VISION & ROBOTICS. Samen sterker. Robotassemblage in de lease. Bagcheck: 3D-vision op luchthaven. RoboCup terugblik: techniek achter de één-twee

VISION & ROBOTICS

jaargang 2 | nummer 5 | september 2010

Samen sterker Robotassemblage in de lease Bagcheck: 3D-vision op luchthaven RoboCup terugblik: techniek achter de één-twee

www.zuk.de

Racetrack

NEW: The M-1iA – as versatile and accurate as the human hand Discover the revolutionary FANUC M-1iA, which boasts a new dimension of high-speed handling for small parts up to 0.5 kg: incredibly quick and precise in even the smallest of spaces, and as versatile as the human hand. The M-1iA comes with 4 or 6 axes for rapid and precise picking, packing, or flexible assembly of complex electronic and mechanical components. Smart, strong, yellow. • • • • • •

Ultra-compact 6 axes version with versatile wrist for assembly of components at any angle 4 axes version with high speed wrist for top speed picking repeatability: 0.02mm iRVision: plug & play Ceiling, Wall or Floor Mounting

02

Visit our new website: W W W . FA N U C R O B OT I C S . B E

FA NU C – NO. 1 I N FACTO R Y A U TO MAT I O N A ND R OB OT S .

Turn your assembly line into a

Colofon Vision & Robotics is hét vakblad over automatiseringsoplossingen voor de maak-, agro-en foodindustrie door specialisten in robotica en visionsystemen. jaargang 2 | nummer 5 | september 2010

Menselijke overwegingen Japan gaat wat gas terugnemen als het gaat om de investeringen in humanoïden. Volgens de Japanse overheidsinstelling Nieuwe Energie en Industrial Technology

Vision & Robotics verschijnt zes maal per jaar. Toezending

Development Organisation komt de focus meer op industriële en single-purpose

geschiedt op abonnementbasis en controlled circulation.

robots te liggen. Op het eerste gezicht lijkt de onlangs gedane mededeling een beetje in strijd met eerdere berichtgeving en het beeld dat er van Japan heerst.

Uit g e v e r

Niet voor niets is Honda’s Asimo nog steeds de onbetwiste humanoïde kampi-

Henk van Beek, Fenceworks BV

oen, en kwam het Japanse bedrijf Yaskawa tijdens Automatica met een servicero-

Telefoon: 06 - 28 41 70 73

bot waar menig universiteit jaloers op zou zijn. En ook de Japanse robot-roadmap

E-mail: [email protected]

noemt zaken die behoorlijk mensachtig aandoen. Wat te denken van cyborgtechnologie: een tak van sport waar voor de Japanner veel minder ethische bezwaren

R e d a cti e

aan kleven dan bij vele andere culturen, omdat alles – mens, steen en machine –

Liam van Koert, Verbal Essence

een ziel heeft en zielsverwantschap als positief ervaren wordt. Toch is het ook niet

Joanna Hughes, Verbal Essence

helemaal onbegrijpelijk dat de Japanse overheid de focus iets verlegt. Voordat een

Telefoon: 06 - 17 58 82 65

humanoïde robot namelijk slim genoeg zal zijn om écht te denken, zijn we decen-

Email: [email protected]

nia verder. Dit stelde Michio Kaku (een Amerikaanse natuurkundige onderzoeker, futurist en tv- maker met Japanse roots) bij een voordracht tijdens de NI Week in

R e d a cti e r a a d

Austin. Wat dat betreft zijn intelligente implantaten en ‘mind control’ – in feite

Pieter Jonker, TU Eindhoven en TU Delft

cyborgtechnologie – veel dichterbij. Kampioen Asimo echter heeft vooralsnog de

Jaap van de Loosdrecht, Computer Vision Lab, NHL

intelligentie van een kakkerlak. De intelligentie van een aap of een driejarig kind is

Martin van de Have, RAB en ABB

echter nodig om over enige mate van boerenverstand te beschikken. Water is nat,

Fred Bokhorst, RAB en Ferdar

een moeder is ouder dan een dochter en aan een touw kan je wel trekken, maar

Bas van Wondergem, DVC

duwen heeft geen zin. Om al dit soort vanzelfsprekendheden te leren kost enorm

Hans Lenos, lenosonline.info

veel rekenkracht. En ondanks dat deze steeds meer ter beschikking komt, zal het

Wim Hoeks, BrainCenter

wel tot het kwantumcomputertijdperk duren (deze kunnen momenteel pas uitrekenen dat drie maal vijf vijftien is) voordat de humanoïde robot echt tot ‘wasdom’

V or m g e vin g

komt. Volgens Kaku is het dan overigens wel verstandig een chip in te bouwen die

Laura Willemsen, Grafisch ontwerp

de robot uitschakelt bij al te nare gedachten. Een variant op de Asimov wetten zeg maar, die onlangs overigens wel in de robotfile van Last.fm te vinden waren, maar

Druk

waarvan ik sterk betwijfel of de diverse met mitrailleur uitgeruste legerrobots er

3l drukkerij bv, rotterdam

ooit van gehoord hebben. Japan neemt dus gas terug. Het ontwikkelpad is nog lang, de portemonnee wat

Posta dr e s r e d a cti e

leger en de servicerobots kunnen ook iets minder humanoïde de bejaarden hel-

Postbus 82, 2460 AB Ter Aar

pen. Dat betekent echter niet dat de mensrobot nooit tot wasdom zal komen. Het

E-mail: [email protected]

Japanse budget overschaduwt nog steeds de bedragen die andere landen uitgegeven, en dat zal denk ik wel zo blijven. Want stoppen met Asimo en zijn vrienden?

Abonn e m e nt e n [email protected] Adv e rt e nti e - e x p l oitati e

Nee, daarvoor vindt de Japanner zijn mensrobot te leuk.

LIAM van koert

Mike de Jong, Archer Media BV Telefoon: 06 - 43 05 30 25 E-mail: [email protected] A a n dit n u m m e r w e r k t e n m e e Safora S.S. Macdonald-Akrum, Heico Sandee, Frank Senteur, Bart Driessen, Fred Bokhorst

Column 03

In dit nummer

Robotsystemen voor assemblage in de lease

08



Minder schade en verloren bagage door snelle vision

12



Halfgeleider blijft motor van vooruitgang

16

Omnivisie voor de perfecte één-twee 3D-schuifpuzzel blijkt het ei van Columbus

08

24

Grote flexibiliteit met SPIF 26





20

Veel introducties op Vision 2010

33



Rubrieken

13 30



Redactioneel

03



Colofon

03



Nieuws

06



Branche Bulletin

30



Robotveiligheid

34



Productnieuws

38



Adverteerdersindex

41



Column

42

September 2010 | VISION & ROBOTICS

Inhoud 05

ERA eindelijk de ruimte in De operationele fase van de European Robotic Arm is begonnen. De lancering van de Europese robotarm stond eigenlijk al in 2002 gepland. Inkrimping van het Amerikaanse Space Shuttleprogramma en Russische financieringsproblemen leidden echter tot vertraging.

De Space Shuttle Atlantis heeft onlangs echter een eerste onderdeel van de robotarm van Dutch Space naar het ruimtestation ISS gebracht in de vorm van een ellebooggewricht. Ook de andere delen van de arm zullen in de nabije toekomst naar ISS worden vervoerd. De complete arm zal als vervanging dienen voor Russische ruimtewandelingen. De Canadese robotarm die de afgelopen tien jaar is gebruikt (en ons voorzien heeft van veel ISS-fotomateriaal) kan zich niet vastgrijpen aan het Russische deel van het ruimtestation. De nieuwe robotarm is zelfstandiger dan de huidige arm. Door in het elektronische brein van de arm het hele ruimtestation gedetailleerd in te laden, is de robot in staat om zijn gehele omgeving te kennen. De door hoofdaannemer Dutch Space en acht andere Europese subaannemers ontwikkelde ERA, waarvoor de ESA 200 miljoen euro betaalde, is momenteel in verband met zwaartekrachtkwesties alleen nog maar op afzonderlijke onderdelen getest. De robotarm heeft een lengte van 11,3 meter. De arm bestaat uit twee symmetrische onderdelen van koolstofvezel. Deze twee delen zijn middels een ellebooggewricht aan elkaar verbonden. Ze bestaan allebei uit een pols met twee grijphanden en drie gewrichten, en uit de benodigde elektronica en camera’s. ERA kan zichzelf over het Russische deel van het ruimtestation manoeuvreren door zich continu aan vaste punten vast te grijpen. De nieuwe arm zal worden geplaatst in het Russische Multipurpose Laboratory Module (MLM), en vanaf hier kan de robotarm naar andere locaties ‘wandelen’. ERA grijpt in principe voorwerpen van buiten. De astronauten leggen deze dan van binnen in een speciale luchtsluis. Ook zal de robotarm bijvoorbeeld een werkplatform, een luchtsluis en een radiator installeren. De arm zal verder worden ingezet voor externe inspectie van het station, vervanging en uitvouwing van de zonnepanelen, alsmede installatie. Daarnaast kan de arm tot op drie millimeter nauwkeurig onderdelen, zoals bijvoorbeeld camera’s, hanteren en verplaatsen. Dit soort taken waren voorheen zeer risicovol voor de astronauten, aangezien deze door middel van gevaarlijke ruimtewandelingen moesten worden uitgevoerd. In het geval er toch opdrachten zijn die ruimtewandelingen vereisen, dan dient de robotarm als verschuifbaar platform. De aansturing van ERA door astronauten kan zowel binnen als buiten het station plaatsvinden.

Op 15 december organiseren Vision & Robotics, het Mikrocentrum en Greenvision aan het Wageningen Universiteit & Research Centrum een speciale dag over visiontechnieken in de agrarische en voedselverwerkende industrie. De dag zal in het teken staan van kruisbestuiving: wat kan er geleerd worden van vorderingen in andere sectoren, en hoe kunnen deze tot praktische nieuwe toepassingen leiden? Bijzonder aan deze dag is het interactieve karakter. Onder professionele begeleiding zullen enkele brainstormsessies gehouden worden die het sectoroverschrijdende denken stimuleren, zodat de bezoeker de dag boordevol nieuwe ideeën afsluit. Tot slot zullen ook enkele demonstraties te zien zijn. De lunch zal worden genoten in het restaurant van de toekomst dat eigenlijk één groot visionexperiment is.

06 Nieuws

Vision in agro en food

Nieuws

Van 2D naar 3D

Robot helpt bij borstkankeronderzoek

Het Kenniscentrum Computer Vision, onderdeel van NHL Hogeschool,

internetters virtuele objecten kunnen aanraken en aftasten. Het HIRO

krijgt een Raak-subsidie voor het project ‘Van 2D naar 3D’. Met dit pro-

III-systeem zou onder meer interessant zijn voor borstkanker-

ject richt het kenniscentrum zich de komende twee jaar op innovatieve

onderzoek. HIRO III bestaat uit een robot met vijftien mo-

3D-toepassingen op het gebied van beeldverwerking. Dankzij deze tech-

tortjes, die tien mechanische vingerkootjes aandrijven. De

nologie, kunnen controles, inspecties en bewaking foutloos en zonder

vingerkootjes zijn onder andere door middel van sensoren in

onderbreking plaatsvinden. Oftewel: een derde oog en zesde zintuig voor

staat het gewicht en de contouren van een virtueel 3D-object

de mens. Het doel van het project is het creëren van kennis om tot meer

te simuleren. De gebruiker hoeft alleen zijn vingers in contact

innovatieve toepassingen van computervision te komen. NHL Hogeschool

te brengen met het systeem.

De Japanse Gifu Universiteit heeft een techniek ontwikkeld waarmee

wil samen met MKB-bedrijven toonaangevend worden op het gebied van computervision. De technologische ontwikkelingen op dit gebied kunnen erg interessant zijn voor consumenten. Denk bijvoorbeeld aan 3D-televisie

Fraunhofer test nieuwe zorgrobot

en -camera’s. Momenteel wordt onderzocht of het mogelijk is om pret-

Medewerkers van het Duitse Fraunhofer Instituut voeren een test uit met

parkbezoekers 3D-beelden voor thuis aan te bieden van bijvoorbeeld een

de Care-O-Bot III. Dit is een robot van de derde generatie, die gebruikt

ritje in de achtbaan of wildwaterbaan. Het project wordt uitgevoerd in sa-

moet gaan worden als hulpmiddel bij de verzorging. Aan de robot is twaalf

menwerking met MKB-bedrijven, hogescholen en universiteiten. Zij willen

jaar gewerkt door een team in Stuttgart. Het is de bedoeling dat het ap-

gezamenlijk 3D-oplossingen bedenken voor innovatieve toepassingen. Zo

paraat allerlei routineklusjes in bejaardentehuizen voor zijn rekening gaat

is het bijvoorbeeld mogelijk om op effectieve wijze huizen te isoleren op

nemen, zoals bijvoorbeeld het halen van een glaasje water. Omdat de

basis van foto’s waarop het warmteverlies is te zien. Daarnaast bestaat

robot actief zal zijn te midden van toch wel broze patiënten, wordt er zeer

binnenkort de mogelijkheid om door middel van camera’s alle verkeers-

veel aandacht besteed aan de interactie met de omgeving. Via sensoren

borden van Nederland in kaart te brengen. De samenwerking tussen be-

houdt de robot bij wat er in zijn omgeving gebeurt, en worden botsingen

drijven en kennisinstellingen kunnen innovatieve bijdragen leveren aan

tot elke prijs voorkomen. De behuizing van de robot is ook zo vormgege-

dergelijke concrete projecten.

ven dat hij zo min mogelijk onbedoelde schade kan aanrichten.

Sick opent testruimte in Bilthoven Iran onthult mensachtige robot

Sick  biedt haar relaties de mogelijkheid om in het eigen testcentrum in Bilthoven de werkzaamheid van bepaalde applicaties te onderzoeken.

Iran heeft een mensachtige robot ontworpen om ‘gevoelige werkzaam-

Sick krijgt steeds meer verzoeken om de effectiviteit van oplossingen te

heden’ te verrichten. Surena-2, genoemd naar de oude strijder uit Perzië,

previewen. Daarom is het testcentrum in gebruik genomen. Deze ruimte is

is zaterdag onthuld door president Ahmadinejad. De robot is 1,45 meter

speciaal voor het uitproberen van de meest uiteenlopende applicaties in-

hoog en weegt 45 kilogram. De robot schijnt net als een mens te lopen

gericht. Op het permanent beschikbare transportsysteem kunnen vrijwel

door gebruik te maken van zijn armen en benen. Zulke robots worden

alle voor detecteren, controleren, identificeren en dirigeren ontwikkelde

ontwikkeld om gevoelige of moeilijke werkzaamheden te verrichten, of

Sick-producten uitgebreid en onder zeer realistische omstandigheden

om mensen te helpen bij het uitvoeren van bepaalde taken. De robot is

worden getest. Processen op de werkvloer moeten natuurlijk doorgaan.

gemaakt door meer dan twintig robotische experts. In het rapport over

Machines en systemen kunnen niet zomaar worden stilgezet om eens

deze robot staat niet wat voor bekwaamheden de robot nog meer onder

rustig op zoek te gaan naar de meest optimale configuratie en instelling.

zijn leden heeft. De afgelopen jaren is Iran goed bezig op het gebied van

In het testcentrum kunnen de relaties van Sick de werkzaamheid van be-

wetenschap en technologie. Het land kloont erop los, doet aan stamcel-

paalde applicaties onderzoeken. Dat vergroot de zekerheid van een snelle

onderzoek en ontwikkelt satelliettechnologie. Iran staat echter internatio-

en probleemloze implementatie als de keuzes eenmaal gemaakt zijn. Het

naal onder druk door het controversiële nucleaire programma.

testcentrum wordt ook gebruikt voor opleidingen, instructies en gebruikerstrainingen.

Zuid-Korea zet robotgrensbewaker in

euro). Ze werden vorige maand geïnstalleerd op een grenspost in een

Zuid-Korea voert een test uit om indringers op de grens met Noord-Korea

centraal district aan de zwaarbewaakte grens tussen Noord- en Zuid-

met behulp van robots te detecteren. Dat meldde het Zuid-Koreaanse

Korea. Naast de grensrobot is Zuid-Korea ook bezig gevechtsrobots te

persbureau Yonhap onlangs op basis van bronnen binnen het Ministerie

ontwikkelen die in combinatie met militairen kunnen opereren.

van Defensie. Als de test met twee robots een succes is, dan wil het leger meer van zulke apparaten inzetten in het grensgebied. De machines kunnen surveilleren, opsporen, schieten en hebben een stemherkenningssysteem. Door het gebruik van warmte- en bewegingssensoren kunnen de robots mogelijke gevaren detecteren en het commandocentrum waarschuwen. De testrobots kosten vierhonderd miljoen won (bijna 263.000

Nieuws 07

Van ‘Legomodule’ tot complete lijn

Frank Senteur

Robotsystemen voor assemblage in de lease ‘Wat met auto’s kan, moet met machines ook kunnen’, moet Tanno Zuidema, directeur van de Hengelose machinebouwer Z-Tech Solutions BV enige jaren geleden hebben gedacht. En dan hebben we het over leasing. Door gebruik te maken van een soort ‘Legosysteem’ kunnen door Z-Tech op maat gesneden assemblagemachines worden samengesteld, waarvan circa tachtig procent van de componenten hergebruikt kan worden bij het bouwen van nieuwe machines. Een concept dat zich uitstekend blijkt te lenen voor interessante full-operational lease constructies. Z-Tech is een bijzondere ‘machinebouwer’,

van ruim vijfentwintig man. “Het is jammer dat

samenbouwen, testen, opleveren, bij de klant

omdat slechts een deel van de machines ook

onze groeisnelheid een beetje wordt afgeremd

in bedrijf stellen en de jaren daarna ook on-

inderdaad zelf wordt gebouwd. “We proberen

door het krappe aanbod aan specialisten,”

derhouden.”

zoveel mogelijk gebruik te maken van kwalita-

stelt Zuidema, “maar wij zijn niet de enigen

tief hoogwaardige standaard componenten, of

die dat treft. We hebben ons als machinebou-

Snel, flexibel

beter gezegd standaard modules,” benadrukt

wers vooral gefocust op de assemblagemarkt.

