volgend

ten aanzien van de faalgegevens van de standaard PLC, te weten: MTTF =

artikel zal dieper worden ingegaan op de echte verschillen tussen een

1 5

standaard PLC en de tegenwoordige veiligheids-PLC. Er zullen diverse

jaar, MTTFd = 30 jaar en de Diagnostic Coverage DC = 60%.

foutdetectie methodieken in zowel de hardware als de software worden

Toepassing voorbeeld 1 niet verantwoord!

beschreven.

Toepassing van de oplossing in voorbeeld 1 is veiligheidstechnisch niet verantwoord en wordt om onderstaande redenen afgeraden!

geen

PLC

De Machinerichtlijn eist een uitgebreide controle van zowel hard- als software ( EG type-keuring genaamd) door een aangewezen instantie

Allereerst omdat een standaard

Conclusie

of Notified Body. Met de komst van de nieuwe norm ISO 13849-1:2008

überhaupt

worden door de IFA voorbeelden meegeleverd die veiligheidstechnisch

diagnose

niet verantwoord zijn. Het verdient aanbeveling om van een machine-

heeft waarmee de

bouwer te eisen dat, als hij programmeerbare systemen toepast voor vei-

interne

ligheidsfuncties, hij gebruik maakt van volgens IEC 61508 gecertificeerde componenten. Ing. Nick de With is senior consultant bij Fusacon BV, Certified TÜV FS Engineer, docent bij NEN en lid van de normcommissies NEC 44 en IEC TC44/WG7.

034 Robotveiligheid

optimize through AutomAtion Discover all the potential now: At AUTOMATICA 2012.

ASSemBLY AnD hAnDLing teChnoLogY mAChine ViSion roBotiCS poSitioning SYStemS DriVe teChnoLogY SenSor teChnoLogY ControL SYStemS teChnoLogY SAFetY teChnoLogY SuppLY teChnoLogY

Van Ekeris Expo Service B.V. Haarlem | Tel. +31 (0) 23 525 8500 | [email protected]

Diepere gedachten van een CE-consultant

Machineveiligheid en human behavior De laatste jaren is er op het gebied van veilig-

drag in onze maatschappij te over. Met andere

veiligheid. Bij veel artikelen is er sprake van

heid een trend merkbaar waarbij meer en meer

woorden meer dan genoeg borrelpraat.

het noemen van het menselijk gedrag en veiligheid in één adem. Daarbij pleit men dan ook

aandacht gevraagd wordt voor de factor ‘mens’ in het begrip arbeidsveiligheid. Met een mooie

Maar ja, om in een technisch vakblad nu een

voor een integrale aanpak van de veiligheids-

uitdrukking heet dat dan human behavior. Let-

uitvoerige uiteenzetting te gaan geven over

problemen. Waarbij soms dan wel weer ondui-

terlijk kunnen we hier natuurlijk op zijn Neder-

het ontspoorde menselijk gedrag in onze maat-

delijk is wat men hier mee bedoeld!

lands zeggen: de factor van het menselijke ge-

schappij is waarschijnlijk niet de bedoeling.

drag binnen het veiligheidsdenken. Misschien

Daarbij zou ik ook de kans lopen om door de

In 2010 publiceerde een goede collega van mij

zou het nog beter omschreven kunnen worden

redactie teruggefloten te worden. Maar toch

het boekje Brainsafe “in vijf stappen naar een

als het ontbreken van een bepaald veiligheids-

wil ik wel hiermee beginnen, omdat we kun-

sterke veiligheidscultuur”. Hierbij vraagt hij

denken bij sommige mensen.

nen stellen dat de werkvloer een onderdeel

aandacht voor de in het bedrijf heersende cul-

is van de maatschappij waarin wij leven. Als

tuur en geeft hij een aantal stappen voor een

Als we met elkaar over het menselijke gedrag

men buiten het werk al veel regels aan hun

veranderingsproces. Dus aandacht voor de be-

gaan praten dan hebben we binnen onze hui-

laars lapt, hoe zou het dan gesteld zijn met de

drijfscultuur en van daar uit het probleem be-

dige maatschappij bij diverse gelegenheden

regels op de werkvloer. Of misschien moeten

naderen. Met daarbij de kanttekening dat het

gespreksonderwerpen te over. Wat te denken

we zelfs wel de vraag stellen of er dankzij onze

gaat over de bedrijfscultuur van leidinggeven-

als je op maandagavond in de krant leest dat

liberale houding misschien wel te weinig regels

den én werknemers.

