ENGINEERINGNET.BE - De expert in elektrische en pneumatische sturingen, gaf op een online persconferentie mee wat hij straks op de Hannover Messe zal showen: pneumatische cobot, octopusarm en -grijper, de volgende iteratie van zijn SupraMotion supergeleidingsproject én ‘last’ maar zeker niet ‘least’ zijn gedigitaliseerde pneumatische sturing: de Festo Motion Terminal die nog dit jaar wereldwijd uitgerold wordt.
Op de Messe pakt Festo uit met een ‘bionische cobotarm’ met zeven vrijheidsgraden en ‘perslucht’ als enige aandrijving. De arm maakt vertrouwde bewegingen vergelijkbaar met die van een menselijke arm. De ‘spieren’ bestaan uit dubbele luchtkamers aan de gewrichten (de ene voor kracht, de andere voor tegenkracht) vergelijkbaar met menselijke spieren. Het geheel wordt aangestuurd door een ‘intuïtieve software’ en dat gebeurt via een tablet of rechtstreeks op de cobot zelf.
Programmeren kan in de open bron tool ROS (Robotic Operation System). Bewegingen, padplanning en de opeenvolging van jobs kunnen op voorhand ook gesimuleerd en geoptimaliseerd worden. LED-lichtpulsen geven voortdurend de status aan van de cobot die ladingen aankan van 1,5 à 2 kg met een precisie van 1 mm. Gecombineerd met visiesystemen kan het nog nauwkeuriger.
Het is een intrinsiek veilig systeem, zo werd benadrukt. Hoewel pneumatica grote snelheden haalt, zal deze cobot het toch vooral op ‘mensenmaat’ houden. Hij is immers bedoeld om de ergonomie en de efficiëntie op de arbeidsplek te verhogen veeleer dan lichtsnelheden te halen. Zijn bewegingen zijn beperkt -rekening moet gehouden worden met de persluchtleidingen die als aders door de arm lopen- en daardoor voorspelbaar. Nee, de Bionische Cobot is (nog) geen serieproduct. Met kernklanten wil men wel heel snel een en ander uitproberen.
Het tweede concept (de bionische motion robot) is een doorontwikkeling van eerdere projecten waarmee dit bedrijf in 2010 al een innovatieprijs behaalde. De ‘olifantenslurf’ evolueert nu naar de ‘arm van een octopus’. Ook hier opnieuw wordt voor de beweging enkel perslucht gebruikt. De arm is opgebouwd uit meerdere segmenten. Intern bestaan die uit meerdere rubberen ballen die overtrokken zijn met een netvlies. De ballen kunnen individueel opgeblazen worden. Door de synchronisatie van de perslucht en de werking van het vlies kan de octopusarm in een bepaalde richting gestuwd worden.
Opvallend is dat dit systeem niet alleen heel soepel is maar ook krachtig. Met een eigen gewicht van zowat 3 kg kan deze flexibele arm een lading van 3 kg verplaatsen en neerzetten met een nauwkeurigheid van zowat 1 cm. De arm kan voorzien worden van verschillende grijpers. Studenten uit Peking ontwikkelden een zachte, adaptieve siliconengrijper met zuignappen die geïnspireerd is op de octopus.
Doorheen de arm loopt een nieuw type optische sensor die zijn vorm monitort. Ook hier vloeiende harmonische bewegingen die mikken op samenwerking tussen mens en machine. De nauwkeurigheid kan in de verdere ontwikkeling ongetwijfeld scherper gezet worden maar net zoals mensen bepaalde nauwkeurigheidsproblemen oplossen door een startpunt te vinden, zal ook hier wellicht eerder gekozen worden voor efficiënte ‘zoekstrategieën’.
Verder wordt ook getoond hoever het ondertussen staat met de SupraMotion -supergeleidertechnologie. Er zijn drie nieuwe concepten voor deze ‘contactloze’ transport oplossingen. De SupraDrive stuurt zwevende plateaus heel snel weg en weer over een baan.