Volgens Zuidema is het FleXlean concept van Z-

Tanno Zuidema. “De ‘andere twintig is op maat

Steeds meer handarbeid wil men door machi-

Tech hèt wapen dat de westerse maakindustrie

ontwikkeld en geproduceerd, waardoor er een

nes laten uitvoeren, wat betekent dat het gros

in staat stelt om concurrerend te blijven pro-

voor de toepassing ‘dedicated’ machine ont-

van onze machines is uitgerust met een robot

duceren ten opzichte van ‘lage lonenlanden’.

staat. Deze kan men vervolgens voor een vast

en/of pick & place units. Qua machinebouw

“Dit heeft niet alleen met prijs, maar natuurlijk

bedrag per maand inclusief onderhoud en een

hebben we drie specialismen. De eerste is het

ook met de overige wensen van je afnemers

snelle storingservice bij ons leasen.” Dit con-

toevoeren van producten, waarvoor we diver-

te maken,” benadrukt Zuidema. “We zien dat

cept, dat Z-Tech FleXlean heeft gedoopt, slaat

se toevoersystemen in het programma heb-

de levenscyclus van producten steeds korter

dermate goed aan dat dit Hengelose bedrijf de

ben, waaronder trilvullers en tray-handling sy-

wordt. Je bent amper aan je nieuwe mobieltje

laatste tien jaar sterk is gegroeid. Momenteel

stemen. Het tweede specialisme is handling/

gewend, of je contract is alweer afgelopen en

werken er zo’n vijfentwintig mensen bij Z-Tech,

montage, waarvoor we pick & place units, ma-

je kunt gratis een nieuw toestel komen uitzoe-

maar dit hadden er zomaar dertig of vijfender-

nipulatoren en meerassige robots gebruiken.

ken. Daar mag je van denken wat je wilt, maar

tig kunnen zijn. Men zit vooral te springen om

De derde specialisatie is transfer/transport

het is wel realiteit. De lifecycle wordt steeds

PLC- en robotprogrammeurs.

waarvoor we allerlei soorten transportsyste-

korter en dat vereist een flexibele en vooral

men met productdragers kunnen leveren, en

snelle, maar natuurlijk ook rendabele produc-

Snel gegroeid

zonodig ook op maat bouwen. Deze drie dis-

tie. We zien dat producenten sneller en vaker

Zuidema richtte Z-Tech op in 1993. Hij werkte

ciplines zijn de belangrijkste bouwstenen van

hun productie willen (moeten) bijstellen. Met

tot dat moment bij een bedrijf dat zeer veel-

assemblagemachines. Op al deze terreinen

de door ons ontwikkelde machineconcepten

zijdig was en zowel chips als productiemachi-

hebben we vertegenwoordigingen van gere-

kun je sneller op marktveranderingen reage-

nes ontwierp. Toen de resultaten terugliepen

nommeerde (vooral) buitenlandse leveranciers

ren. Dat slaat behoorlijk aan en we hebben het

en het bedrijf de machinebouwtak wilde af-

van hoogwaardige standaardcomponenten. Dit

dan ook razend druk. Ik heb ook het gevoel

stoten, heeft Zuidema dit deel inclusief twee

vullen we aan met dedicated engineering en

dat er sprake is van een omslag in de markt.

constructeurs overgenomen. Zeventien jaar

de bouw van speciale componenten, frames

Tot voor kort rende iedere producent met een

later zijn de drie man uitgegroeid tot een team

en besturingen, wat we turn-key als geheel

beetje productieaantallen direct naar China.

08 Assemblage

Directeur Tanno Zuidema: “Je moet als machinebouwer duidelijk zijn. We vertalen de investering in onze machines naar wat het alles bij elkaar kost om hier een product mee te produceren. Dat spreekt producenten erg aan!”

Z-Tech ontwikkelde deze demomachine die is voorzien van een vrij programmeerbare robot en een visionsysteem.

Voor de bulkaanvoer van producten in een montage/assemblagemachine heeft Z-Tech verschillende mogelijkheden in huis, waaronder deze door Z-Tech zelf ontwikkelde ‘Multi Use Feeder’.

Geleiding van een montagemachine in aanbouw in de productieruimte van Z-Tech in Hengelo.

Steeds meer assemblagemachines worden uitgerust met een visionsysteem waarmee de bewegingen van de robot worden gestuurd.

Deze robot wordt door een visionsysteem gestuurd en is voorzien van een vacuümgrijpertje voor het oppakken van producten.

Kijkje bij de engineeringafdeling van Z-Tech, die de klantspecifieke constructies ontwerpt.

Door Z-Tech ontwikkelde machines voor het assembleren van AXA-fietssloten.

Ook op de Technishow dit jaar was de FlexLean van de partij.

Goedkoper produceren? Een praktijkvoorbeeld!

AXA een assemblagelijn gebouwd, waarmee

met name behoefte aan PLC- en robotprogram-

ze goed en snel op de veelal grillige vragen

meurs. “De userinterfaces programmeren we

Wat zijn de mogelijke voordelen van een

uit de markt kunnen reageren. Die produceren

bijvoorbeeld zelf en aan de servosystemen en

machine, gebouwd volgens het FleXlean-

hun sloten, mede vanwege die gewenste flexi-

PLC’s, maar ook de oprukkende veldbussyste-

concept van Z-Tech? Dat wordt uiteraard

biliteit, maar ook kwaliteit, nog steeds met

men zit veel specifiek programmeerwerk,” licht

het best duidelijk aan de hand van een

veel succes in eigen land.”

Zuidema de activiteiten toe. “Qua bussystemen maken we steeds meer gebruik van ethernet-

praktijkvoorbeeld. Het betreft hier een product dat kan worden omschreven als

Concurrentiekiller

achtige systemen als Profinet. Zeer handig om

een soort beker waarop als optie een op-

“Het FleXlean-concept omvat een reeks aan

alle componenten besturingstechnisch aan el-

schroefbaar deksel kan worden gezet. Dit

standaard bouwstenen, die als een soort ‘Le-

kaar te knopen. Vision is ook een techniek die

product bestaat uit een cilindervormige

gosysteem’ kunnen worden samengesteld tot

verder oprukt. Met name in combinatie met ro-

metalen beker met plastic bovenrand en

assemblagelijnen. Hierbij praten we over zo-

bots, waardoor je zeer flexibele pick & place en

twee schroefinserts. De totale afmetingen

wel handmatig bediende als volautomatische

montagesystemen kunt bouwen die bovendien

zijn circa 200 millimeter x 60 millimeter,

lijnen,” legt Zuidema het concept uit. “Wat

perfect in ons FleXlean-concept passen. Een ro-

met een gewicht van 2,5 kilogram. De

heel belangrijk is in dit tijdperk van kortere

bot met camera is door de vrije programmeer-

montagemachine moet de volgende func-

levenscycli, is dat machines sneller worden af-

baarheid immers altijd herbruikbaar in andere

tionele processtappen doorlopen: bulk-

geschreven. Dat betekent hogere lasten en een

toepassingen. Qua robots passen we overigens

toevoer van de bekers, plaatsen van elke

hogere initiële investeringsdrempel. Dat houdt

vrijwel alle soorten toe. Vanaf relatief eenvou-

beker in een houder, transporteren, bulk-

investeerders tegen. Maar als wij een groot

dige twee-assige pick & place systemen tot en

toevoer inserts, inserts onder verhitting in

deel van onze machine aan het eind van de

met zesassige, die zeer complexe bewegingen

beker persen, transporteren, bulktoevoer

investeringstermijn weer kunnen hergebrui-

kunnen maken. De snelste zijn de zogeheten

schroeven, schroeven indraaien en afvoer

ken voor het bouwen van andere machines,

‘Delta Kinematic’ robots waarmee tot negentig

gereed product. Belangrijk uitgangspunt is

dan daalt de Total Cost of Ownership en dus de

onderdelen per minuut zijn te plaatsen!”

dat de huidige en toekomstige productie

investeringsdrempel aanzienlijk. Klanten doen

plaatsvindt in Nederland. Per shift worden

vaak het eerstelijns onderhoud, terwijl wij het

Optimistisch

circa tienduizend producten geproduceerd.

preventieve en correctieve onderhoud verzor-

Hoe ziet Zuidema de toekomst van de Neder-

Per dag zijn er twee shifts en er wordt vijf

gen dat we uiteraard optimaal uitvoeren. Des

landse producerende industrie en dat van de

dagen per week geproduceerd. De pro-

te minder storingen, des te hoger is het rende-

Nederlands machinebouw in het bijzonder?

ductietijdslijn is circa drie jaar. De waarde

ment en daar gaat het toch om!”

“Zeker niet somber! Vooral omdat we met ons

van de huidige semiautomatische produc-

FleXlean-concept anders bezig zijn dan ande-

tiemiddelen bedraagt zo’n tachtigduizend

Modulair

ren. In het voorbeeld van de assemblagema-

euro. De operator heeft een inkomen dat

De machines van Z-Tech zijn breed inzetbaar.

chine voor bekers, dalen de kosten naar 3,55

zo’n vijftien procent boven minimumloon

Het FleXlean-concept resulteert in machines

cent bij gebruik van een door ons modulair op-

ligt. De assemblagekosten per product

die geschikt zijn voor het monteren van pro-

gebouwde volautomatische montagemachine.

zijn, in de huidige situatie met een semi-

ducten met een maximale afmeting van 400

Zou je zo’n machine volgens de traditionele

automatische lijn en twee operators per

x 350 millimeter. Snelheden/cyclustijden van

technieken specifiek voor die klant ontwikke-

shift, 6,63 eurocent. Bij toepassing van een

één product per seconde zijn zonder meer

len, dan kom je niet lager dan 4,39 cent per

volautomatische productielijn volgens het

mogelijk. Daarnaast kunnen de bijvoorbeeld

product. Dat heeft vooral te maken met de

FleXlean-concept dalen de kosten per pro-

handmatige stations dankzij het ‘bouwdoos’

hogere afschrijving, omdat de restwaarde van

duct naar 3,55 eurocent. Een besparing van

principe gemakkelijk ‘geüpgrade’ worden naar

die machine aanzienlijk lager ligt dan die van

bijna vijftig procent.

volledig automatische stations. Verder zijn de

onze machine, waarvan tachtig procent van de

stations dermate flexibel uitgevoerd, dat om-

componenten herbruikbaar is. We leveren ook

stellen van het ene product naar het andere in

machines aan de automotive sector en nieuwe

Daar zijn ze inmiddels wel van teruggekomen,

een station een kwestie van enkele minuten

auto’s zullen er altijd gebouwd worden, dus

dit mede omdat China nog steeds alleen inte-

is. En voor wat betreft de leaseconstructie: de

dat is een redelijk constante factor. Andere

ressant is voor zeer grote aantallen. Als je dan

klant betaalt per geproduceerd product, terwijl

sectoren zijn wellicht wat meer conjunctuur-

halverwege het jaar in China gaat vertellen dat

de output door Z-Tech wordt gegarandeerd.

gevoelig, maar juist met ons leaseconcept zijn we ook in tijden van een dalende economie

je iets wilt aanpassen omdat de markt is veranderd, en dan te horen krijgt dat hun reactie

Vision

interessant. Ook voor de langere termijn ben

daarop nog wel een paar maanden kan duren,

De machines van Z-Tech bevatten veel servo-

ik ervan overtuigd dat Nederland een aantrek-

dan ben je daar snel klaar mee. We zien dat

techniek, met name de moderne AC-servosy-

kelijk productieland kan blijven. Juist dankzij

producenten en afnemers in bepaalde sectoren

stemen die snel, flexibel en nauwkeurig zijn.

slimme en rendabele mechanisering en auto-

ook weer dichter bij elkaar willen zitten, om zo

Alhoewel de industriële pc onder Windows

matisering kunnen we (vrijwel) elke concur-

beter op fluctuaties in de vraag te kunnen rea-

tegenwoordig veel besturingstaken op zich

rentie de baas!”

geren. Zo hebben we voor fietsslotenfabrikant

neemt en de PLC terrein verliest, heeft Z-Tech

010 Assemblage Robotfrezen

Inspect any product

Guide any automation

Identify any part

Vision Systems

Vision Software

Vision Sensors

Cognex vision does it all. Companies around the world rely on Cognex® vision to optimize product quality, drive down manufacturing costs, and control traceability. See what vision can do for you www.cognex.com/all

ID Readers

3D vision met linescan en lightgrid Vermiste en beschadigde bagage bezorgt vliegmaatschappijen een enorme kostenpost. Volgens publicaties van de internationale brancheorganisatie voor luchtvaart­ maatschappijen leed de sector in 2009 hierdoor een verlies van 2,5 miljard dollar, bovenop de enorme verliezen door de recessie. Een behoorlijke verbetering hierin is te verwachten van de ‘Bagcheck’, een oplossing gebaseerd op supersnelle besturings- en visiontechniek. De Bagcheck is een co-innovatie van het Delftse hightech bedrijf QuinTech Engineering Innovations en het Veghelse Vanderlande Industries, wereldmarktleider in bagageafhandelingssystemen. Bart Driessen

Minder schade en verloren bagage door snelle visionbesturing Het prototype van de Bagcheck bevindt zich in het Innovatiecentrum van

stroom meegestuurd. Daar gaat het dus mis. Schattingen zeggen dat bij

Vanderlande Industries in Veghel. In deze hal worden proeven gedaan

het overstappen één op de vijftig bagagestukken verkeerd afgehandeld

met nieuwe bagageafhandelingssystemen. Jorick Naber, medeoprichter

wordt. Dat zou natuurlijk niet mogen voorkomen, maar het gebeurt wel.

en technisch manager van QuinTech, geeft in het Innovatiecentrum uitleg

Afwijkende bagage moet je nu eenmaal apart transporteren, bijvoor-

over de achtergronden. Jorick Naber: “Bagageafhandelingssystemen zo-

beeld in een open tray op de band.”

als Vanderlande Industries die maakt, zijn tegenwoordig onmisbaar om de enorme hoeveelheden bagage snel en correct te kunnen verwerken.