er op drie verschillende plaatsen in de provin-

en toezicht op naleving van regels op de werk-

cie Friesland politieagenten aangevallen zijn bij

vloer is (misschien ook weer een afspiegeling

Wij worden zelf de laatste tijd bij verschillende

opstootjes, waarbij dan verschillende politie-

van onze maatschappij?). Vraag eenvoudigweg

bedrijven ook regelmatig met de gevolgen van

agenten gewond geraakt zijn (moet natuurlijk

maar eens naar het geldende sanctiebeleid bij

een bepaalde bedrijfscultuur geconfronteerd.

ook wel zo zijn, want anders is het niet meer

bedrijven. Grote kans dat u op deze vraag een

Ik stel hier met name verschillende bedrijven,

het vermelden waard). Of we zouden het kun-

ontwijkend antwoord krijgt. Maar misschien

omdat het niet terug te voeren is op één afwij-

nen hebben over de politieagenten die een

mag ik het nog concreter maken en de vraag

kend bedrijf. Wat constateren wij dan? Bijvoor-

tijdje terug in het nauw kwamen en met ge-

ook wat scherper stellen: Meneer de manager/

beeld de houding bij sommige productiebe-

trokken wapens zich moesten verweren tegen

eigenaar, hoe is het sanctiebeleid binnen uw

drijven, waar het management wel praat over

woedende Feyenoord supporters. Of gewoon

eigen bedrijf? Wanneer hebt u voor het laatst

de belangrijkheid van hun human resources

regelmatig kijken naar programma’s als ‘blik

iemand binnen uw bedrijf aangesproken op

(menselijk kapitaal) binnen het bedrijf, maar

op de weg’ of ‘overtreders’ om te zien wat voor

onveilig gedrag?

als het op het aanpassen van de arbeidsomstandigheden (vaak machineveiligheid) aan-

vreemde kostgangers daar in beeld komen. En wat dan te zeggen over de nieuwe SIRE-cam-

Als we even googlen dan vinden we op internet

komt er schijnbaar altijd een bepaalde kosten-

pagne waar in de filmpjes duidelijk te zien is

verscheidene artikelen over de relatie tussen

afweging gemaakt moet worden. En natuurlijk

hoe hulpverleners belaagd en bedreigd worden

human behavior en veiligheid. Bijvoorbeeld

als het realiseren van een super veilig bedrijf

door omstanders terwijl zij proberen hulp te

een TNO studie over de grote invloed van het

leidt tot kostenverhogingen en uiteindelijk tot

verlenen. Voorbeelden van (on)menselijk ge-

gedrag van de weggebruiker op de verkeers-

minder werk voor de werknemers is er sprake

036 (Un)Safe

Bert Stap

van een hele ongezonde situatie. Maar het, op

tijd al genoeg over geschreven. Misschien dan

Op de onlangs gehouden dag Industriële Vei-

grond van de bedrijfsresultaten, steeds maar

toch nog maar een keer een roep om meer dui-

ligheid 2012 was de helft van de dag gevuld

uitstellen van het uitvoeren van een bepaald

delijkheid en een duidelijker controle- en sanc-

met onderwerpen die op de één of andere

veiligheidsbeleid binnen de onderneming is

tiebeleid van onze “papa overheid”.

manier te maken hadden met het menselijk gedrag. Nu is het mijn vraag of we daarmee

ook een hele ongezonde situatie, waar uiteindelijk iemand de rekening voor zal betalen. Het

We moeten wel oppassen dat we het thema

het onderwerp “human behavior binnen het

is ook mogelijk dat we het veiligheidsprobleem

veiligheid alleen nog maar vanuit het gezichts-

veiligheidsdenken” niet te veel overbelichten.

maar steeds voor ons uitschuiven, omdat het

punt van het menselijk gedrag gaan benaderen

Veel bezoekers van dit soort dagen zijn nog

zo’n grote klus is. Waarbij dan vergeten wordt

en dat we straks verzanden in waarschuwin-

niet eens goed op de hoogte van alle verplichte

dat de klus zo omvangrijk is geworden, omdat

gen, regeltjes en voorschriften. In de Europese

wettelijke regelgeving en voorschriften op het

men in het verleden al aan het vooruitschuiven

Richtlijnen en geharmoniseerde normen wordt

gebied van Machineveiligheid en Arbeidsom-

is begonnen.

