Multifunktionsrobotter (SAF 2021) - AP1 Ultrahurtigt værktøjsskift til multifunktionsrobot

Det vigtigste nye output er, at der gennem målrettet analyse- og metodearbejde er udviklet et bibliotek af mulige løsninger til et værktøjsskiftesystem, der vil være en nøglekomponent i fremtidige multifunktions-robotløsninger.

De skiftesystemer, der er tilgængelige på markedet, har vist sig uegnede til projektets formål, da de ikke kan skifte tilstrækkeligt hurtigt samt ikke vil kunne imødekomme de høje krav til hygiejne, som hersker på et slagteri i Danmark.

Det er almindelig kendt, at industrirobotter er den foretrukne teknologiplatform, som fremtidige automatiseringsprojekter vil blive bygget op om, og derfor er et hurtigt, driftssikkert og hygiejnisk værktøjsskiftesystem en forudsætning for en effektiv multifunktionsrobotcelle.

Projektet har udviklet og laboratorietestet en funktionsmodel til et mekanisk skiftesystem, der monteres på en industrirobot, og som herefter, i én glidende bevægelse, kan skifte mellem to forskellige procesværktøjer. Systemet er laboratorietestet og kan i denne kontekst håndtere både hastighed og dynamik, og der er således forventning om, at det også vil kunne håndtere en egentlig driftssituation.

Den næste store aktivitet i projektet er at integrere den udviklede funktionsmodel i DMRI’s forsøgsrobotcelle, så man derigennem kan få langtidstestet funktionsmodellen i miljøet som en del af en endelig stresstest. Efter endt stresstest er det planen at udføre en sidste produktmodning af løsningen for herefter at udbrede løsningen som en standardkomponent, der indgår i en bred vifte af forskellige robotprojekter.

Løsningen vil i første omgang indgå i næste års projekt ”Mekanisk infrastruktur af robotcelle”, hvor den er en forudsætning for at kunne skabe en egentlig multifunktionsrobot gennem anvendelse af mange forskellige værktøjer på den samme robot. Derigennem øges robottens effektivitet og fleksibilitet væsentligt ved at give mulighed for et hurtigt og flyvende skift mellem forskellige robotværktøjer.

Det vigtigste nye output er, at projektet arbejder på to forskellige mekaniske løsninger til en værktøjsskiftefunktion ”on the fly”. Dvs. ét værktøj kan afleveres og et andet gribes i én glidende bevægelse af robotten. Den første løsning er fremstillet i en udgave, der nu testes i en robot, mens den anden løsning er mere mekanisk kompliceret og derfor først 3D printes, så den mekaniske funktion kan afprøves i hånden, inden konstruktionen eventuelt revideres, og der fremstilles en udgave, der kan testes i en robot.

Den næste store aktivitet i projektet er, at testen i robotten skal afgøre, hvilken løsning, der bedst kan opfylde kravet til hurtigt skift, sikker fastholdelse og præcision. Præcisionen af værktøjsskiftet er vigtig for, at værktøjerne sidder i den rigtige position i forhold til robottens flange. Overførsel af energi og signaler mellem værktøj og robot vil også være en parameter, der indgår i valget af den løsning, der arbejdes videre med.

Projektet er i metodefasen, men ifølge DMRI’s plan for afvikling af SAF projektporteføljen vil projektets aktiviteter først blive genoptaget i andet halvår af 2021.

Den næste store aktivitet i projektet bliver, at de idéer til den mekaniske udførelse af værktøjsskiftet, der er fremkommet under projektets idéarbejde i 2020, skal konstrueres, fremstilles og afprøves. Derudover skal der arbejdes videre med robotcellens layout og indretning, så robotternes bevægelser optimeres mest muligt. En anden vigtig aktivitet bliver afprøvning af idéerne til energioverførsel mellem robot og værktøj.

Projektet er i metodefasen, men ifølge DMRI’s plan for afvikling af SAF projektporteføljen vil projektets aktiviteter først blive genoptaget i andet halvår af 2021.

Den næste store aktivitet i projektet bliver, at de idéer, der er fremkommet under projektets idéarbejde i 2020 til den mekaniske udførelse af værktøjsskiftet, skal konstrueres, fremstilles og afprøves. Derudover skal der arbejdes videre med robotcellens layout og indretning, så robotternes bevægelser optimeres mest muligt. En anden vigtig aktivitet bliver afprøvning af idéerne til energioverførsel mellem robot og værktøj.