Menselijke waarneming

Een probleem is echter dat veel werk nog steeds door mensenhanden

Het probleem is dus de selectie. En je zou toch denken dat het niet zo

wordt verricht. En dan gaat het vooral om de scheiding tussen normale

moeilijk is om afwijkende bagage er uit te halen? Jorick Naber: “De prak-

koffers die probleemloos via de band gaan en afwijkende bagage waar

tijk zegt iets heel anders. We hebben praktijkproeven gedaan waarin

dat niet mee kan. Iedereen snapt dat je bijvoorbeeld geen paraplu op

proefpersonen tweeduizend bagagestukken moesten controleren. Wat

een transportband moet leggen. Er zijn overgangen van de ene naar de

blijkt? Bagage waarvan wij zeggen dat die problemen oplevert, wordt in

andere band; soms zijn er overgangen naar haaks daaronder liggen ban-

dertig procent van de gevallen toch doorgelaten. Menselijke waarneming

den, enzovoorts. Maar er zijn ook tassen met losse hengsels en rugzakken

is dus niet betrouwbaar; zeker als het om grote aantallen gaat. Onze op-

met loshangende linten. Alles wat loszit of uitsteekt kan op een slecht

lossing is daarom de Bagcheck; automatisering, en wel met vision. Twee-

moment ergens aan blijven haken of tussen komen. Er zijn nog meer

duizend bagagestukken lijkt trouwens veel, maar dat is niet meer dan de

voorbeelden van bagage die problemen oplevert. Zoals koffers die niet

inhoud van vier Jumbojets.”

goed sluiten, of waar het label met de barcode losraakt. Dan heb je ook nog rollende bagage die niet op een band blijft liggen. Bij het inchecken

Werking Bagcheck

van de passagier wordt de meest afwijkende bagage er nog wel uitge-

Hoe werkt de Bagcheck? Nadat de bagage is gewogen en een label met

haald door een check-in baliemedewerker. Maar hoe gaat het als je moet

barcode heeft gekregen, gaat deze over de transportband door naar de

overstappen? Vaak wordt dan de afwijkende bagage samen met de stan-

Bagcheck. Daar wordt de bagage gescand, niet op inhoud zoals dat bij

daard bagage uit het vliegtuig gehaald en zonder pardon met de grote

de veiligheidscontrole gebeurt, maar op contouren. Naber legt uit: “Om

012 3D-Vision

Jorick Naber, medeoprichter en technisch manager van QuinTech.

geschikte van ongeschikte bagage te kunnen onderscheiden, heb je een

Synchronisatie

3D-beeld in hoge resolutie nodig van de contouren van de bagage. Dat

Maar wat zorgt nu voor de synchronisatie van beeldopname en belich-

3D-beeld wordt geleverd door onze visionoplossing; een combinatie van

ting? “Voor het snel synchroniseren van camera, licht en transportbanden

een linescan-camera en een zogenoemd lightgrid. Dit lichtgordijn maakt

(middels encoder) gebruiken we een panel PC van Beckhoff, om precies

beelden van de zijkant, zodat we weten hoe hoog de bagage is. Daarmee

te zijn een CP6502-0000 met 19 inch TFT scherm en Intel Core Duo proces-

weten we ook of het om ronde bagage gaat. Ronde bagage levert proble-

sor. Onze camera communiceert over een 1 gigabit Ethernetverbinding

men op omdat het bij een omhooglopende transportband naar beneden

met de pc, en als realtime besturingsnetwerk gebruiken we EtherCAT.

rolt. De linescan-camera maakt de beelden van bovenaf. Deze oplossing

We hebben voor het werken met EtherCAT gekozen vanwege de snel-

is beter dan een volumescanner, want die berekent eigenlijk alleen de

heid; geen ander systeem kan dat zo snel, deterministisch en synchroon

inhoud en grof de maten van de bagage. Informatie over contouren kun

uitvoeren. De analyse- en beeldverwerkingssoftware hebben we zelf ge-

je daar niet mee genereren.”

maakt in een C# applicatie die communiceert met de realtime besturingssoftware TwinCAT. Daarbij wordt gekeken naar uitstekende delen zoals

Belichting

hengsels, rugzakken met loshangende linten en grepen. Verder wordt

In deze visionapplicatie is belichting essentieel. Naber vervolgt zijn ver-

gekeken of de tas rechtop staat, of dat hij rond is en wat de maten van

haal: “Heel belangrijk is voldoende contrast in het beeld, omdat je anders geen linten en hengsels kunt zien. De Bagcheck maakt gebruik van zowel belichting van boven als van onderen. De belichting van onderen zorgt er voor dat het contrast optimaal is. De belichting van boven zorgt voor intensiteitsinformatie. Deze lamp is synchroon geschakeld met de linescancamera. Terwijl de bagage de camera passeert, neemt deze vierduizend lijnen per seconde op (één lijn is één millimeter). We hebben het dan ook over vier MB per beeld. Uiteraard wordt deze hoeveelheid data gecomprimeerd. Maar dankzij de extreme belichting en de hoge resolutie ontstaat een zeer exact beeld. We hebben lang naar de camera gezocht, maar uiteindelijk is het een standaard camera geworden. De configuratie rondom de camera hebben we echter helemaal zelf ontwikkeld. Dat wil zeggen: de behuizing, spiegels en belichting. Zodoende kunnen we deze ‘lastige’ objecten goed fotograferen.”

3D-Vision 013

De Bagcheck in actie; de TL-verlichting zorgt voor optimaal contrast.

het bagagestuk zijn. Al deze elementen bepalen of de bagage door kan.

fantastisch. We kunnen door gewoon programmeren alle I/O snel aan-

Binnen één à twee seconden wordt die beslissing gemaakt.”

sturen. Het is een zeer flexibel systeem. Hierdoor is het ook uitermate geschikt voor de ontwikkeling van nieuwe concepten.” En hoe gaat het

Instelbaar

nu verder? “Heel bemoedigend, op dit moment zijn er dus al vier Bag-

Maar wat doe je met bagage die tegen elkaar aanligt? “Dat kan voor een

checks in aanbouw. Die zullen straks worden geïntegreerd in de afhan-

beelddetectiesysteem inderdaad een lastig probleem zijn. Wanneer de

delingsystemen van Vanderlande Industries op London Heathrow Airport.

software het als één bagagestuk beschouwt, zal de lamp op rood gaan.

Als dat allemaal naar tevredenheid werkt, denk ik dat we de sprong naar

De band stopt en de bagage moet handmatig worden verwerkt. Onze

voren kunnen maken en het kunnen uitrollen naar meerdere grote vlieg-

software kan echter twee op elkaar liggende stukken apart beoordelen

velden.”

en ze dus virtueel ‘uit elkaar te trekken’. Bestaande systemen kunnen dat niet en zullen de band doen stoppen of beide bagagestukken naar dezelfde vlucht sturen. Ons systeem is eenvoudig instelbaar; we kunnen zelfs onze software trainen om een andere, nieuwe selectie te maken. Zo zijn we goed in staat om de verschillende wensen van luchthavens te verwerken.”

Label weg? Behalve snelheid gaat het bij de keuze voor de Beckhoff PC ook om datacapaciteit. QuinTech heeft namelijk de besturing én de database op deze pc geïntegreerd. Alle data van de foto’s van gescande bagagestukken worden in SQL Database opgeslagen. Een belangrijk voordeel daarvan is dat de Bagcheck ook heel goed kan helpen bij het snel terugvinden van bagage zonder label. Bagage waarvan het label weg is, levert normaal gesproken enorm veel extra werk en kosten op. Een groot deel daarvan komt bij de ‘left luggage’ terecht en komt daardoor te laat of

Besturingskast Bagcheck met rechts de Panel PC CP6503 van Beckhoff en links de Ether-

niet op de juiste bestemming aan. De Bagcheck echter kan de foto’s van

CAT I/O met Profibus-koppeling naar het Vanderlande Industries-systeem (paarse kabel).

de ingecheckte bagage vergelijken met die van de bagage zonder label, en zegt meteen wanneer en waar die bagage is ingecheckt. Dan weet je

QuinTech Engineering Innovations

ook bij welke vlucht het bagagestuk hoort en kun je snel uitvinden van

QuinTech uit Delft houdt zich bezig met de engineering van nieuwe

wie die is.

automatiseringsoplossingen, met een duidelijke focus op bagageafhandeling. Deze Delftse technostarter is expert op het gebied van

Bevindingen

innovaties in de luchthavenlogistiek en is actief op zowel kleine als

Wat zijn je bevindingen nu de eerste echte Bagchecks in productie zijn?

grote (inter)nationale luchthavens. QuinTech is een spin-off van de

“De ontwikkeling van het prototype was de eerste keer dat we werkten

Technische Universiteit Delft.

met Beckhoff PC en EtherCAT en TwinCAT. En ik moet zeggen, het werkt

014 3D-Vision

Augmented Reality-congres Het zesde zintuig

Club Trouw Amsterdam

Augmented Reality is the next big thing. Met een

Wibautstraat 127, Amsterdam

bril als instructeur, een mobieltje als wandelende

18 november 2010

beeldbibliotheek of een reclamecampagne die cross-mediaal overkruist kan ‘AR’ als zesde zintuig een nieuwe wereld openen. Een wereld van toegevoegde informatie, op maat en op locatie. Tijdens het Augmented Reality-congres in Club Trouw in Amsterdam op 18 november leert u alles over deze nieuwe techniek.

AR in: Industrie De stad Media & Marketing

Meer informatie: [email protected]

Gaming

Liam van Koert

Veel vision en robotica op NI Week 2010 Jaarlijks reizen duizenden bezoekers af naar Austin om te horen wat de bijdrage van National Instruments aan de voortschrijdende techniek zal zijn. Naast de presentatie van de nieuwe versie van LabView en enkele andere producten, is er ook veel aandacht voor spannende roboT- en visionapplicaties. Vooral de FPGA lijkt dit jaar hoge ogen te gooien.

Halfgeleider blijft motor van de vooruitgang “Met de wet van Moore kunnen we nog jaren vooruit”, trapt ‘vader Lab-

een ontwerper bent – en hierbij maakt het echt niet veel uit of je een

View’ Jeff Kodosky de NI Week af. Kodosky doelt op de berichtgeving van

besturing voor een oliekraker of robot maakt – zal de wet van Moore on-

Intel dat ook de komende tien jaar het aantal transistoren in een ge-

getwijfeld hebben toegeslagen. En dit is nog niet voorbij. Op de eerste

ïntegreerde schakeling elke twee jaar zal verdubbelen. “Eigenlijk zou je

plaats zit er het nodige aan te komen op het gebied van microproces-

kunnen zeggen dat onze gevleugelde uitspraak ‘Do more with LabView’

soren. Intel heeft een groot deel van de PC markt (tachtig procent), maar

net zo goed ‘Do Moore with LabView’ had kunnen zijn. Vanaf het aller

richt zijn pijlen nu op de microprocessor markt, waar het aandeel nog

begin zijn we namelijk bezig geweest de engineers die aan de frontlinie

maar drie procent is. Deze processoren verbruiken minder stroom, kosten

van deze miniaturisering staan zo goed mogelijk te ondersteunen om hun

minder en worden steeds krachtiger. Als ontwerper moet je hier reke-

producten snel met minder mensen op de markt te krijgen.” Een vervol-

ning mee houden door je geen zorgen over prijs en prestatie te maken:

gens gemaakte link met de tijd van uitvinder Edison is treffend. Edison

tegen de tijd dat je product marktrijp is, zijn oude getallen achterhaald.

maakte zich namelijk hard om elke tien dagen een kleine uitvinding en

Hetzelfde geldt voor de FPGA die pas net de curve van de CPU aan het

elke maand een grote uitvinding te doen. Maar in een wereld die behoor-

volgen is. De FPGA wordt dus interessant voor veel meer applicaties. En

lijk complex en multidisciplinair is geworden waardoor vaak grote teams

ook voor sensoren geldt dat de prijs en afmeting enorm aan het dalen is.

nodig zijn om tot nieuwe dingen te komen, speelt ook de wet van de

Kijk maar eens hoeveel eens hoeveel er in de gemiddelde telefoon zitten.

remmende voorsprong parten. Gelukkig is er volgens Kodosky een duide-

Een sensor meer of minder word dus een non-issue. En tot slot zijn er de

lijke trend gaande waar ontwikkelplatforms als LabView het samenwer-

netwerkmogelijkheden. Hierbij gaat het niet alleen om RF-functionaliteit,

ken van kleine groepen mensen weer mogelijk maakt omdat een groot

maar ook om synchronisatie. In de toekomst zullen steeds meer apparaten

deel van de complexiteit door software en interface wordt weggenomen.

draadloos en in sync met elkaar kunnen praten. Dit biedt mogelijkheden

Engineers kunnen zich weer concentreren op waar ze het beste in zijn: het

voor tal van zwermtoepassingen. Al deze trends moeten natuurlijk onder-

uitvinden van nieuwe dingen. Ook voor wat betreft de snelle miniaturise-

steund worden, maar als engineer is het onmogelijk om alle ontwikkelin-

ring van de transistor – inmiddels een factor 2000 – bespeurt Kodosky nog

gen zelf bij te houden. Daarom is zoals Jeff tijdens zijn voordracht al zei

een addertje onder het gras. “Snelle verandering breng complicaties voor

software-abstractie een laatste trend. Je ziet dit eigenlijk bevestigd door

compatibiliteit met oude systemen en de juiste tools om met de nieuwe

de nieuwe topbedrijven op softwaregebied: Apple en Google. Zij leveren

technologie overweg te kunnen. Dit is iets wat continue onze aandacht

de nieuwe abstracte platformen waarmee gebruikers apps kunnen bou-

vergt en uiteraard ook krijgt.”

wen. En die gezamenlijke gebruikers bedenken meer dan je zelf als bedrijf kunt, waardoor het aanbod enorm wordt. In analogie hiermee hebben we

Trends

in LabView 2010 ook extra functionaliteit ingebouwd om door gebruikers

In een interview met Todd Walters worden de woorden van Kodosky met

ontwikkelde IP gemakkelijker te delen. Een andere hiervoor genoemde

betrekking tot Moore’s law wat verder uitgediept. “Als je vandaag de dag

trend waar we op inzetten is het compileren van FPGA’s. Want hoewel dit

016 Trends

De Ghost Swimmer is een autonoom onderwatervoertuig (AUV) dat gebaseerd is op een tonijn.

vorige versies van LabView al wel gesimuleerd kon worden, moest er voor

toren. Ook in de industrie was er overigens behoefte aan een robotica

een optimale code doorgaans meerdere malen gecompileerd worden om

versie. Zij gebruiken het meer voor RIO-gebaseerde prototypen om snel

eventuele timing-problemen eruit te halen. Dit kan, afhankelijk van de

tegen lage kosten producten te kunnen ontwikkelen. Voor wat betreft de

grootte, vele uren in beslag nemen wanneer dit door een eigen cliënt

industriële robots die je hier ziet, is het meer een integratieverhaal. De ro-

wordt gedaan. Nu kan de code met een nieuwe compileerservice naar een

bot gebruikt nog steeds een proprietary besturing, maar doordat LabVieW

zogenoemde ‘compile farm’ gestuurd worden, waar meerdere servers te-

Robotics over low level bibliotheken van diverse fabrikanten beschikt, kan

gelijk het compileren voor hun rekening nemen. De nieuwe compilatietijd

er eenvoudig met andere systemen worden samengekoppeld om zo het

is natuurlijk afhankelijk van het aantal gekoppelde servers en het aantal

complete plaatje te ontwikkelen en besturen.” Gevraagd naar de toekomst

opdrachten. Om hier niet de zeggenschap te verliezen is er naast de inter-

van de robotica is Gretlein voorzichtig positief. “Op de korte termijn moet

facetoolkit voor het verbinden, ook een beheermodule aan LabView 2010

de groei vooral in de entertainmenthoek gezocht worden. Later zullen ook

(red. - blader voor meer nieuwe features naar pagina 38) toegevoegd.”

de meer logistieke applicaties volgen, maar eerst moet de robot nog wat meer aan vertrouwen bij het grote publiek winnen. Technologie is in ieder

Robotica

geval niet meer de bottleneck.”

Op de NI Week is veel robotica te zien. Zo zijn er diverse humanoïde robots, robotvissen, zwermen en een poppenspel, maar ook de nodige industriële

Een proefopstelling met M&M’s

robots te zien. In alle gevallen hebben National Instruments producten

in het visionpaviljoen.

een belangrijke rol in de ontwikkeling van de robots gespeeld, met in het bijzonder LabView Robotics. Shelley Gretlein is verantwoordelijk voor alles wat robotica te maken heeft en legt uit waarom juist LabView Robotics het enige ‘verticale’ product is dat door National Instruments gevoerd wordt. “LabView Robotics is sinds 11 januari op de markt. En eigenlijk tegen onze principes in – we willen een universeel product dat overal inzetbaar is – hebben we op aandringen van vele klanten toch een robotica versie gemaakt. Veel van hen komen uit de academische wereld en ontwikkelen voor derden autonome of op afstand bestuurbare robots. Het is een gebied waar alle disciplines - zowel sense, think als act – samenkomen, zonder dat de gebruiker meteen een programmeer expert is. Het robotica pakket bevat daarom tal van drivers voor sensoren, algoritmes voor het maken van beslissingen en functies voor het aansturen van vele actua-

Trends 017

LabVIEW Robotics LabVIEW Robotics beschikt over een uitgebreide robotica bibliotheek voor standaard robotsensoren en -actuatoren, basisalgoritmes voor de intelligente bediening en de waarnemings- en bewegingsfuncties van robots en autonome voertuigen. Met de naadloze integratie van realtime embedded en field-programmable gate array (FPGA) hardware kunnen ingenieurs en wetenschappers dankzij deze nieuwe software hun ideeën sneller toepassen. De flexibiliteit van de software biedt tevens uitgebreide mogelijkheden voor de integratie van een groot aantal processingplatformen, 3rd party software tools en voorgedefinieerde robotplatformen. Vanwege zijn open grafische systeemontwikkelingsplatform, kan LabVIEW Robotics ook code van andere talen Alle deelnemers van Field Robot Event 2009, samen met de robots.

importeren, inclusief C/C++, .m bestanden en VHDL, en communiceren met een groot aantal sensoren door gebruik te maken van ingebouwde drivers voor LIDAR, IR, sonar en GPS apparatuur. Zo wordt de ontwikkeltijd aanzienlijk gereduceerd en kunnen ingenieurs en wetenschappers zich richten op het toevoegen van hun eigen algoritmes

Een spelletje airhockey waarbij de puck wordt gevolgd met behulp van een snel visionsysteem.

en code. Bovendien bevat de software nieuwe robotics IP voor een eenvoudiger implementatie op real-time en embedded hardware voor het ontwijken van obstakels, inverse kinematica en zoekalgoritmes

Vision

om een autonoom systeem of robot te helpen bij het plannen van

Vision maakt al wat langer deel uit van LabView, zij het niet als apart

een optimale route. LabVIEW Robotics is ideaal voor het ontwerpen

product, maar als add-on. Zo kunnen al geruime tijd diverse test- en meet-

en prototypen van tal van applicaties. Denk hierbij aan autonome en

toepassingen ontwikkeld worden, maar dringt het ook steeds meer door

semi-autonome voertuigen, robot reddingsplatformen, persoonlijke

in de robotica. En dat is andere koek, want nu is de omgeving dynamisch.

en service robots, medische robots, academische en research robots,

Een van de oplossingen blijkt het zogenoemde sensor fusion. Zo kunnen

land- en mijnbouwsystemen.

bijvoorbeeld een laser range finder en een camera in één overlay wor-

In combinatie met NI CompactRIO of NI Single-Board RIO apparatuur

den gecombineerd. Kyle Voosen is een van de visionexperts bij National

levert LabVIEW Robotics een compleet ontwikkelplatform voor het

Instruments en licht een aantal ontwikkelingen toe. “Vision is de grootste

ontwerpen van robot besturingssystemen. De herconfigureerbare I/O

add-on voor LabView. Er zitten tal van functies voor textuur, oppervlak-

(RIO) architectuur omvat een real-time processor, een FPGA en een

inspectie of contouranalyse in. Maar ook combinaties met bijvoorbeeld

groot aantal I/O opties, zoals analoog, digitaal, motion en communi-

ultrasone informatie kunnen worden gemaakt. Een van de trends hierbij is

catie. Door standaard sensoren te combineren met een CompactRIO of

dat er een steeds grotere rol is weggelegd voor de FPGA. Het maakt vision

NI Single-Board RIO embedded systeem, kunnen ingenieurs en weten-

sneller, lichter en energiezuiniger (belangrijk voor autonome applicaties),

schappers snel complexe robotapplicaties ontwerpen en prototypen.

maar is wel lastig. Beeldverwerking met de computer gebeurd namelijk

Op de website van National Instruments krijgen lezers toegang tot een

op basis van floating points, terwijl de FPGA middels fixed points werkt.

hele verzameling robotica tutorials, webcasts, video’s en case studies

De gebruiker heeft hier natuurlijk boodschap aan en wil niet ineens met

over het gebruik van NI hardware en software. De “Robotics 101 Re-

VHDL code overweg moeten kunnen. Daarom zijn in LabView 2010 tal van

source Kit”is te downloaden via www.ni.com/robotics.