niet voor niets er steeds weer op gewezen dat

standigheden. Waarbij we best mogen stellen

er bij veiligheidsproblemen in eerste instantie

dat zij als leidinggevenden van bedrijven hier-

Het management van een bedrijf, waar men

gedacht moet worden aan de intrinsieke vei-

van kennis zouden moeten hebben. Daarom

aan de slag wil met veranderingen in de vei-

ligheid (veiligheidsprobleem elimineren) en

moeten we aandacht blijven vragen voor het

ligheidscultuur moet zich eerst maar eens af-

daarna, als elimineren niet mogelijk is, aan

realiseren van technisch veilige machines en

vragen welk voorbeeld zij zelf geven. Dragen

elektrische of mechanische veiligheidsoplos-

goede werkomstandigheden. Want als we hier-

zij persoonlijke beschermingsmiddelen als zij

singen. Met andere woorden: allemaal hele

in te kort schieten dan kunnen mensen nog een

door de fabriek lopen of voelen zij zich boven

normale technische oplossingen. En als we dan

zo goed mogelijk veilig gedrag hebben maar

de wet verheven? Zijn zij duidelijk in hun veilig-

uiteindelijk geen technische veiligheidsoplos-

brengen we hen steeds in onveilige situaties.

heidsbeleid? Doen zij er alles aan om veiligheid

singen kunnen toepassen, dàn mogen / moe-

Uiteindelijk is het toch: “Voorkomen is beter

niet alleen met woorden maar ook met daden

ten we als laatste veiligheidsmiddel mensen

dan genezen”.

na te streven? Ook hier geldt, net als bij het op-

waarschuwen en moeten we veiligheidsvoor-

voeden van kinderen, de regel dat goed gedrag

schriften opstellen.

ook goed doet volgen. Veranderingen in de veiligheidscultuur kunnen alleen gerealiseerd

Natuurlijk is het menselijk gedrag het bestu-

worden met als uitgangspunt het mooie ge-

deren waard en moet ook zeker de factor die

zegde: “Verbeter de wereld en begin bij jezelf”.

het menselijk gedrag heeft op veiligheid niet onderschat worden. Maar we moeten oppassen

Misschien kunnen we dit gezegde niet alleen

dat we er niet een soort kip en ei verhaal van

gebruiken voor de managers in Nederland,

gaan maken. Wat is de hoofdoorzaak van on-

maar ook voor de machinebouwers, die qua

veilige situaties? De onveilige machine of het

machineveiligheid zo nu en dan ook boter op

onveilige gedrag van de mens? Of een combi-

hun hoofd hebben. Maar daar heb ik de laatste

natie er van?

(Un)Safe 037

Nieuwe SpectraScan spectroradiometer Photo Research introduceert een nieuwe toevoeging aan de SpectraScan serie van spectroradiometers, de PR-740. Met de PR-740, introduceert Photo Research het voorlopige topinstrument in deze serie. De PR-740 kenmerkt zich door zeer hoge gevoeligheid en uitgebreide spectrale informatie te bieden. De PR-740 is voorzien van een 512 elementen tellende gekoelde detector, die enerzijds zeer veel kleurinformatie geeft, en anderzijds door de koeling zeer gevoelig is en daarmee lage lichtintensiteiten optimaal kan bemeten. Een hoge gevoeligheid biedt bij hogere lichtintensiteiten daarnaast nog een voordeel: snelheid van meting. De PR-740 is voorzien van meerdere apertures en een mogelijkheid tot instelling van de spectrale resolutie. Daarnaast is er geen twijfel over wat de PR-740 heeft opgemeten, de Pritchard optica is zodanig ingericht dat geldt: “what you see, is what you measure”.