De SupraShaker-toepassing brengt het zwevende plateau aan het schudden -denk aan toepassingen waarbij luchtbellen uit een vloeistof geschud moeten worden of waarbij schudden helpt om stukken te sorteren. De SupraLoop combineert het zweven van de shuttle met klassiekere vormen van geleiding. Men kan nu dus de shuttle grijpen -zonder aan te raken- roteren, transporteren van A naar B, in het horizontale én verticale vlak, maar ook ‘behandelen’ door het zwevende element te tilten en te schudden, bijvoorbeeld.
Deze contactloze beweging en behandeling wordt als een disruptieve technologie beschouwd, net zoals lasertechnologie dat ooit is geweest. Het maakt net als de vorige ontwikkelingen deel uit van zijn ‘future concepts’ die ontwikkeld worden in het Bionic Learning Network (met partners) en wordt als dusdanig niet vermarkt. Er zal samen met geïnteresseerde klanten in de medische wereld, farma en voedingsindustrie, bijvoorbeeld, specifieke toepassingen onderzocht worden. Sommigen moeten hun processen wel herdenken als ze deze oplossingen willen integereren, zo blijkt ondertussen.
Allemaal futuristische spielerei? Brengt Festo dan niks nieuw naar de markt? Toch wel. Het bedrijf zet zelfs de pneumatica op zijn kop en kiest resoluut voor digitalisering en IoT. Eind dit jaar brengt het een product op de markt waarmee het de spagaat die machinebouwers vandaag moeten nemen (enerzijds vergt de markt een doorgedreven individualisering van de producten maar anderzijds zijn er wel acht miljard mensen die daarvoor aanschuiven) wil opheffen. Dat is een hele uitdaging voor de ‘Festo Motion Terminal’ die zowel interessant moet zijn voor bouwers van mechanische als van pneumatische machines.
Deze Motion Terminal is een programmeerbaar platform, met ingebouwde intelligentie en verbonden met de cloud. Het bedrijf, dat drie jaar aan deze oplossing sleutelde, spreekt zelf van een heuse ‘technologiesprong’ die mechaniek, elektronica, regeltechniek en software versmelt. De Motion Terminal bundelt de kracht van zowat vijftig afzonderlijke componenten.
Een machinebouwer heeft dus een pak minder hardware nodig waardoor niet alleen nieuwe machines mogelijk worden maar ook zijn ‘time to market’ korter kan. De software -en dus ook de IP- zit onzichtbaar en veilig weg in een ‘black box’.Ventielfuncties zijn soepel te programmeren en aan te sturen via Motion Apps waarvan er aanvankelijk tien meegeleverd worden, maar die bibliotheek zal ongetwijfeld verder uitgebreid worden. Aangezien de Motion Terminal programmeerbaar is, kan de machine vlot omschakelen op andere producties en is hij dus ook een langer leven beschoren.
Deze technologie komt met geïntegreerde hef- en druksensoren, transparante condition monitoring, standaard basisfuncties voor ventielen maar ook complexere bewegingen zoals een ‘soft stop’ zijn mogelijk met ‘geprogrammeerde stootdempers’. De toestand van de installatie kan in realtime opgevolgd worden -ingebouwde sensoren leveren data over de kwaliteit- en de functionaliteit kan ook bijgestuurd worden. De gebruiker kan via de cloud alle parameters en historiek op zijn smartphone volgen en ook ingrijpen.
De ventiel units van de Motion Terminal klikken in elkaar. Eén controller kan tot acht verschillende bewegingen regelen. Minder elektrisch verbruik. Maar ook is tot 65% minder ruimte vereist in de machine.
Bovendien zorgen zijn ‘piezoventielen’, in vergelijking met magnetische ventielen -afhankelijk van de toepassing- voor energiebesparingen tot 99%. Een diagnose app spoort gebeurlijke lekken op. Het verbruik van perslucht kan -afhankelijk van de toepassing- met 70% naar beneden.