IP blokken (functies) opgenomen die met Xilinx (FPGA producent) zijn ontwikkeld en die dit ondervangen. Of het nu gaat om een GigE interface, een stereovisionapplicatie of een 2D-filter, hiervoor zijn tal van functies aanwezig.” Gevraagd naar enkele visiontrends in het algemeen hoeft Voosen niet lang na te denken. “Ik zou toch zeggen 3D-vision. En dan is met name de ‘time-of-flight’ methode interessant. Hier kan je namelijk met één camera uit de voeten. Helaas laat de resolutie nog te wensen over, maar dat zal ongetwijfeld verbeteren. Als tweede trend moet ik toch weer de FPGA noemen. Door deze in de regelloop van de beeldaquisitie op te nemen kan deze veel intelligenter plaatsvinden waardoor er minder informatie verwerkt hoef te worden. Want hoewel de rekenkracht per vierkante millimeter door de wet van Moore nog veel zal toenemen is het zonde om naar dingen te verwerken waar je vervolgens niets mee doet.”

018 Trends

Een van de vele autonome robots die op de NI Week te zien was.

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

TU Eindhoven klaar voor WK 2011

Heico Sandee

Omnivisie voor de perfecte één-twee al sinds 2005 neemt de Technische Universiteit Eindhoven deel aan de RoboCup competitie. Binnen deze competitie, geïnitieerd ten behoeve van onderzoek en educatie, komen de nieuwste technologieën van diverse disciplines samen op het uitdagende gebied van robotica. De grote uitdaging van RoboCup is een team van diverse, zeer snel bewegende robots te creëren in een hoog dynamische omgeving. Hierbij wordt intensief gebruik gemaakt van visionsystemen op alle robots in het veld, om daarmee een gedeeld model van de omgeving te maken, het wereldmodel.

020 RoboCup

De primaire en oorspronkelijke applicatie is

sen waar dan ook op het veld. De camera is

robotvoetbal, maar reeds diverse leagues heb-

verticaal gepositioneerd bovenop de robot en

ben zich geschaard onder RoboCup, waaronder

kijkt omhoog in een spiegel met een vorm die

bijvoorbeeld RoboCup@Home, waar een robot

zodanig is gekozen, dat objecten die verder

moet functioneren in een huiselijke omge-

weg liggen enigszins vergroot worden in te-

ving. De TU Eindhoven is actief in verschillende

genstelling tot de meeste omnivisie spiegels.

leagues. In de zogeheten MidSize league loopt

De beeldverwerkingsoftware is op te delen in

Eindhoven mee in de wereldtop, onder de vlag

twee onderdelen: lokalisatie van de eigen posi-

van TechUnited. Afgelopen april bereikte het

tie in het veld en het herkennen en lokaliseren

team nog de eerste plaats in de German Open,

van andere objecten in het veld.

het officieuze EK robotvoetbal en op het WK in

Het algoritme om de eigen positie te bepalen

Singapore eindigde TechUnited op plaats twee.

gaat in het beeld op zoek naar witte lijnen op basis van groen-wit-groen overgangen. Vervol-

Robots

gens wordt er met een optimalisatieroutine ge-

De robots van TechUnited Eindhoven, genaamd

probeerd de gevonden lijnpunten op het veld te

Turtles, verplaatsen zich met behulp van drie

mappen. Na deze stap zijn er twee mogelijkhe-

omnidirectionele wielen. Ieder wiel wordt

den over waar de robot staat, omdat het veld

aangedreven door een 150 Watt Maxon motor,

symmetrisch is ten opzichte van de middellijn.

bestuurd middels Elmo-versterkers. De Turtles

Om deze reden is de robot uitgerust met een

beschikken over een actief balcontrolesysteem,

elektronisch kompas, zodat aan de hand van de

dat de bal bij zich houdt wanneer de robot zich

kompaswaarde een eenduidige positie volgt.

verplaatst. In de robot bevindt zich een schiet-

Deze positie wordt vervolgens gebruikt als cor-

mechanisme dat de bal met een instelbare

rectie voor de odometriedata; de incrementele

hoogte kan wegschieten. De robot wordt ge-

encoders op de wielen houden de positie van

voed door twee 24 volt Makita accu’s.

de robot bij, die echter in de tijd kan verlopen

Om informatie uit zijn omgeving te verkrijgen,

door slip. Dit betekent dat indien de robot zich-

beschikt iedere Turtle over twee camera’s: een

zelf niet kan lokaliseren met behulp van de om-

omnivisiecamera en een camera aan de voor-

nivisie, hij nog steeds weet waar hij is aan de

zijde. De omnivisiecamera heeft met zijn para-

hand van de encoders.

bolische spiegel een kijkhoek van 360 graden.

Het lokaliseren van objecten in het veld is de

Hiermee bepaalt de robot zijn positie in het

tweede stap in de beeldverwerkingssoftware.

speelveld en de positie van de objecten in het

Omdat de bal vooralsnog altijd een sterk con-

veld, waaronder andere robots en natuurlijk de

trasterende kleur met andere objecten op het

bal. De camera aan de voorzijde maakt het ook

veld heeft (zoals oranje of geel), wordt de bal-

mogelijk nauwkeurig vast te stellen waar de

herkenning op basis van kleursegmentatie ge-

bal zich bevindt als deze door de lucht vliegt.

daan. Een vooraf bepaalde verzameling van 3D

Met een elektronisch kompas wordt vastge-

convexe omhullenden in de kleurenruimte die

steld wat de eigen zijde is, en welke van de

de bal beschrijft wordt in een kleuren look-up

tegenstander. Er zijn namelijk geen kenmerken

tabel gestopt, waarmee vervolgens de kleur-

in het speelveld opgenomen om dit met de ca-

segmentatie uitgevoerd wordt met behulp

mera’s te detecteren.

van een snelle look-up tabel. Met behulp van

Voor data-acquisitie en aansturen van de actua-

een blobanalyse worden balkandidaten in het beeld gezocht. Deze moeten onder andere ook

toren wordt gebruik gemaakt van het EtherCATsysteem van Beckhoff. Deze netwerkstandaard

op 30 Hertz, het combineren van de data van

voldoen aan een bepaalde grootte afhankelijk

maakt het mogelijk om met zeer nauwkeurige

alle robots op 10 Hertz, terwijl de controllers

van de positie in het beeld (aannemende dat

timing op hoge frequentie kleine datapakket-

voor de motoren op 1000 Hertz draaien.

de bal op de grond ligt). De dichtstbijzijnde bal kandidaat wordt vervolgens gekozen. Om

ten te communiceren naar de onboard mini-pc met daarop een preemptive Linux kernel. De

Omnivisie

de overige objecten in het veld te herkennen,

robotsoftware wordt automatisch gegenereerd

De omnivisie van de robot is één van de be-

wordt gebruik gemaakt van het feit dat het

vanuit Matlab/Simulink-modellen. Drie ver-

langrijkste sensoren van de robot. De keuze

veld groen is en de robots overwegend zwart

schillende applicaties zorgen ervoor dat alle

voor een omnivisiesysteem is voortgekomen

moeten zijn. Dit gebeurt adaptief op basis van

sensoren worden uitgelezen, de actuatoren

uit de wens om te allen tijde een zo volledig

groen-zwart overgangen. Op deze manier wor-

worden aangestuurd en dat de robot de juiste

mogelijk beeld van het veld te creëren, om

den de tegenstanders en de medespelers in

beslissingen neemt. De beeldverwerking draait

snel te kunnen anticiperen op gebeurtenis-

het beeld gevonden.

RoboCup 021

Nopp = 5 Npeer = 4

2

Prob: 0.90762 Pass to target Turtle 2 will intercept

3

8

8

63

6

4

4

2

2

0

0

y

y

1

−2

−2

2

−4

−4

−6

−6

−8 −5

1 0 x

4

−8

5

Technische data omnivisiecamera

Technische data front camera

Omnivisiecamera: Prosilica GC750C,

Resolutie: 640x480 pixels, Sensor: 1/3”

Resolutie: 752x480 pixels, Snelheid:

CCD, 8 bits grijswaarden, Snelheid: Maxi-

Maximaal 60 Hz, Industriële pc: Beckhoff

maal 242 frames per seconde, DSP: 1 GHz

C6920, Processor: Core duo 2.16 GHz,

Texas Instruments TMS320C64XX, Geheu-

Geheugen: 2 GB

gen: 64 MB

−5

0 x

5

1: Op basis van een Voronoi diagram bepaalt de robot een pad naar het doel, vrij van tegenstanders. 2: E en typisch scenario waar een pass uit berekend wordt. 3: O  p basis van 8 criteria wordt de gewogen som bepaald om de optimale pass te berekenen.

Wereldmodel

Front camera

in combinatie met beweging in opeenvolgende

Aangezien de omnivisie van de robots een

De omnivisiecamera is ideaal om de positie van

frames. Indien een object met een ronde vorm

gelimiteerd bereik hebben, en omdat robots

de robot te bepalen en de balpositie wanneer

van bepaalde afmetingen omhoog of omlaag

elkaar onderling als tegenstander zien, is het

deze op de grond ligt. Wanneer de bal echter

in het beeld beweegt, wordt dit als een bal ge-

noodzakelijk om informatie tussen de verschil-

in de lucht is, werkt de omnivisie camera niet

zien.

lende robots uit te wisselen. Met behulp van

meer optimaal, omdat er slechts een beperkt

multicast-communicatie via wifi worden de ei-

gebied in de lucht zichtbaar is. Voor de detectie

Toekomst

gen locatie en de locatie van de bal en tegen-

van een bal in de lucht wordt een naar voren

Door de toegenomen resolutie en snelheid van

standers uitgewisseld op een vaste frequentie

gerichte camera gebruikt die een grote kijk-

camera’s vraagt de realtime verwerking van de

van 20 Hertz. Door de informatie van de andere

hoek heeft in de lucht. Om nauwkeurig de posi-

beeldinformatie steeds meer cpu-kracht. Om-

robots te combineren met de eigen informatie,

tie en snelheid van de bal te bepalen is gekozen

dat intelligente camera’s niet voldoende reken-

wordt een model van de wereld gecreëerd.

voor een intelligente hogesnelheidscamera, de

capaciteit hebben en de PC op de robot ontlast

Aangezien er ruis en tijdvertraging op de me-

Vision Components VC4458, met een maximale

moet worden, is gekozen om een video proces-

tingen van de verschillende robots zit, worden

beeldfrequentie van 242 frames per seconde

sing unit (VPU) te ontwikkelen gebaseerd op

clustering en tracking gebruikt om de metingen

en een 1GHz Texas Instruments DSP processor.

een Xilinx Virtex5 FPGA. Deze chips, waarvan

op de juiste manier met de juiste tegenstander

De detectie van omhoog en omlaag bewegen-

de architectuur niet vast ligt, maar vrij gepro-

te associëren. Op basis van de informatie uit dit

de ballen gebeurt realtime op honderd frames

grammeerd kan worden, zijn optimaal te ge-

model probeert een robot die de bal heeft een

per seconde geheel op de DSP van de camera,

bruiken voor de algoritmen die nodig zijn voor

globaal pad, vrij van tegenstanders, te vinden

en de gedetecteerde posities en snelheden

lokalisatie en baldetectie. De ontworpen VPU

in de richting van het doel van de tegenstan-

worden via de seriële poort op de camera via

kan simultaan twee camera’s met een resolutie

der. Een tweede belangrijke toepassing van

een EtherCAT-module aan de robot doorgege-

van 800x600 pixels op een beeldfrequentie van

deze informatie is het positioneren op het veld

ven. De robot kan vervolgens bepalen of er

tachtig frames per seconde verwerken, waar-

om dichtbij een tegenstander te gaan staan in

een actie ondernomen moet worden, zoals het

mee een hogere nauwkeurigheid kan worden

geval van bijvoorbeeld een vrije trap of inworp

omhoog schuiven van het rek van de keeper,

behaald dan met het huidige systeem, zodat

van de tegenstander, of om juist open ruimtes

of het aannemen van een andere positie om

ook een voorspelling gedaan kan worden over

te vinden voor een pass indien de vrije trap

een bal te onderscheppen. Aangezien de intel-

waar een bal over enkele milliseconden terecht

voor het eigen team is. In de toekomst zullen

ligente camera geen kleurinformatie bevat en

zal komen. Dit is belangrijk voor het verbeteren

steeds meer beslissingen gebaseerd worden op

de DSP beperkte rekencapaciteit heeft, is geko-

van de keeper en voor het ontvangen van een

basis van de tegenstanderposities en -snelhe-

zen voor een eenvoudig algoritme gebaseerd

pass, om daarmee volgend jaar wereldkampi-

den uit het wereldmodel.

op geometrische eigenschappen van een bal,

oen te kunnen worden.

022 RoboCup

Robot Safety Seminar 2010

De kunst van het voorkomen • Leer alles over de impact van nieuwe regels en technologie • Volledig toegespitst op veiligheid van roboticasystemen • Zowel nationale als internationale expertise • Praktijkgericht, dus geen verkooppraatjes

www.mikrocentrum.nl/robot-safety

18 november 2010, Verkade fabriek Den Bosch 023

Intelligent buffersysteem brengt robotica vele nieuwe mogelijkheden

3D-schuifpuzzel blijkt het ei van Columbus Eén van de heilige gralen van de pick & place toepassingen is het zogenoemde orderpicking. Hierbij worden verschillende soorten producten automatisch in een doos, krat of ander type grootverpakking verzameld. Met trends als online boodschappen doen en de toenemende vraag naar klantspecifieke mengverpakkingen is de iCollector helemaal van deze tijd.