Ontwikkelkit voor uitbreiding RIO-platform National Instruments kondigt een

eenvoudigen en versnellen. Onder-

automatisch code te genereren voor

dat dit een ideaal platform is voor

nieuwe versie aan van de NI Com-

deel van de MDK is een communica-

gebruikers en om direct met I/O te

het bouwen van elektronische toe-

pactRIO Module Development Kit

tiekern voor de field-programmable

kunnen lezen of schrijven. Hierdoor

passingen. De NI RIO-technologie

(MDK) en het geeft de RIO Mezzani-

gate array (FPGA) die best-practices

kunnen module-ontwerpers zorgen

combineert NI LabVIEW-systeem-

ne Card (RMC)-specificatie vrij voor

en

waaronder

dat voor eindgebruikers een custom

ontwerpsoftware met commerciële

het ontwikkelen van uitbreidingen

moduledetectie, identificatie, gege-

module of een NI module een gelij-

off-the-shelf-hardware. Dit vereen-

voor NI Single-Board RIO. Met deze

vensoverdracht en andere veel

ke gebruikerservaring heeft. Daar-

voudigt de ontwikkeling en verkort

informatie kunnen systeemintegra-

voorkomende functies implemen-

naast hebben NI Single-Board RIO

de time-to-market bij het ontwer-

toren en OEM’s volledig aangepaste

teert. Door deze communicatiekern

embedded systemen nu een uitbrei-

pen van geavanceerde besturings-,

electronica integreren met FPGA-

te gebruiken, kunnen ontwikkelaars

dingsconnector voor een RIO Mez-

monitorings- en testsystemen. NI

gebaseerde hardware van NI. Hier-

profiteren van de jarenlange erva-

zanine Card (RMC). De RMC-connec-

RIO-hardware waaronder de Com-

mee kunnen ze hun gebruikers de-

ring, ontwikkeling en optimalisatie

tor bevat een methode voor het

pactRIO, NI Single-Board RIO, R Se-

zelfde ervaring bieden die engineers

door NI voor het versnellen van hun

toevoegen van applicatiespecifieke

rie-kaarten en de PXI-gebaseerde NI

verwachten van NI-producten. Ver-

eigen ontwerpproces en het maxi-

aangepaste schakelingen aan NI

FlexRIO, hebben een architectuur

sie 2.0 van de CompactRIO MDK be-

maliseren van de compatibiliteit van

Single-Board RIO. De hoogwaardige

die krachtige floating-pointproces-

vat updates, gebaseerd op de feed-

custom ontwikkelde modules bin-

RMC-stekker biedt toegang tot maxi-

soren, herconfigureerbare FPGA’s en

back van gebruikers, die het maken

nen het RIO productplatform. De

maal 96 digitale I/O-lijnen uit de

modulaire I/O combineert.

van een aangepaste module ver-

nieuwe MDK bevat ook functies om

herconfigureerbare FPGA. Dit maakt

onderhoudstaken

Lineaire aandrijvingen met servomotor De nieuwe ISB/ISPB serie lineaire aandrijvingen uit

verschillende bouwgrootten met aluminiumprofie-

de IntelligentAcutuator serie van IAI zijn hoog preci-

len van 90, 120 en 150 mm breed. Daarnaast is er

sie lineaire actuators met kogelomloopspindel, sle-

ook speciale uitvoering met stalen basis van 155 mm

de, geïntegreerde geleidingen en ingebouwde ser-

breed met hoge stijfheid. De maximale slaglengte is

vomotor. De herhalingsnauwkeurigheid van dit

standaard 1300 mm en met toepassing van een spe-

systeem is standaard 0,01 mm (ISB-serie) en 0,005

ciale spindel support constructie zijn slaglengtes van

mm in de hoog precisie uitvoering (ISPB-serie). De

2500 mm realiseerbaar. De maximale snelheid is

actuatoren kenmerken zich door hun compacte bouw

2500 mm/s afhankelijk van de gekozen spoed. De

inclusief servomotor met incrementele of absoluut

maximale belasting is 120 kg bij horizontale toepas-

encoder en de eenvoudige inbedrijfname met be-

sing en 40 kg bij verticale toepassing waarbij het

hulp van de één-assige positioneerbesturing (SCON-

systeem voorzien is van een rem. De aandrijvingen

serie) of meer-assige vrij programmeerbare bestu-

zijn leverbaar met een afdekband als stofdichte uit-

ringen uit de SSEL- of XSEL-serie. Bekabeling wordt

voering (IP30) of als cleanroom uitvoering (Class 10

meegeleverd. De ISB/ISPB-serie is leverbaar in drie-

(0.1μm per 1cf)).