Liam van Koert

Ruim een half jaar geleden berichtte Vision & Robotics over een spannend

worden eerst de batches geproduceerd en daarna de specials. Probleem

nieuw systeem in ontwikkeling. Geheel in lijn met de successen van Steve

hierbij is dat de strips niet netjes in volgorde van het afleveradres uit de

Jobs en consorten werkte Ferdar in Almere aan de iCollector: een systeem

machine komen, en dat met het afhandelen van de order nog behoor-

dat tal van verschillende producten op tal van manieren bij elkaar kan

lijk wat handwerk gemoeid is. Maar wanneer de iCollector wordt ingezet,

brengen. De mogelijkheden lijken vrijwel onbeperkt, en directeur Fred

kunnen de juiste strips, door het slim in drie richtingen schuiven van de

Bokhorst vindt het dan ook lastig uit te leggen wat de iCollector nu pre-

dragers, automatisch op een bepaald kenmerk - bijvoorbeeld afleveradres

cies is en waar hij allemaal voor kan worden ingezet. Toch waagt hij een

- worden gesorteerd. Zet vervolgens een robot aan de uitgiftezijde die alle

poging.

strips netjes in een kratje stapelt (hij krijgt ze in de juiste volgorde aangeboden), en er komen geen handen meer aan te pas.” Bokhorst geeft aan

Orderpicking en itempicking

dat de mogelijkheden vrijwel onbeperkt zijn: in een relatief kleine ruimte

“De iCollector is een modulair systeem dat verschillende producten op de

kan al een zeer grote ‘3D matrix’ worden gebouwd. En door het toepas-

gewenste manier kan rangschikken. Stel het je voor als een groot rek van

sen van verschillende dragers kunnen tal van producten met hun eigen

rijen en kolommen waarbinnen speciaal ontworpen dragers als een 3D

massa’s en afmetingen worden verwerkt. Natuurlijk is, naast orderpicking,

schuifpuzzel op en neer schuiven om zo een order te sorteren. De opstel-

ook itempicking mogelijk. In dit geval fungeert de iCollector als een intelligent magazijn en wordt het gewenst product automatisch naar het uitgifte station getransporteerd.

De iCollector heeft nauwelijks bewegende delen

Techniek Uitvinder van de iCollector is Hugo de Vries van Ferdar. De constructeur die vanaf het eerste uur bij Ferdar in dienst is, licht enkele technische details van zijn ontwerp toe. “Eén van de belangrijkste uitgangspunten

ling die je hier ziet is een twee bij twee configuratie met één invoer en

van de iCollector is dat we zo min mogelijk bewegende delen wilden heb-

één uitvoer.” Bokhorst wijst naar de stellage met toevoerband en robot

ben. Dit kost namelijk energie, maakt de constructie nodeloos ingewik-

waar diverse doosjes medicijnen op hun drager heen en weer schuiven.

keld en zorgt daarnaast voor hogere onderhoudskosten. We hebben dit

“In dit voorbeeld zetten we de iCollector in als orderpicksysteem voor

gerealiseerd door de dragers elkaar te laten voortduwen als het gaat om

grotere apotheken. Meestal worden medicijnen voor ziekenhuizen en

alle horizontale bewegingen. En voor verplaatsing in de verticale richting

verzorgingstehuizen namelijk per dag of per halve dag voor elke patiënt

is elk ‘rek’ uitgevoerd met een servogestuurde lift. Afhankelijk van de

voorverpakt. Bij het inpakken van de strips, dat machinaal plaatsvindt,

toepassing kan het systeem natuurlijk worden uitgerust met barcode­

024 Logistiek

De orderafhandeling vindt plaats op basis van barcodes.

Een zijaanzicht van de iCollector.

scanners, op basis waarvan de orderafhandeling kan plaatsvinden. En de iCollector-software die in feite het brein van de buffer vormt en bepaalt hoe producten zo efficiënt mogelijk kunnen worden gerangschikt, kan gekoppeld worden met ERP- (Enterprise Resource Planning) of WMS- (Warehouse Management Systeem) systemen.” Gevraagd naar wat getallen met

Een robot vult de kratten bij het uitgiftestation.

betrekking tot afmeting en snelheid zegt De Vries: “Momenteel hebben we drie bouwgroottes in de aanbieding: de S-, de M- en de H-serie. De

A-frame namelijk veel meer plaats in, ook is hij altijd sneller leeg dan dat

S-serie, welke hier is opgesteld, is geschikt voor kleinere producten tot

hij gevuld is, en is er altijd een bepaalde mate van handwerk nodig. Daar-

2,5 kilogram, terwijl er met de M-serie met kratten en dozen geschoven

naast is de iCollector geschikt voor vele fabrieksvloeren. Bij een klassieke

wordt. Deze kunnen maximaal tachtig kilogram zijn. De H-serie is voor

opstelling met zeven productielijnen heb je normaliter zeven formeersta-

wat betreft maximale productafmetingen en massa gelijk aan de M-serie,

tions en twee robots nodig die de palletisering voor hun rekening nemen.

maar is speciaal voor hele grote magazijnen.” De Vries licht toe dat de

Maar nu kan je met één iCollector en één robot uit de voeten. Dat scheelt

te halen snelheden heel erg afhankelijk zijn van de gekozen toepassing.

veel geld. En wat te denken van de logistiek in geconditioneerde kaaspak-

“Het hangt er maar net vanaf of dat je in batches werkt, of dat er slechts

huizen? Traditioneel liggen de kazen in boxen te rijpen en wordt er veel

enkele producten verplaatst worden. Dit geldt voor zowel de ingang als de

kaas, en dus geld, verspild door het eruit halen van de hele batch, terwijl

uitgang. Maar om een idee te geven, met alleen maar batch in en single

slechts een deel nodig is. En is een kaas eenmaal buiten geweest, dan

out heb je het toch al snel over tweeduizend producten per uur.

mag deze in verband met voedselveiligheid niet meer terug de geconditioneerde ruimte in. Vergelijkbare problemen treden op bij het afkoelen

Missing Link

(tegen bolling van de pakken) van net afgevulde vla of yoghurt, of vlees

De ambities van Ferdar Automation rijken ver, helemaal wanneer het de

dat moet besterven. Batches moeten bij elkaar gehouden kunnen wor-

iCollector betreft. Er zijn wereldwijd patenten aangevraagd, en Bokhorst

den, en de iCollector is hiervoor een ideale oplossing.” Hoewel Bokhorst

ziet onnoemelijk veel plekken waar de slimme buffer dienst zou kunnen

te kennen geeft nog wel even door te kunnen gaan, noemt hij als laatste

doen. “Eigenlijk is de iCollector de missing link in de logistiek”, vertelt hij

toepassing de assemblagelijn: de iCollector brengt alle te assembleren on-

enthousiast. “De werking is eigenlijk zo eenvoudig en het systeem is zo

derdelen van verschillende producten bij elkaar, en vervolgens gaat de

universeel inzetbaar, dat de toepassingen me te binnen blijven schieten.

mens of robot aan de slag. “Hoewel ik al de nodige jaren meeloop in de

Natuurlijk liggen er mogelijkheden bij bedrijven als Bol.com of de thuis-

automatisering van de logistiek, ben ik sinds de iCollector fundamenteel

bezorgdienst van Albert Heijn. Maar het is ook een mooie vervanging van

anders tegen een aantal zaken gaan aankijken. Het proces staat niet meer

tal van A-frame- en ‘pick to light-’ oplossingen. Niet alleen neemt een

in dienst van de techniek, maar andersom.”

Logistiek 025

Robot voor prototypes en kleine series zonder vormmal Door een grote vormvrijheid wordt er de afgelopen jaren veel geëxperimenteerd met Single Point Incremental Forming. Het is een techniek waarbij door toedoen van een speciale bolvormige stift plaatmateriaal stapsgewijs in de gewenste vorm wordt gedrukt. Dit artikel gaat in op de voorwaarden voor een geslaagde omvorming, de grenzen van deze relatief jonge techniek en de economische haalbaarheid ervan. Tot slot wordt ook een aantal varianten – waaronder een veelbelovende toepassing met robot – uit de doeken gedaan. Liam van Koert

Grote flexibiliteit met Single Point Incremental Forming Omvormen

mig gereedschap de gewenste contouren te volgen, om zo de plastische

Omvormen kent vele gezichten. En in veel gevallen vindt het vormproces

vervorming van het basismateriaal te bewerkstelligen. Voor Single Point

hierbij incrementeel plaats. Of we het nu hebben over hameren, forceren,

Incremental Forming kunnen machines als die van Amino worden inge-

laservormen of rolvormen, in alle gevallen is er sprake van een staps-

zet, maar ook oplossingen met één of meer flexibel programmeerbare

gewijze aanpak, waarbij het gereedschap een dunne plaat volgens een

robots duiken steeds vaker op. In dit geval wordt er in plaats van SPIF ook

voorgeprogrammeerde baan in de uiteindelijke vorm brengt. Een bijzon-

wel van ‘roboforming’ of ‘roboshaping’ gesproken.

dere en relatief nieuwe manier van omvormen is Single Point Incremental Forming, ook wel SPIF genaamd. In tegenstelling tot Double Point

Rapid Technologies

Incremental Forming, een proces dat jaren geleden ontwikkeld werd door

Eén van de grote voordelen van Single Point Incremental Forming is de

de Japanse bedrijven Matsubara en Amino, is er voor SPIF geen matrijs of

grote vormvrijheid die deze relatief jonge vormtechniek biedt. Daarnaast

stempel nodig dat onder het werkstuk wordt geplaatst. In plaats daarvan

maakt het niet nodig zijn van matrijs of mal de techniek ook economisch

volstaat het een plaat om de omtrek in te klemmen en met een bolvor-

aantrekkelijk. Dit geldt met name voor prototypes en kleine series: met de in andere omvormtechnieken gebruikte mallen zijn weliswaar hoge nauwkeurigheden mogelijk, maar aan deze mallen hangt natuurlijk wel een fors prijskaartje. Enerzijds moeten ze ontworpen en gemaakt worden, waarbij ook zaken als losbaarheid een rol spelen, en anderzijds worden hoge eisen gesteld aan het materiaal om de vorm- en slijtvastheid van de mal te kunnen garanderen. In het geval van grote series kunnen deze kosten over een groot volume producten worden verdeeld. Maar in sectoren als de lucht- en ruimtevaart, waar massaproductie niet in het vocabulaire voorkomt, kan de kostprijs van speciale onderdelen hierdoor tot astronomische hoogte stijgen. Door echter direct vanuit een CAD-model – uiteraard dient dit nog wel in de benodigde en vaak complexere g-code te worden omgezet – te kunnen werken, kunnen in aanzienlijk kortere tijd en tegen aanzienlijk lagere prijs prototypen of functionele producten worden ontwikkeld. Het is dan ook niet verwonderlijk dat Single Point Incremental Forming zo nu en dan in het rijtje van ‘rapid prototyping-’

Een close-up van een incrementeel vormingsgereedschap in actie. (foto: Cambridge)

026 Plaatbewerking

en ‘rapid manufacturing-’ technieken als Selective Laser Sintering en Stereolithografie te vinden is. Men kan zich echter afvragen of dit terecht

Voorbeeld van een product gemaakt met de machine van de Japanse fabrikant Amino. (foto: Amino}

is. Selective Laser Sintering en Stereolithografie zijn namelijk additieve

oefenen die gemiddeld tussen de 500 Newton en 2000 Newton ligt. Ook

productietechnieken, waarbij – weliswaar ook incrementeel – laagsgewijs

kan een oscillerende krachtverloop worden gekozen met een typische

telkens nieuw basismateriaal wordt toegevoegd.

frequentie van circa 250 Hertz. Eén van de beperkingen van Single Point Incremental Forming is de te

Hoe werkt het?

halen nauwkeurigheid. De voornaamste reden hiervoor is te vinden in

Zoals eerder gemeld, zijn er verschillende methoden voor Single Point

het feit dat er, door het elastisch gedrag van het uitgangsmateriaal, te-

Incremental Forming. Zo zijn er machines (dit kan ook een freesbank

rugvering optreedt direct na de vervorming. Daarnaast is de maximale

zijn) waar plaatmateriaal in kan worden geklemd, en een hardstalen of

hoek die behaald kan worden vaak beperkt. Want hoewel producten met

hardmetalen doorn al dan niet roterend de gewenste vorm in de plaat

verticale wanden en kleine radii tegenwoordig wel degelijk gemaakt

drukt. Hierbij is de omtrek van de gewenste vorm ingeklemd, en is het

kunnen worden, ligt het gevaar van scheurvorming door plaatselijke ver-

in sommige gevallen mogelijk ook het opspanraam in verticale richting

dunning van het materiaal altijd op de loer. Om dit gevaar in de perken

te bewegen. Hoewel met dergelijke machines stijver geconstrueerd kan

te houden, is het natuurlijk mogelijk het proces in meerdere stappen te

worden, worden de mogelijkheden ten aanzien van de vorm groter wan-

laten plaatsvinden. Dit betekent echter wel een langere productietijd, en

neer er een robot wordt ingezet. Ook hier volgt de bolvormige doorn

dus ook een economisch nadeel.

de voorgeprogrammeerde baan, en worden over het algemeen stappen gezet van 0,2 tot 1 millimeter diepte. Vertrekpunt is hierbij telkens de

Materialen

buitenzijde van de omtrek en stapsgewijs wordt naar het diepste punt

Het aantal materialen dat middels SPIF kan worden bewerkt is groot. Di-

van de gewenste vorm toe gewerkt. Tot slot zijn oplossingen met twee

verse staalsoorten, RVS, aluminium en koper hebben het allen succesvol

gesynchroniseerde robots mogelijk, waarbij de ene robot de gewenste

tot eindproducten gebracht. Zelfs een hoogwaardig materiaal als tita-

vorm indrukt en de andere robot vanaf de andere zijde van de omspan-

nium, populair in de lucht- en ruimtevaart, kan worden ingezet en ook

ning assisteert om bijvoorbeeld een grotere hoek of kleinere radius te

hebben experimenten met diverse thermoplasten plaatsgevonden. Over

realiseren. Bij alle bovengenoemde varianten kan het krachtenspel wor-

het algemeen wijzen de resultaten van de onderzoekers uit dat de vorm-

den aangepast aan materiaal en toepassing, om een zo goed mogelijk

mogelijkheden, mede door het incrementele karakter, groter zijn dan bij

resultaat te verkrijgen. Een methode is om een continue kracht uit te

conventionele plaatbewerkingen. Toch loert er ook hier een aantal gevaren. Zo is het eindresultaat sterk afhankelijk van de mechanische eigen-

Wat SPIF-kenmerken op een rij

schappen van het te verwerken materiaal. Precieze materiaalsamenstel-

Materialen

Staal, RVS, aluminium, koper, titanium, thermoplasten

ling, walsrichting en anisotropie, welke van leverancier tot leverancier en

Plaatdikten

0,4 – 4 millimeter

eindresultaat tot gevolg hebben. Procesparameters als temperatuur zijn

Stapgrootte

0,2 millimeter – 1 millimeter

Nauwkeurigheid

0,2 millimeter

Productietijd per onderdeel

15 minuten - 24 uur

Seriegrootte

0-500 stuks

zelfs van batch tot batch kan verschillen, kunnen een grote variatie op het dan nog niet eens meegenomen. Tot slot dient er ook rekening gehouden te worden met eventuele oppervlakte behandelingen. Zo is het niet ondenkbaar dat ook behandelde platen met behulp van SPIF gevormd kunnen worden, maar een proef van Fatronik met gegalvaniseerde plaat laat duidelijk zien dat de coating op diverse plekken behoorlijk is aangetast.

Plaatbewerking 027

012

013

014

015

> Common Vision Blox is the perfect

016

software platform for quick and reli-

able vision application development.

017

This fast, powerful, modular program-

018

ming library supports all common

019

acquisition technologies. Based on a

020

set of highly optimized algorithms, users can even integrate custom code

021

for total flexibility. For a cost-effective,

022

truly industrial product, test Common

023

Vision Blox today.

024

Imaging At Its Best.

025

026

Download your own test version at:

www.commonvisionblox.com

027

028

put your i nspection on course to wi n 030

www.irisvision.eu Phone +31 (0)575 - 495 159

031

032

033

Best Players play at VISION The international who’s who of the machine vision industry meets year after year in Stuttgart. The world market leaders will be there, in addition to many small, highly specialised companies. They will present their systems, components and services, as well as applications for various sectors: from the automobile industry to mechanical engineering, from the food industry to medical technology. It’s your move now: www.vision-fair.de

028

N With VISIO Area & Integration ark nP Applicatio

Messe Stut Stuttgart, ttgart 9 – 11 November 2010

maar ook diverse biomedische toepassingen liggen in het verschiet. In beide gevallen is er een hoge mate van customisation en zijn de volumes derhalve klein, terwijl de waarde van het eindproduct hoog is. Toch is SPIF voor een sector als de automotive niet uitgesloten. Want hoewel het maar de vraag is of SPIF een goed prototypemiddel is – de kennis die in deze fase wordt opgedaan moet uiteindelijk wel worden omgezet in een matrijs – kan het soms een voordeel zijn een klant een onderdeel sneller in handen te geven. En ook het vervallen van de noodzaak om sommige zeer grote mallen te moeten bewaren voor de toekomst, of de mogelijkheid van ‘car tuning’, kan een reden zijn voor SPIF te kiezen. Tot slot is SPIF ook doorgedrongen in het maken van huishoudelijke producten (woninginrichting) en kunst. Zo is er een Italiaans meubelbedrijf dat high-design onderdelen maakt in batches van ongeveer twintig stuks.

Veelbelovende combinatie Ruim een half jaar geleden rondde Bart Callebaut van de Katholieke Universiteit Leuven een onderzoek af, waarbij een combinatie werd gezocht tussen incrementeel omvormen met behulp van een robot en laseromvormen. Naast het laseromvormen, waarbij gebruik gemaakt wordt van lasergeïnduceerde thermische spanningen voor het realiseren van het omvormmechanisme, werd ook het zogenoemde ‘LASPIF’ onderzocht. Bij deze methode wordt de laserwarmte gebruikt om de vervormingszone voor te verwarmen. Ook hier werd de plaat in een vertikaal klemsysteem ingeklemd, waarbij aan één zijde een zesassige robot het incrementeel

De SPIF-robot in Leuven in actie.

vormen voor zijn rekening nam, terwijl aan de andere kant een drieassig laserpositioneersysteem met een dynamische laser (500W Nd:YAG)

Economisch perspectief

het plaatmateriaal voorverwarmde. Tevens was in een koel- en smeer­

De beperkte nauwkeurigheid en hoek limiteert uiteraard het aantal toe-

systeem voorzien om een juiste temperatuurdistributie te verzorgen.

passingen waarvoor SPIF kan worden ingezet. Daarnaast is de productie-

Conclusie van het onderzoek was dat enerzijds de proceskrachten konden

tijd relatief lang. De productie van een CAD-object van ongeveer 100 x

worden verlaagd, terwijl anderzijds de nauwkeurigheid toenam. Tevens

100 millimeter duurt ongeveer een kwartier, terwijl voor een complex

waren vormdetails met een kleinere kromtestraal mogelijk. Bovendien

product zomaar vierentwintig uur nodig zou kunnen zijn. Dit maakt dat

blijkt het met LASPIF mogelijk materialen om te vormen, waarmee nor-

het speelveld wordt aangegeven door kleine series producten, waar een

maliter problemen zijn bij kamertemperatuur.

grote vormvrijheid en een eventuele reductie van het aantal benodigde onderdelen (integreren van functies) gewenst is, en waar de geometrie-

Conclusie

eisen niet al te hoog liggen. Ook prototypes behoren tot de mogelijk-

Hoewel Single Point Incremental Forming wel degelijk toekomst heeft, is

heden. Veelbelevende sectoren zijn dan ook de lucht- en ruimtevaart,

de productietechniek nog redelijk onbekend. Gelukkig neemt de belangstelling, onder invloed van trends als een kortere time to market, kleinere

Vergelijkingstabel SPIF en andere omvormtechnieken

productieaantallen door mass customisation en technologische vooruitgang, toe. Nog steeds vindt in gerenommeerde onderzoeksinstellingen,

Vormpersen

Incrementeel

Hand

Aantal onderdelen

1000

0-500

0-100

Matrijs materialen

100 procent

40 procent

10 procent

woord op de zoektocht naar een universeel vormgereedschap dat het

Geluid

90 dB

60 dB

80 dB

beste van alle werelden in zich vertegenwoordigd heeft, zal het echter

Oppervlakte

Zeer goed

Goed

Goed

nooit worden. SPIF moet dan ook gezien worden als een complementaire

Ruimte

Veel

Weinig

Gemiddeld

techniek, in plaats van een vervanger.

Nauwkeurigheid

Goed

Goed

Gemiddeld

Reproduceerbaarheid

Hoog

Hoog

Laag

Flexibiliteit

Laag

Hoog

Gemiddeld

Vereist veiligheidsniveau

Hoog

Laag

Time to Market

Hoog

Laag

Bron: Fatronik

waaronder het Fraunhofer Instituut en de Katholieke Universiteit Leuven onderzoek plaats om de prestaties van SPIF verder te vergroten. Hét ant-

Voordelen

Nadelen

Vormvrijheid stijgt

Beperkt in helling van de wand

Meer flexibiliteit

(nu tot negentig procent)

Laag

Sterk verkorte productietijd

Beperkte nauwkeurigheid

Laag

Geluidsarm

Meer CNC programmeren

Geen dure matrijs nodig

Plaatbewerking 029

Robot Safety Seminar 2010 Het Robot Safety Seminar is terug. Op 11 november organiseren het Mikrocentrum en Vision & Robotics in samenwerking met de Robotics Association Benelux namelijk een nieuwe versie van dit zeer informatieve evenement. Onder de titel “De kunst van het voorkomen” zullen vele relevante veiligheidsvraagstukken aan bod komen. In 2009 moest het Robot Safety Seminar helaas worden afgeblazen. De

Uiteraard zal er ook ruime aandacht zijn voor het Robotics Safety Mark

economische tegenwind bleek een dusdanig negatief effect op het aantal

van de RAB. Dit keurmerk, dat onder andere aan leden van de RAB werd

aanmeldingen te hebben, dat door laten gaan geen reële optie was. Om

uitgereikt, is een inmiddels een jaar aan ervaringen rijker. Wat zijn de

dit voor 2010 te voorkomen is er, in tegenstelling tot voorgaande edities,

bevindingen van de diverse betrokkenen, en in hoeverre heeft het keur-

besloten één datum en één plek te kiezen. Inhoudelijk zal het programma

merk robotveiligheid hoger op de agenda gekregen? Tot slot zullen ook

echter minstens zo relevant zijn voor iedereen die direct of indirect te

enkele technische ontwikkelingen die de robot veiliger maken de revue

maken heeft met de veiligheid van robotsystemen.

passeren, en zullen zowel nationale als internationale experts hun visie

Een kleine greep uit de onderwerpen die aan bod zullen komen:

ten aanzien van robotveiligheid met u delen. Binnenkort zal het volledige

•

Robotintegratienorm ISO 10218-2; status en werking in de praktijk

programma te vinden zijn op www.safetyseminar.nl en de website van

•

De nieuwe Machinerichtlijn en de gevolgen voor de robotintegrator

Vision & Robotics.

•

Hoe kun je functionele veiligheid van de robotbesturing realiseren?

•

Een afgeschermde cel, of zij aan zij werken met de robot?

•

Hoe controleer je de robotprogrammeur en zijn programma?

• Robots toepassen in een samengestelde machine: wie is verantwoor-

Datum:

18 november 2010

Plaats:

Verkade fabriek in Den Bosch

delijk voor wat?

Doelgroep: Robotleveranciers, integratoren,

•

Waar moet je op letten bij de import en export van robotsystemen?



machinebouwers, eindgebruikers (TD)

•

Autonome robots en veiligheid

Kosten:

150 euro (inclusief lunch)

•

Geld verdienen met robotveiligheid, utopie of realiteit?

030 Branche Bulletin

Branche Bulletin

Heeft metaal in Benelux toekomst zonder industriële robots? Industriële robotica wordt veel toegepast in de automotive sector.

robotsystemen, die op de themadag zullen exposeren, zullen de RAB-

Industriële robots kunnen echter ook veel ander werk in de metaal

leden, met behulp van een afwisselend programma, de vraag beantwoor-

sector op efficiënte wijze aanpakken; denk aan verspanen of het buigen

den of metaal in de Benelux toekomst heeft zonder industriële robots.

van plaat. Om dit en gerelateerde onderwerpen te bespreken, organiseert  de vereniging Robotics Association Benelux (RAB) op 14 oktober 2010 een themadag. Op de themadag zullen leden van de RAB de vele

Organisatie: Vereniging Robotics Association Benelux (RAB) –

toepassingen aan de bezoeker presenteren. Enkele eindklanten van de



secretariaat gevoerd door vereniging FME - CWM

RAB-leden zullen vertellen over hun ervaringen met industriële robots.

Waar:

Bouw & Infra Park BV Harderwijk

Ook wordt er aandacht besteed aan de nieuwste ontwikkelingen binnen

Wanneer:

14 oktober 2010

de verbindings-, omvormings- en vervaardigingstechniek, en welke im-

Tijd: 13:00 – 18:00 uur; aansluitend vindt er een netwerk-

pact dat heeft op flexibele automatisering. Het Nederlands Instituut voor

diner plaats te AWL Techniek BV in Harderwijk, waar

Lastechniek (NIL) zal zijn visie geven op het flexibel automatiseren van

men ook een aantal industriële robotopstellingen

lasprocedés. De ING zal een lezing houden over de ‘economic drivers’ voor flexibel automatiseren. Het dagprogramma wordt afgesloten met een ple-

kan bewonderen. Meer informatie:  www.robotics-benelux.info

naire forumdiscussie. Samen met enkele toeleveranciers van industriële

Begin roadmap robotica Met een kick-off seminar in Utrecht op 25 juni is een begin gemaakt met het bundelen van de krachten op het gebied van robotica in Nederland. Wiebe Draijer, toenmalig lid van het innovatie platform, gaf een duidelijk

Nummer 2, juli 2010

van de acceptatie van robots. Daarnaast moet al vroeg in het ontwikkelingsproces

robotica. Er zal dus aanvullend onderzoek moeten gedaan op het gebruikersbehoeften worden meegenomen. Al met worden al een groot pakket aan acties die moeten worden ondernomen, gebied van arbeid. daarom is het nu noodzaak de focus te kiezen voor Nederland. In het volgende seminar van RoboNED zullen we met deze focus aan de slag gaan!

signaal. Hij stelde: “Het is belangrijk om focus aan te brengen, door goed

care

in beeld te hebben waar Nederland goed in is. Wel moet het ecosysteem

Medical

voor robotica de hele breedte van fundamenteel onderzoek naar toepassing bestrijken, en onderwijs en arbeidsmarkt meenemen. En de sector

Therapeutical

moet committent tonen en dan aangeven wat de overheid daaraan kan toevoegen”.

Industrial

bieden betrokken, zoals werktuigbouwkunde, elektrotechniek, software Application Clusters

Consumer services and applications

moeten samenwerken om een robot goed te laten functioneren. Dit sa-

Virtual reality

is versnipperd. RoboNed wil de synergie tussen verschillende vakgebie-

Agro&Food

den bevorderen, zodat er een gezamenlijke focus zal ontstaan. Er wordt maal op roboticagebied, toch valt het erg tegen hoeveel van dit ontwikkelingswerk ook daadwerkelijk leidt tot een product welke de maatschappij

Professional services and applications

Defense&Safety

Space

Construction Infrastructure

dient. RoboNed gaat het innovatie-ecosysteem in Nederland bevorderen en heeft hiertoe de unieke mogelijkheid doordat maatschappelijke, onderzoeks/onderwijs en industriële stakeholders in RoboNed verenigd zijn en samenwerken. Daarnaast speelt RoboNed een belangrijke rol bij de maatschappelijke acceptatie van robotica. Het is vaak niet duidelijk wat de voordelen van

Household Edutainment & Mantainance& Inspection

menwerken van de verschillende vakgebieden gebeurt nog te weinig en

in Nederland al veel werk verzet op het gebied van innovatie en hele-

Manufacturing& Automotive Material Handling

Bij het ontwikkelen van robots is een grote verscheidenheid aan vakgeengineering en het betreffende toepassingsgebied. Deze vakgebieden

Surgical

Figuur 1: Clustering van roboticatoepassingsgebieden

Voor meer informatie kunt u contact op nemen met de platformmanager van RoboNED, ir. Ditske Kranenburg, [email protected]. Blijf ook op de hoogte van RoboNED via www.roboned.nl.

robotica zijn, in tegendeel, een heel begrijpelijke weerstand wordt veroorzaakt door de verwachting dat arbeidsplaatsen verloren zullen gaan door

Branche Bulletin 031

“Door NI LabVIEW waren we negen maanden eerder klaar dan gepland.” Danny Hendrikx, Productiemachine Ontwerper, Sylvania

De nieuwe generatie productiemachines van Sylvania vereist een hoge productiesnelheid, een grote nauwkeurigheid en een complex besturingssysteem met geïntegreerde motion, vision en laserbesturing. Met de betrouwbaarheid van een PLC, de flexibiliteit van custom hardware en de prestaties van een PC leverden National Instruments Programmable Automation Controllers (PAC’s) de complete oplossing. Met LabVIEW grafische programmering heeft Sylvania het project in slechts 25 procent van de geplande NI CompactRIO Measurement, Inspection and Control System

>>

ontwikkeltijd kunnen voltooien.

Leer hoe u uw machine sneller kunt ontwerpen op ni.com/industrial

National Instruments Netherlands BV n Pompmolenlaan 10 n Postbus 124 n 3440 AC Woerden Tel +31 348 433 466 n Fax +31 348 430 673 n Chamber of Commerce n # 301 168 13 n Utrecht

032

©2010 National Instruments Corporation. Alle rechten voorbehouden. CompactRIO, LabVIEW, National Instruments, NI, and ni.com zijn handelsmerken van National Instruments. Andere product- en bedrijfsnamen zijn handelsmerken of -namen van de respectievelijke bedrijven. 2044

0348 433 466

Veel introducties op Vision 2010 Ook dit jaar zal in Stuttgart Europa’s grootste visionbeurs plaatsvinden. Zowel aanbieders van identificatietechnologie, meetapparatuur, beeldverwerkingsystemen en services tonen er hun waar. Naast de gebruikelijke expositieruimte en lezingen, hoopt de beursorganisatie met een tweetal uitbreidingen nog meer bezoekers te trekken. Naar verwachting zullen zo’n driehonderd leveranciers van visionproduc-

Cognex viert tijdens Vision 2010 de première van de In-Sight 5605, een

ten een breed scala aan producten tonen, uitgestrekt over twintigduizend

compleet stand-alone visionsysteem. Leuton Vision volgt de trend naar

vierkante meters in twee hallen. De bezoeker vindt hier alles over de

geheel zelfstandig functionerende visionsystemen voor ingewikkelde

nieuwste ontwikkelingen in innovatieve camerasystemen, visionsenso-

machinevisiontaken, zoals de ontwikkelomgeving. Dit bedrijf presenteert

ren, framegrabbers, belichting, lasers, lenzen, optische filters, accessoi-

voor het eerst de leverbare versie van de CheckSight PC camera, welke

res, softwarebibliotheken, applicatiespecifieke machinevisionsystemen,

beschikt over een 1.6 GHz Intel Atom processor van de ‘Embedded’ lijn.

configureerbare machinevisionsystemen en complete oplossingen en

Deze camera is een combinatie van een camera en een pc in één com-

services. Vision 2010 is uitgebreid met een ‘Integration Area’ en een

pacte behuizing, met een modulaire structuur en vele interfaces.

‘Application Park’. Het eerste betreft een presentatieplatform waar

Het nieuwe hogesnelheids videosysteem van Mikrotron is wellicht de op-

complete systeemoplossingen getoond worden. Bij de tweede uitbrei-

lossing indien het nodig is om snelle industrie- of onderzoeksprocessen

ding zijn diverse demonstraties te zien, waaronder live robotvoetbal.

te analyseren. MotionBlitz LTR1 voor langdurige opnames wordt tijdens

Vision is in 23 jaar tijd uitgegroeid tot één van ’s werelds belangrijkste

de beurs in Stuttgart voor de eerste keer getoond. Stemmer Imaging de-

machinevisionbeurs. Zelfs in het crisisjaar 2009 behaalde de beurs uitste-

monstreert de LQ-200CL, een innovatie van de Deense industriële came-

kende resultaten. Dit heeft alles te maken met de grote diversiteit aan

raproducent JAI. Deze 4 CCD lijncamera kan beeldgegevens in de rode,

exposanten: zowel de grote industriële ondernemingen als de kleine ge-

groene, blauwe en de ‘near infrared range’ (NIR) tegelijkertijd opnemen.

specialiseerde bedrijven zijn er te vinden. Samen bedienen ze een groot

MaxxVision presenteert op de beurs voor het eerst de µCamelot Series

aantal sectoren, aangezien het mogelijke toepassingsgebied van machi-

van Imaging Diagnostics. De voornaamste kenmerken van deze serie zijn

nevision zeer divers is. Dit zal zeker doorschemeren in het bijhorende

het modulaire ontwerp, de zeer compacte afmetingen en de goede ver-

inhoudelijke programma dat bol zal staan van topkwaliteit sprekers en

houding tussen prijs en prestatie. De nieuwe ‘ace’ GigE camera series van

interessante discussies.

Basler Vision Technologies zal in Stuttgart met een ander model worden vervolledigd. Tenslotte presenteert Vision Components het nanomodel

Innovatiekracht

van de smartcamera VC6210 nano voor de eerste maal tijdens Vision

De visionindustrie toont nog steeds veel innovatiekracht, al heeft de sec-

2010. Deze zeer krachtige en betaalbare oplossing kan bijvoorbeeld wor-

tor vorig jaar natuurlijk ook een tijdelijke daling in de omzet gezien. Deze

den ingezet bij printinspecties.

innovatiekracht zal tijdens de drieëntwintigste editie van Vision niet onbemerkt blijven. Zo kan de bezoeker kennismaken met de laatste trends op het gebied van camerasystemen met verschillende standaard interfaces.

Vision 2010

Veel aandacht is er voor de stand-alone camerasystemen die complete

Wanneer: 9-11 november

pc-functies integreren. Deze systemen moeten aan strenge eisen voldoen

Waar: Hallen 4 en 6 van de Messe Stuttgart in Duitsland

en moeten een uitmuntende testkwaliteit middels een hoge beeldreso-

Aantal exposanten in 2009: 292 exposanten

lutie, een hoge mate van flexibiliteit tijdens gebruik, een compact ont-

Aantal bezoekers in 2009: 5701 (waarvan 67 procent Duits en

werp en hoogwaardige functionele veiligheid middels efficiënte software

33 procent internationaal)

garanderen. Ook moeten de systemen eenvoudig zijn te programmeren en installeren. Een opvallend groot aantal bedrijven zet haar innovatief vermogen kracht bij met enkele opmerkelijke productintroducties.