038 Productnieuws

Productnieuws

Optimale diagnose en visualisering Hogere prestaties en meer geheugencapaciteit

Pilz. Dit concept houdt rekening met de eisen van

informatie over de foutlocatie. De bediening

dankzij verbeterde 600 MHz RISC OMAP proces-

producenten en gebruikers: een eenvoudige pro-

vindt naar keuze plaats via een touchscreen/

sors en contrastrijke displays: dit zijn de kenmer-

grammering met geringe kosten enerzijds en

toetsen bij de PMI 509 of via een touchscreen bij

ken van de nieuwe generatie bedienterminals

duidelijke diagnosemeldingen in niet-gecodeer-

de PMI 515. Bij het overschakelen op de nieuwe

PMI (Pilz Machine Interface) van Pilz. De diagno-

de tekst op hoogwaardige kleuren-TFT-displays

generatie bedienterminals kunnen bestaande

seapparatuur is nu leverbaar in displayformaten

anderzijds. Op deze manier kan de diagnose een-

toepassingen worden overgenomen. In combina-

met een beeldschermdiagonaal van 3,5” en 5,7”.

voudig worden gerealiseerd. Bij het configureer-

tie met de PMI-productfamilies PMIopen en PMI-

Deze bieden effectieve ondersteuning bij de vis-

bare veiligheidssysteem PNOZmulti neemt de

visu zijn alle displayformaten en uitrustingsvari-

ualisering en foutopsporing in het geval van pro-

gebruiker alle vooraf gedefinieerde diagnose-

anten beschikbaar.

ductiestoringen in combinatie met de veilige

meldingen met een muisklik over in de PNOZ-

besturingstechniek van Pilz. De bedienterminals

multi Configurator. Bij de PSS-besturingssyste-

PMImicro diag dienen voor de diagnose en visua-

men kunnen de diagnosemeldingen rechtstreeks

lisering van machines en installaties in combina-

via de programmeersoftware PSS WIN-PRO wor-

tie met de programmeerbare besturingssyste-

den ingevoegd. Deze vooraf gedefinieerde diag-

men PSS, de veilige bussystemen SafetyBUS p

noseteksten kunnen bovendien worden aange-

alsmede de configureerbare besturingssystemen

past aan de toepassing of volledig worden

PNOZmulti resp. PNOZmulti Mini. Compact, een-

geherformuleerd. Een snelle herstart van machi-

voudig te bedienen en met een Ethernet-poort

nes en installaties is gewaarborgd dankzij een

biedt de Pilz PMI-apparatuur de volledige functi-

concrete foutbeschrijving in niet-gecodeerde

onaliteit van het diagnoseconcept PVIS. Van huis

tekst, stapsgewijze oplossingssuggesties, een

uit geïntegreerd is het diagnoseconcept PVIS van

definitie van de bevoegdheden en eenduidige cyclocam ad 115x150mm_def.pdf

Global solutions

18-10-2011

14:57:56

Intelligente high speed camera

ontworpen voor machine inspectie C

M

Y

CM

MY

CY

CMY

K

Binnen 10 minuten zien wat er fout gaat

Real-time: vertraagd meekijken terwijl je filmt

+31 (0)297 285332 www.destaco.nl

[email protected] www.laser2000.nl 0297-266 191

Casepack-, depalletiseer- en palletiseeroplossing in één Onlangs heeft Robertpack, in opdracht van A-ware in Zeewolde (onder andere actief in het rijpen, snijden en verpakken van Hollandse en buitenlandse kaas), een totaaloplossing voor casepacken, depalletiseren en palletiseren gerealiseerd. Voor het casepacken heeft Robertpack een pickercel met twee Fanuc M3 pickers ingezet. De producten worden optisch herkend. De productaanvoerband en de krattenbaan zijn beide voorzien van een encoder. Zo kunnen producten nauwkeurig in flow worden opgepakt en kunnen de kratten ook tijdens het vullen getransporteerd worden. Robertpack plaatst de besturing van de robot boven op het frame van de cel, zodat een zeer open gebied in de pickercel ontstaat. Hierdoor is de cel erg overzichtelijk en is de machine eenvoudig te reinigen en zijn er zo weinig mogelijk plaatsen waar zich vuil kan ophopen. De pickercel kan ook worden uitgevoerd in RVS zodat deze geschikt is voor een natte om-