Voorproefje Beursupdate 033

Wel normen voor systemen, niet voor producten

Samenstellen en assembleren Vorig jaar stond in Vision & Robotics een artikel over de NEN-EN-ISO 11161 dat over geïntegreerde productiesystemen gaat. Het betrof een norm die onder Machinerichtlijn 2006/42/EG speciaal is ontwikkeld voor de integrator van het productiesysteem. De norm geeft specificaties voor het samenstellen van machines en machinedelen die over het algemeen al geheel of grotendeels voldoen aan de geldende wettelijke veiligheidseisen. In de norm gaat men uit van volledig zelfstandig functionerende machines of niet-voltooide machines/robots. Assemblage is een geheel dat bestaat uit verschillende onderdelen, maar beschrijft tevens de ‘actie’ van het samenstellen. Het betreft dus het in elkaar zetten van onderdelen waarna er een eindproduct ontstaat. De Machinerichtlijn spreekt echter meer over ‘een samenstel’ of ‘samenstellen van machines’ en minder over assembleren.

Het is duidelijk dat de techniek waarbij losse materialen en elementen

Geïntegreerde productiesystemen

worden samengevoegd en verwerkt tot een groter geheel, de afbake-

Voor de goede orde: In de NEN-EN-ISO 11161 worden geïntegreerde pro-

ning zou kunnen zijn tussen assembleren en samenstellen. Een belangrijk

ductiesystemen als volgt gedefinieerd: “een groep machines die op ge-

aspect bij assemblage zijn de losse materialen. Het kan een diversiteit

coördineerde wijze samenwerken, verbonden door een materiaaltrans-

aan onderdelen betreffen, van bouten, moeren en schroeven tot een aan-

portsysteem, met aan elkaar gekoppelde besturingen (geïntegreerde

drijfsysteem (bijvoorbeeld een elektromotor). Samenstellen is echter het

besturingen), met als doel de fabricage, behandeling, transport of verpak-

combineren, ineenzetten, vormen, bouwen, construeren, formeren, in el-

king van afzonderlijke onderdelen of samenstellingen.”

kaar zetten, maken, opmaken, opstellen, samenvoegen en verenigen van

Een geïntegreerd productiesysteem moet dus worden beschouwd als een

bestaande onderdelen. Robots en robotsystemen worden op hun beurt

geheel nieuwe en andere machine. De integrator speelt hier een belang-

weer veelal ingezet voor de assemblage van producten, simpelweg om-

rijke rol omdat hij de persoon is die een geïntegreerd productiesysteem

dat het proces versnellend werkt. Zo zijn er robotsystemen waar onder

ontwerpt, aanbiedt, vervaardigt of samenstelt en die verantwoordelijk

meer processen als mig/mag/tig/plasmalassen, laserlassen maar tevens

is voor het veiligheidsplan (waaronder de beschermende maatregelen,

lijmen, kitten, schroeven en drukvoegen zijn geautomatiseerd.

raakvlakken en verbindingen van het besturingssysteem). Hij dient samen te werken met vakmensen die elk over kennis beschikken van een deel

Opvallend is dat er wel een norm voor het samenstellen van systemen

van het geheel. Wat nu als ‘integrator’ wordt bestempeld, kan een fabri-

(machines en robots) is ontwikkeld, maar niet voor het assembleren van

kant, monteur, ingenieursbureau of de gebruiker van het systeem zijn.

producten. Waarschijnlijk is daar in de markt ook geen behoefte aan. Afhankelijk van de toepassing van robotsystemen bijvoorbeeld in de voe-

Assembleren van robot/robotsystemen

dingsmiddelen-, automotive,- of verpakkingsindustrie wordt bepaald hoe

Indien u zelf onderdelen inkoopt om een robot samen te stellen, is het

het assemblageproces het beste kan worden uitgevoerd.

belangrijk te weten wat de mogelijke eisen zijn voor deze afzonderlijke onderdelen. Deze eisen hangen geheel af van het type onderdeel dat u

Machinerichtlijn 2006/42/EG heeft het in Bijlage V ook nog over montage

inkoopt. Zo kan het een aandrijfsysteem betreffen, dit valt tegenwoor-

en over een montagehandleiding voor niet-voltooide machines. Monteren

dig onder de definitie van Machinerichtlijn 2006/42/EG. De robot kan

is het aanbrengen, assembleren, in elkaar zetten, samenstellen van een

ook een halffabricaat zijn, en behoort dan tot de categorie niet-voltooide

machine of machinedelen. We zien hier de woorden assemblage en sa-

machines waar ook wettelijke eisen voor gelden volgens Machinerichtlijn

menstellen weer naar voren komen, en lijken weer terug bij af.

2006/42/EG. Betreft het kleine losse onderdelen, dan gelden wellicht

034 Robotveiligheid

Safora S.S. Macdonald-Akrum

alleen materiaaleisen. Als inkoper is het belangrijk een pakket van eisen

klaring. Voorts dient u te controleren of de veiligheidscomponenten niet

samen te stellen waar de afzonderlijke onderdelen aan dienen te voldoen.

alleen een CE-markering dragen op basis van de Laagspanningsrichtlijn,

U bent namelijk bij het samenstellen van de onderdelen die tot het eind-

maar tevens op basis van de Machinerichtlijn. In de meeste gevallen zal

product (de zelfstandig functionerende robot) leiden verantwoordelijk

daar de NEN-EN-ISO 13849-1 of de NEN-EN-IEC 62061 zijn toegepast. In en-

voor het geheel. Dat wil zeggen dat u zeker moet weten dat u aan alle

kele gevallen is de ‘oude’ NEN-EN 954-1 nog toegepast. NEN-EN-IEC 62061

wettelijke eisen van onder andere de Machinerichtlijn heeft voldaan. De

geeft het gerealiseerde veiligheidsniveau van een veiligheidsfunctie weer

robot moet zijn voorzien van een CE-markering en vergezeld zijn van een

met safety integrity level (SIL), terwijl de NEN-EN-ISO 13849-1 spreekt over

EG-verklaring van overeenstemming. Tevens dient u een technisch dossier

Performance Level (PL). Artikel 13 (Machinerichtlijn 2006/42/EG)

beschikbaar te hebben van de robot. Vergeet daarbij niet om rekening te

Procedure voor niet-voltooide machines

houden of te controleren op de toepassing van de geharmoniseerde norm NEN-EN-ISO 10218-1 Robots voor industriële omgevingen.

1. De fabrikant of diens gemachtigde moet, alvorens een niet-voltooide machine in de handel te brengen, zich ervan vergewissen dat:

Losse onderdelen Zoals hierboven aangegeven is zelfs een aandrijfsysteem volgens de definitie van Machinerichtlijn 2006/42/EG een niet-voltooide machine. Dat wil zeggen dat, daar waar mogelijk, de eisen van Bijlage I van de Machinerichtlijn zijn toegepast en dat het aandrijfsysteem voorzien moet zijn van technische documenten, een montagehandleiding en een inbouw-

a) de relevante technische documenten zoals beschreven in Bijlage VII, deel B worden opgesteld; b) de montagehandleiding zoals beschreven in Bijlage VI wordt opgesteld; c) een inbouwverklaring zoals beschreven in Bijlage II, deel 1 onder B is opgesteld.

verklaring (zie artikel 13). Het is dus van belang dat u goed op de hoogte

2. De montagehandleiding en de inbouwverklaring moeten bij de niet-

bent van de eisen die gelden voor afzonderlijke onderdelen. Het kan ook

voltooide machine zijn gevoegd totdat de inbouw is geschied, en ver-

zijn dat u veiligheidscomponenten inkoopt om bijvoorbeeld de gevaren

volgens deel uitmaken van het technische dossier van de afgewerkte

rondom de robot te waarborgen. Ook hier gelden eisen voor, zoals een EG-

machine.

verklaring van overeenstemming voor machines, de zogenaamde IIA ver-

Robotveiligheid 035

Of het nu gaat om samenstellen, assembleren of monteren, het is be-

NEN-EN 1037:1996+A1:2008 Veiligheid van machines - Voorkoming van

langrijk dat u als gebruiker weet waar u aan toe bent, waar u op moet

onbedoeld starten

letten, welke eisen u mag/moet stellen en hoe u de levering controleert.

NEN-EN 1760-1:1997+A1:2009 Veiligheid van machines - Drukgevoelige

Kennis van de geldende wettelijke verplichtingen is daarbij een vereiste.

beschermingsvoorzieningen - Deel 1: Algemene principes voor het ont-

Maar even belangrijk is het goed op de hoogte zijn en blijven van welke

werp en beproeving van drukgevoelige matten en vloeren.

geharmoniseerde normen toegepast worden. Hieronder een greep uit

NEN-EN-ISO 11161:2007/A1:2009 Veiligheid van machines - Geïntegreer-

de honderden normen die ter technische invulling worden gehanteerd

de productiesystemen - Algemene eisen

bij het voldoen aan de Machinerichtlijn.

NEN-EN-ISO 13849-1:2008/C1:2009 Veiligheid van machines - Onderdelen van besturingssystemen met een veiligheidsfunctie - Deel 1: Alge-

NEN-EN-ISO 12100-1:2003/A1:2009 Veiligheid van machines - Basisbe-

mene regels voor ontwerp

grippen, algemene ontwerpbeginselen - Deel 1: Basisterminologie, me-

NEN-EN-ISO 13850:2008 Veiligheid van machines - Noodstop - Ontwerp-

thodologie

beginselen

NEN-EN-ISO 12100-2:2003/A1:2009 Veiligheid van machines - Basisbe-

NEN-EN-IEC 60204-1:2006/A1:2009 Veiligheid van machines - Elektrische

grippen, algemene ontwerpbeginselen - Deel 2: Technische beginselen

uitrusting van machines - Deel 1: Algemene eisen

NEN-EN-ISO 14121-1:2007 Veiligheid van machines - Risicobeoordeling Deel 1: Principes

Een volledig overzicht van alle normen die onder Machinerichtlijn

NEN-EN 349:1994+A1:2008 Veiligheid van machines - Minimumafstanden

2006/42/EG zijn ontwikkeld en geharmoniseerd is binnenkort verkrijg-

ter voorkoming van het bekneld raken van menselijke lichaamsdelen

baar bij het Adviespunt Machinebouw. Heeft u naar aanleiding van dit

NEN-EN 953:1998+A1:2009 Veiligheid van machines - Afschermingen -

artikel vragen, neem dan contact op met het Adviespunt Machinebouw,

Algemene eisen voor het ontwerp en de constructie van vaste en be-

tel: 015 269 0180, email: [email protected].

weegbare afschermingen

Industrial robot

036 Robotveiligheid

Vision in agro & food

Innoveren met kruisbestuiving • • •

Wat kan ik met nieuwe technologie uit andere sectoren? Veel belovende onderzoeken en resultaten Brainstorm: de kracht van het meedenken 15 december 2010, Wageningen UR

www.mikrocentrum.nl/vision-agro-food

National Instruments kondigt LabView 2010 aan National Instruments heeft LabView 2010 aangekondigd, de nieuwste versie van de grafische programmeeromgeving voor test-, meet-, ontwerpen besturingsapplicaties. Deze versie bespaart tijd met nieuwe functies, zoals verbeterde compilertechnieken waarmee de code gemiddeld twintig procent sneller uitgevoerd wordt, en biedt een platform voor het evalueren en aanschaffen van add-on toolkits waarmee speciale functies

Low-Level Virtual Machine (LLVM), een open source compiler infrastruc-

gemakkelijk geïntegreerd kunnen worden. Voor gebruikers van field-pro-

tuur, aan de compiler flow van de software toegevoegd om de uitvoering

grammable gate arrays (FPGA’s) biedt de 2010 versie een nieuwe IP Inte-

van de code te versnellen. Met LabView 2010 introduceert de onder­

gration Node, waarmee elke FPGA IP van derden in LabView-applicaties

neming ook het Add-On Developer Program, om duizenden partners de

geïntegreerd kan worden en die tevens compatibel is met de Xilinx Core

gelegenheid te geven het platform uit te breiden. Het programma voorziet

Generator. Het bedrijf heeft ook meer dan een dozijn nieuwe functies

in een onlinemarkt als onderdeel van het verbeterde Tools Network, waar

opgenomen, die door vooraanstaande gebruikers waren aangevraagd via

ontwikkelaars hun toolkits al of niet tegen betaling aanbieden, en waar

de LabView Idea Exchange, een online feedbackforum voor de samenwer-

gebruikers add-ons kunnen vinden, downloaden, evalueren en kopen. Er

king tussen de R&D-afdeling van de onderneming en klanten. De compiler

zijn nu al meer dan vijftig add-ons en externe ontwikkelaars beschikbaar,

die taken overneemt, zoals geheugenallocatie en de aansturing van

waaronder bibliotheken voor het hergebruik van code, sjablonen, user­

threads, is van belang voor de productiviteit die door de versie wordt ge-

interface-elementen en koppelingen naar andere softwarepakketten.

leverd. De hiërarchie van de compiler heeft zich verder ontwikkeld en is

Gebruikers kunnen bovendien de VI Package Manager van JKI benutten

slimmer geworden. Met de 2010 versie is de interne representatie van de

voor een directe verbinding vanaf hun desktop met het Tools Network en

gegevensstroom door de compiler verder geoptimaliseerd en is een

het beheer van add-on installaties en updates.

Videosysteem met lange opnametijd Het Duitse Mikrotron komt met MotionBlitz

ook aan de inline-controle van productiepro-

met behulp van de ROI (region of interest) func-

LTR1. Het betreft een nieuw high-speed video-

cessen voor optimalisatie of kwaliteitscontrole.

tie dertigduizend frames per seconde gehaald

systeem dat speciaal bedoeld is voor lange op-

Probleem voor lange opnametijden is vaak de

worden, zodat gebied, resolutie en opname

names. Hoewel camera’s vandaag de dag hel-

enorme hoeveelheid data. In veel gevallen kan

snelheid traploos kunnen worden aangepast.

dere en gedetailleerde beelden produceren van

deze niet snel genoeg worden opgeslagen. Het

En dankzij de zeer hoge lichtgevoeligheid van

zelfs de snelste processen, zijn voor een goede

nieuwe MotionBlitz-systeem moet hier een op-

de sensor (2500 ASA monochroom en 2000

analyse vaak lange opnametijden nodig. Denk

lossing bieden. Het systeem dat over een licht-

ASA RGB) kunnen de belichtingskosten worden

hierbij aan de observatie van turbulentie in

gevoelige compact camera uit de EoEnse serie

gedrukt. De Full Camera Link interface (680

gassen en vloeistoffen, de bestudering van

beschikt, verzorgt voor snelheden van 506

MB/s) tot slot zorgt er voor dat de data middels

kleine deeltjes in vacuüm, medische diagnos-

frames per seconde en een resolutie van 180 x

een ringbuffer realtime op een harddisk kan

tiek, de bewegingsanalyse in de sport, maar

1024 opnames tot 165 minuten. Ook kunnen

worden opgeslagen.

CPX met meer functie-integratie CPX, de elektrische terminal van Festo voor pneumatische en elektrische I/O, is gespecialiseerd in geïntegreerde automatisering. Dit bedrijf heeft reeds gezorgd voor ruim tienduizend geïnstalleerde systemen wereldwijd. Wat deze systemen gemeenschappelijk hebben, is de vergaande modulariteit en flexibiliteit. Hierdoor is het mogelijk om uiteenlopende functies van ‘Motion in Control’ en veiligheid tot diagnose te integreren, zowel voor toepassing in de productie- als in procesautomatisering. Het CPX-platform is te koppelen met alle gangbare veldbus- en ethernetsystemen, maar is ook aan te sluiten op de installatiestandaards van andere toeleveranciers. De keuze bestaat uit drie installatieconcepten – centraal, decentraal en hybride – waarmee de cyclustijden tot dertig procent zijn terug te brengen en het luchtverbruik is te halveren. De omvangrijke functie-integratie met pneumatiek, elektronica en motion draagt bovendien bij aan een daling van de systeemkosten met ongeveer twintig procent en een reductie van de installatietijd van ongeveer zestig procent.

038 Productnieuws

Productnieuws

Warmtebeeldcamera voor automatiserings­ toepassingen Flir Systems heeft de release aangekondigd van zijn nieuwe A615, een warmtebeeldcamera waarmee opnames kunnen worden gemaakt met hoge beeldsnelheden en een hoge resolutie van 640×480 pixels. De Flir A615 is een betaalbare, compacte en krachtige camera die nauwkeurige temperatuurmetingen van meer dan 300.000 pixels kan weergeven. Het is de eerste ongekoelde 640×480 warmtebeeldcamera ter wereld die ondersteuning biedt aan zowel het GenICam- als GigE- Vision-protocol. Daarmee kan deze camera direct worden geïnstalleerd op geavanceerde net-

9, 10 en 11 november 2010 13.00 - 21.00 uur

werken en via plug-and-play worden gebruikt in combinatie met software van onder meer National Instruments, Cognex, Matrox, MVTec en Stemmer Imaging. Door deze combinatie is de nieuwe camera een zeer effectief instrument voor proces- en kwaliteitscontrole.

AWL ontwikkelt nieuwe klem voor lasermal In lasermallen moeten alle lasnaden met spleet 0 op elkaar worden

Vraag via onze website een gratis VIP-Relatiekaart aan!

geklemd. Hiervoor wordt standaard een hydraulische aandrukcilinder gebruikt. Hoewel deze oplossing prima werkt, levert het feit dat het een hydraulisch principe is toch nadelen op bij een lasermal. Een voorbeeld is het lekken van olie en het risico op brand door de vonken die tijdens het lasproces vrijkomen. Daarom heeft AWL als alternatief een pneumatische oplossing ontwikkeld. De pneumatische aandrukcilinder heeft een werkdruk van maximaal zestien bar. Hiermee is een effectieve aandrukkracht van 785 New-

Bij deze vakbeurs wordt de unieke full service formule gehanteerd

ton te realiseren. Ruimschoots voldoende voor het aandrukken van plaatdelen in laserlastoepassingen binnen de automobielsector. De cilinder is enkelwerkend en maakt, anders dan de hydrauliekcilinder, geen gebruik van een retourveer. De retourslag wordt gerealiseerd middels een vacuüm. Hierdoor ontstaat er geen krachtverlies en kan de slag worden vergroot, waardoor ook een uitstootslag mogelijk is. Deze uitstootslag geeft de mogelijkheid om het product uit de mal te stoten, wat het uitnemen van het product eenvoudiger maakt.

BEZOEKADRES: EVENEMENTENHAL GORINCHEM Franklinweg 2, 4207 HZ Gorinchem

CORRESPONDENTIE: EVENEMENTENHAL HARDENBERG Energieweg 2, 7772 TV Hardenberg T 0523-289 898 E [email protected]

W W W. E V E N E M E N T E N H A L . N L

Triflex R voor snelle montage Gegolfde slangen kunnen knikken of scheuren. Voor dit probleem heeft igus GmbH de 3D-kabelrups ‘Triflex R’ ontwikkeld. Er zijn drie uitvoeringen. Ten eerste de gesloten uitvoering, die kabels beschermt onder zware omstandigheden, zoals in aanwezigheid van lasspatten, spanen of vuil. Ten tweede – ook uit voorraad leverbaar – is er een gemakkelijk hanteerbare, snel te monteren ‘Light’-uitvoering. De derde versie die wordt aangeboden is de ‘Easy’-uitvoering, waarbij de kabels eenvoudig met de hand in de kabelrups kunnen worden gedrukt. Door hun modulaire bouw met

elementen, snelsluitsystemen en aansluitmodules, voor bijna alle soorten

afzonderlijke elementen is de robot-kabelrups, die in meerdere richtingen

robots. Bij de ‘Easy’-uitvoering zijn de kabels en slangen (die eenvoudig in

beweeglijk is, in de lengterichting altijd passend. Inkorten en verlengen is

de rups kunnen worden gedrukt) steeds zichtbaar en van buitenaf bereik-

op elke plaats van de kabelrups mogelijk. Een grote treksterkte wordt

baar, zodat afzonderlijke kabels of het gehele pakket van slangen en ka-

bereikt via het zogenoemde ‘trailer-principe’. De afzonderlijke elementen

bels tijdens onderhoud heel snel kunnen worden vervangen. Deze oplos-

zijn niet met elkaar verbonden door storende staaldraden, maar op de-

sing leiden tot sneller uit te voeren reparaties en kortere uitvaltijden voor

zelfde manier als bij een aanhangwagenkoppeling (‘kogel-en-kom-princi-

robots. In de eerste plaats is type 100 van de ‘Easy Triflex R’ vanaf nu ook

pe’). Door de kogelvorm is de beweeglijkheid in alle richtingen verzekerd.

beschikbaar met een schroefverbinding als sluiting (de ‘C-versie’).

Per schakel is een verdraaiing van circa 10° mogelijk. Hierdoor kunnen de

Daardoor kunnen de rupsschakels moeiteloos worden gemonteerd en

kabels gemakkelijker rond obstakels met lastige vormen worden gelegd.

gedemonteerd. De schakels zijn met elkaar verbonden via bolvormige

Ook is sprake van een vaste bewegingsvrijheid in alle drie de dimensies.

gewrichtslagers (een sferische kogel en een aanslagbout), wat voor een

De buigradius is in alle richtingen dezelfde. Ook dat heeft een positieve

vormgesloten krachtoverbrenging zorgt. De lineaire opname van de

invloed op de levensduur van rups, kabels en slangen. Bovendien zorgen

trekkracht wordt verder verhoogd tot maximaal 4000 N. De kabelrups

veerstangmodules voor een permante, gerichte voorspanning. Zo kunnen

compenseert nu nog grotere torsiekrachten. Ten tweede beschikt de ‘Easy

net als bij een vishengel automatische terugtrekmechanismen worden

Triflex R’ (de ‘B-versie’) vanaf nu over een verbeterd aanslagsysteem

gerealiseerd en is aan de kop van de robot geen sprake van lusvorming of

doordat een extra aanslag is aangebracht. Daardoor is de radiale stabiliteit

kabelspanning. Bovendien biedt igus speciaal voor robottoepassingen in

viermaal zo groot, zodat bij gecompliceerde en zeer beperkte bewegingen

kleine inbouwruimtes een Triflex RS-set aan, die op een ruimtebesparen-

van de robotarm grotere krachten kunnen worden opgenomen en daarbij

de manier zorgt dat de kabelrups evenwijdig blijft aan de robotarm. Deze

alle kabels worden beschermd. Daarvoor werd het ontwerp van de kogel-

set kan op alle bevestigingspunten direct aan de robot worden aange-

kom verbinding geschikt gemaakt voor extreem moeilijke toepassingen,

bracht. Ten slotte omvat het uitgebreide programma ook beschermings-

waarbij grote versnellingen optreden.

In-Sight Track & Trace

Energiezuinige delta robot

Cognex komt met In-Sight Track & Trace. Het betreft een nieuwe serie

De Adept Quattro s650HS is in alle opzichten ontworpen om energie-

kant-en-klare modulaire visionsystemen. Deze systemen zijn een-

zuinig te zijn. Van het gebruik van geavanceerde materialen tot en

voudig te configureren, valideren en onderhouden. De nieuwe syste-

met optimale kinematische kenmerken, is de robot zeer efficiënt in

men moeten hiermee een einde maken aan lastige implementatie-

gebruik. In de door het bedrijf uitgevoerde testen werd de Quattro

trajecten van traceerbaarheidsoplossingen. In-Sight Track & Trace

vergeleken met diverse andre oplossingen, inclusief delta-, scara- en

werkt samen met aan het netwerk te koppelen In-Sight-visionsyste-

gearticuleerde armen. De testen wezen uit dat de robot dezelfde ta-

men, om een complete identificatie- en dataverificatieoplossing voor

ken kon uitvoeren (handling van producten met dezelfde payload en

labels op farmaceutische en medische verpakkingen te kunnen bie-

bewegingsprofiel) en aanzienlijk minder energie verbruikte. Bij een

den. Door de alles-in-één smartcamera-benadering zijn de systemen

vergelijking van de energiezuinige robot met andere delta- en scara-

gemakkelijker te onderhouden en te valideren dan de meeste op

robots verbruikte de s650HS respectievelijk 25 en 35 procent minder

Windows pc gebaseerde visionsystemen.

energie. De robot presteerde een reductie in energieverbruik van 43 procent minder dan een gearticuleerde arm gedurende de snelste cyclus.

Adverteerders index ABB

19 FenceWorks

Cognex

11 Iris Vision

Fanuc

040 Productnieuws

2 Kuka

15,23,37

Messe Stuttgart

28 RAB

28

Metavak

39 Schneider Electric

44

National Instruments

32 Valk Welding

41 4 43

Productnieuws

Nieuwe zuignap voor flexibele vorm

 

In geautomatiseerde verpakkingssystemen worden hoge eisen gesteld aan de grijper. Dit geldt helemaal wanneer er met flexibele verpakkingen gewerkt wordt, waarin zich vloeistoffen of poeders bevinden. Tel hierbij de grote versnellingen op die het grijpersysteem moet ondergaan, en het wordt duidelijk dat er heel wat obstakels overwonnen moeten worden. Met dit in het achterhoofd heeft het Duitse Smalz de SPB4-serie ontwikkeld. Deze zuignappen zijn zeer dynamisch en kunnen snelheden tot honderd cycli per minuut aan. Ze zijn vervaardigd uit voedselveilige siliconen en voldoen aan alle FDA-richtlijnen. Het grote aanpassingsvermogen van de dichtingslip met geïntegreerde vanen verzekert een optimale afdichting en een robuuste handling. Laterale krachten worden geabsorbeerd, zodat slip voorkomen wordt. Een in de zuignap geïntegreerd gewricht compenseert oneffenheden. Een ruw oppervlak voorkomt tevens het ge-

  

vreesde ‘adhesive effect’, zelfs wanneer de balg volledig is ingedrukt. De SPB4-zuignappen zijn verkrijgbaar in drie maten (twintig, dertig en veertig millimeter) en kunnen worden gebruikt in een bovenlader, multi-pack blisterverpakkingen

of

‘form & seal’ systemen. De montage kan eenvoudig

plaatsvinden

middels een nippel of rechtstreeks in een 3/8 inch of 1/2 inch buis.

Ontbramen en reinigen met water De nieuwe FlexWasher-technologie van ABB combineert het ontbramen met water onder hoge druk en reinigen in één robotsysteem dat bramen en ander vreemd materiaal verwijdert. Producenten hebben altijd al veel last gehad van bramen, gruis en snijolie die na het gebruik van machines achterblijven. Dit ongewenste materiaal moet worden verwijderd, en de kosten, tijd en afval die bij het opruimen horen zijn een doorn in het oog voor de industrie. Het is echter van belang dat deze ontbramingsoperatie goed wordt uitgevoerd, en dit geldt zeker voor hoge precisie cilinderblokken en andere motoronderdelen van moderne voertuigen. Een enkele braam kan de motor meteen na de assemblage beschadigen, waarna er veel extra werk volgt. En dan is er ook nog de kans aantasting van de motor op de lange termijn. ABB Robotics heeft de grote, inefficiënte reinigers die nu worden gebruikt onderzocht, en is op zoek gegaan naar een betere manier. Bestaande reinigers bestaan uit inline single-path chemische systemen die zeer groot zijn en veel energie verbruiken. Ze zijn onbetrouwbaar en verspillend. Het resultaat van dit onderzoek was een splinternieuwe generatie robotische flex-reingers, een revolutie in het ontbramen met water onder hoge druk. De nieuwe FlexWasher zorgt voor flinke besparingen in energie- en waterverbruik, alsmede in afvalverwerking, en kan de jaarlijkse bedrijfskosten tot wel 87 procent reduceren.

U let nauwgezet op onafhankelijke testen van uw auto … alleen garages die lid zijn van een branchevereniging vindt u betrouwbaar … waarom

dan ook niet als het gaat om Industriële Robots? www.roboticsbenelux.info 041

Column

Een zweefmomentje Wegens familieomstandigheden moest ik mijn bezoek aan de Automatica in München afzeggen. “That’s Life”. De Automatica mag men gerust wel aanmerken als het enige Europese Robotics Event met standing. De voor mij, als voorzitter van de RAB, geplande bijeenkomsten met de International Federation of Robotics (IFR) kon ik dus helaas niet bijwonen.

Vanuit de door mij ontvangen verslagen, mag ik als eerste concluderen dat de fabrikanten van industriële robots de tijd van hun leven hebben, want in het eerste kwartaal van 2010 zijn er meer robots verkocht dan ooit tevoren. Op mijn vraag aan onder andere ABB en Fanuc waar deze enorme groei hoofdzakelijk plaatsvindt, kreeg ik als antwoord Azië. En let op: vanuit de automobielindustrie kan deze respons op zijn minst als opmerkelijk worden bestempeld. Wanneer ik onze leden pols naar hun belevenis, dan is zeker niemand negatief gestemd over de aanvragen naar automatisering, want deze zijn gigantisch te noemen. Het daadwerkelijk omzetten van de aanvragen in orders verloopt nog steeds schokkend-gewijs. Kijken wij nu buiten de Benelux, dan wordt hier daadwerkelijk meer geïnvesteerd. Omringende landen zoals bijvoorbeeld Duitsland, Frankrijk en het Verenigd Koninkrijk investeren weer stevig. Zij zijn dus duidelijk meer bezig met het versterken van hun concurrentie positie dan wij. Als voorbeeld wat opvallende cijfers van de British Automation and Robotics Association (BARA), onze branchecollega’s uit het Verenigd Koninkrijk. Hun voorzitter publiceerde onlangs dat er twee opvallende groeigebieden voor robotica zijn waar te nemen. Met name de voedsel- en drankenindustrie ziet een groei van 172 procent sinds 2006. De farmaceutische-, medische- en gezondheidszorg constateert sinds 2006 een groei van 194 procent. En hier komt mijn zweefmomentje. In Nederland zijn wij bezig met het

betaald worden uit onze opbrengsten. Dit is op zijn minst vreemd, toch?

vormen van een regering, wat erg lang duurt. Ik zal hier voorlopig geen

Tenslotte, heel ongebruikelijk, nog een mop. Er komt een ondernemer

oordeel over vellen, al is het voor ons land in een economische situatie zo-

bij de bank. Hij vraagt om een uitbreiding van zijn krediet. De bankier

als wij die nu meemaken wel als dramatisch te bestempelen. Deze lieden

vraagt om de jaarverslagen van 2008 en 2009. De bankier concludeert dat

hebben kennelijk alle tijd, onze industrie moet echter lijdzaam toezien.

de cijfers niet zo best zijn, waarop de ondernemer eigenlijk inkrimpt van woede. Maar hij weet zich te beheersen, en vraagt aan de bankier of hij

Andere landen zijn duidelijk meer bezig met het versterken van hun concurrentie­ positie dan wij

de jaarverslagen van de bank over dezelfde periode ernaast mag leggen. Dan vraagt de ondernemer kalm en beheerst aan de bankier: waar is uw hulp vandaan gekomen?

Fred W.J. Bokhorst Daarbij komt nog dat onze banken zich meer bezighouden met internationaal het beste jongetje van de klas te spelen, waarbij onze industrie wederom dociel moet toekijken. Dat de industrie de motor van onze economie is, ontgaat kennelijk de politicus en de bankier, alhoewel zij allebei

042 Column

Voorzitter Robotics Association Benelux

Robotisering

van las- en handlingprocessen

• Complete lijnautomatisering met Fanuc handling- en Panasonic lasrobots • Standaard en klantspecifieke lasrobotsystemen met Panasonic lasrobots • 3D ontwerp en engineering van complete cel lay-out, inclusief lasmallen • Off-line programmering met Panasonic DTPS G2 software • Lasbenodigdheden, draadgeleidingsystemen en veiligheidsartikelen • Europese service & onderhoudsorganisatie • Al meer dan 1.700 lasrobotsystemen in Europa geïnstalleerd • Eigen vestigingen in Oost-Europa, Frankrijk en Scandinavië Valk Welding BV tel. +31 (0)78 69 170 11 fax +31 (0)78 69 195 15 [email protected] www.valkwelding.com

M ak e s i t h ap p en

I’m your robot. any ideas?

Met haar hoofdzetel gevestigd te Augsburg (D) is KUKA één van ‘s werelds grootste leveranciers van industriële robots en automatiseringsprojekten. KUKA Automatisering + Robots N.V. neemt het gebied Benelux voor haar rekening en kan U ondersteunen met volgende produkten en diensten:

* E en uitgebreid gamma aan industriële robots met een payload van 5 tot 1300Kg. * Machinebesturingen, gebaseerd op de standaard robotcontrollers. * Uitstekende dienst na verkoop wat betreft KUKA-robots en -besturingstechniek.(training, maintenance, spare parts, programming,...) * Turnkey projekten voor specifieke branches en applicaties, zowel voor automotive als ook voor de algemene industrie. * Magnetarc- en wrijvingslasmachines * R &D-projekten op gebied van robotisatie en automatisatie Met meer dan 20 jaar ervaring in onze branche en mede door onze uitgebreide engineerings- en R&D-capaciteiten kan KUKA ook voor U een meerwaarde betekenen of U nu integrator of enduser bent. U twijfelt nog?...contacteer ons...U zal overtuigd zijn! KUKA Automatisering + Robots N.V. Industrieterrein Centrum-Zuid 1031 B-3530 Houthalen T F E I

+32 11 51 61 60 +32 11 52 67 94 [email protected] www.kuka.be

kuka your ideas

www.kuka.be