Nadat de kratten in de pickercel gevuld zijn, worden de kratten weer au-

geving. De robot mag nat gereinigd worden. Hierbij is het ook zeer prak-

tomatisch gestapeld en wordt een pallet met volle kratten uitgevoerd. Er

tisch dat de besturing boven op het frame geplaatst is. Voor depalletise-

wordt gewerkt met pallets van 1.200 x 1.000 en 1.200 x 800 mm. De

ren en palletiseren heeft Robertpack gekozen voor een combinatie

grijper heeft een uitgekiend systeem dat bij het palletiseren de kratten

oplossing. De Fanuc 410 heeft een grijper die geschikt is voor zowel pal-

zeer nauwkeurig inwendig centreert en bij het plaatsen van de volle krat-

letiseren als depalletiseren. Er worden complete, volle pallets met lege

ten op de onderliggende laag ook nog eens deze laag centreert ten op-

kratten in het systeem ingevoerd. Deze worden automatisch ontstapeld.

zichte van de nieuw te plaatsen kratten.

Productnieuws

Nieuw beschermend balgsysteem

Zeer kleine thermische cameramodule

Om de DNCE-zuigerstangen te beschermen tegen stof, spanen of vloeistoffen – zoals olie, emulsies en brandstof – ontwikkelde Festo het be-

Met cameramodules van slechts dertig gram, die maar 3,5 x 3 x 4 cm

schermende balgsysteem EADB. Deze standaard beschikbare accessoire

groot is en maar 750 mW stroom verbruikt, herdefinieert de Tamarisk 320

voor DNCE-zuigerstangen betreft een absoluut lekkagevrij systeem dat

de compacte klasse thermische camera’s. Deze specificaties maken deze

voorzien is van een ontluchtingsgat voor de aan- en afvoerlucht. Compo-

camera module de ideale oplossing voor toepassingen beperkt door

nenten van Festo worden niet zelden in zware omgevingen toegepast

grootte, gewicht en energieverbruik. De eerste 320 x 240 VOx microbolo-

waar zij in aanraking komen met uiteenlopende stoffen en materialen.

meter in zijn soort, combineert toonaangevende 17 μm pixel pitch tech-

Bijvoorbeeld vaste deeltjes in de vorm van stof, meel, suiker, zand of ce-

nologie met de door DRS gepatenteerde geavanceerde sensor technolo-

ment. Daarnaast kunnen storingen of beschadigingen ontstaan door

gie voor hoge gevoeligheid en goede beeldkwaliteit. Ongeacht moeilijke

hout-, metaal-, glas- en kunststof spanen, specifieke vetten of vloeistof-

lichtomstandigheden, produceert de camera kristalheldere beelden zo-

fen zoals olie, brandstof, water en emulsies. Om de DNCE-zuigerstangen

wel overdag als ’s nachts, door rook, stof, nevel en mist. De Tamarisk 320

en kogelomloopgeleidingen hiertegen te beschermen, voorziet het DN-

is leverbaar met verschillende lens opties waaronder een configuratie

CE-programma standaard in een balgsysteem waarmee een bescher-

zonder lens, zodat een eigen optische lens gebruikt kan worden. Boven-

mingsklasse van IP65 is te realiseren.

dien, zorgt het modulaire X1 elektronica platform voor maximale integratie flexibiliteit zowel in nieuwe als in

Adverteerders index

bestaande systemen. Licht, compact

Abb

43 Iris Vision

25

en eenvoudig te integreren, de Tama-

Destaco

39 KUKA

51

risk 230 is een goede keuze voor be-

Exner Robotics

40 Laser 2000

39

veiliging,

2 Max van Rooij

40

winkel/retail analyse, draagbare ima-

17,22 Mikrocentrum

44

Fanuc Fenceworks Fusacon

41 Van Ekeris expo service

35

onbemande

voertuigen,

ging producten en onbemande sensor toepassingen.

Functionele veiligheid

Machineveiligheid

• Functional safety management

• Managementpresentatie

• Risicoanalyse machine/proces

• CE richtlijn- en normadvies

• SIL en/of PL classificatie

• Risicobeoordeling machines

• Ontwerp veiligheidsconcept

• Risicoreductie machines

• Validatie veiligheidscircuits

• Support inkoop/engineering

• Trainingen en individuele coaching

• Opstellen CE documentatie

Vogelenzangseweg 20 | 4124 AS Hagestein T +31 (0) 347 352 519 | F +31 (0) 877 843 520 | E [email protected]

www.fusacon.nl

Column Vision & Robotics

Zwaan kleef aan Vision en Robotica zijn hot. Dat blijkt zondermeer uit alle initiatieven die

als de Vision & Robotics beurs. Dat er veel aan gelegen is dit voor Neder-

er het afgelopen jaar zijn ontplooid om beide vakgebieden beter onder de

land en België o zo belangrijke vakgebied te versterken, blijkt ook uit een

aandacht van het grote publiek te brengen. En ook de initiatieven om door

ander samenwerkingsverband. Want naast de Vision & Robotics Solutions

samenwerking mogelijke oplossingen naar een hoger plan te tillen liegen

werkgroep, die momenteel uit 50 leden bestaat, is ook de samenwerking

er niet om. Van open source initiatieven als het Robotic Open Platform van

met Roboned in een vergevorderd stadium. Zo zal deze overkoepelende

de TU Eindhoven, tot en met een bijzondere 3D Vision dag die onlangs in

Nederlandse robotorganisatie waar zo’n 340 bedrijven, kennisinstellingen

Antwerpen plaatsvond. Zelf proberen we als Mikrocentrum natuurlijk ook

en universiteiten deel van uitmaken, haar jaarlijkse conferentie tijdens de

ons steentje bij te dragen. We doen dat al jaren in de vorm van een con-

beurs Vision & Robotics houden en zo de opmars van deze waardevolle

gres gekoppelde beurs en diverse opleidingen die de aspirant vision- of

technologie nog meer momentum te geven. Voor diegenen die samen-

robotgebruiker op het vereiste kennisniveau brengt. Eind 2011 echter, op

werken op vision- en roboticavlak wel wat lijkt, zou ik zeggen: sluit je

maandag 21 november om precies te zijn, zijn we echter een stap verder

aan. En wie alleen maar nieuwsgierig is wat zo’n bundeling van vision- en

gegaan. Vanuit ons High Tech Platform is er toen een nieuwe werkgroep

roboticakennis met de mens doet, moet op 5 en 6 juni zeker even in Veld-

Vision & Robotics Solutions opgericht. Waarom? Op de eerste plaats om

hoven komen kijken!

vision, robotica en aanverwante automatiseringsoplossingen een nog vastere voet aan de grond te laten krijgen bij relevante eindgebruikers. Dit zowel op Nederlandse als op Belgische bodem. Het gaat dan overigens niet alleen om de camera’s en de robots, maar om de gehele keten. Want wat is een robot zonder sensoren of grijper en hoe kun je een robot- of visionsysteem los zien van de achterliggende automatiseringsonderdelen

Er is een nieuwe werkgroep Vision & Robotics Solutions opgericht als aandrijvingen en besturingen? Naast promotie van de techniek biedt de nieuwe werkgroep nog een oplossing. Zo maakt hij de branche als zodanig sterker door gezamenlijke doelstellingen te formuleren en de krachten te bundelen bij het ontwikkelen van innovatieve en relevante oplossingen. Gerelateerde uitdagingen en hun oplossingen kunnen ver-

Els van de Ven

volgens voor een breder voetlicht worden gebracht tijdens bijeenkomsten

Manager Vakbeurzen & Congressen

042 Column Vision & Robotics

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

inclusief de Conferentie

Vakbeurs & Congres Dinsdag 5 en woensdag 6 juni 2012 NH Conference Centre Koningshof te Veldhoven

Vakbeurs & Congres Dinsdag 5 en woensdag 6 juni 2012

Dinsdag 5 en woensdag 6 juni 2012 NH Conference Conference Centre Centre Koningshof Koningshof te te Veldhoven Veldhoven NH

Organisatie:

Mediapartners:

O iciële beurscatalogus

Organisatie: Organisatie:

Mediapartners: Mediapartners: O iciële beurscatalogus O iciële beurscatalogus