Lekce 1: Úvod do automatizace pracovních buněk

Průmyslová automatizace je něco, s čím se setkáváme každý den, od přijetí zásilky až po nakupování v obchodě s potravinami. Pracovní buňky jsou důležitou součástí průmyslové automatizace a jednou z nich je i tato část tohoto kurzu. 

V této lekci se naučíte: 

• Co je pracovní buňka a jak se používá v kontextu průmyslové automatizace
• Jak se pracovní buňka CTE vztahuje k těmto konceptům
• Co je robotický mozek EXP a jak funguje jako programovatelný logický řídicí jednotka v rámci pracovní buňky CTE
• Jak nabít baterii, aby byla připravena k použití.

Na konci této lekce budete diskutovat o tom, co jste se naučili, při zodpovídání otázek ve svém technickém sešitě. 

Úvod do Workcells

Průmyslová automatizace v našem každodenním životě

Automatizace výroby a průmysloví roboti jsou vetkány do našeho každodenního života, často aniž bychom si uvědomovali jejich dopad. Vezměte si například doručení balíčku přes noc nebo konzistentně zásobené regály v obchodě s potravinami. Tyto každodenní vymoženosti jsou umožněny díky pokročilým výrobním procesům, kde důležitou roli hraje automatizace a robotika.

Průmyslová automatizace je využití technologií a strojů k zefektivnění a zlepšení výrobních procesů v továrnách. V moderních průmyslových továrnách je automatizace ústředním bodem řady úkolů zaměřených na zvýšení efektivity, zajištění bezpečnosti a zvýšení přesnosti. Patří sem výrobní operace, kde roboti plní různé úkoly, jako například: 

• manipulace s materiálem, jako je stěhování a třídění produktů. 
• paletizace produktů pro přepravu.
• odstranění vadných produktů ze systému.

Když je například zadána online objednávka, je zpracována automatizovaným systémem a přiřazena do skladu. V těchto skladech hrají průmyslové roboty klíčovou roli, protože se pohybují v uličkách a přesně a rychle vyzvedávají zboží. Tito roboti se dokáží pohybovat ve více směrech a opatrně manipulovat s produkty. Pracují po boku lidí na třídění, balení a přípravě vaší objednávky k odeslání, a to vše během několika hodin.

Co je to pracovní buňka?

Pracovní buňka je seskupení strojů, lidí a dalšího vybavení, které společnosti používají ve svém výrobním procesu. Tyto buňky se často implementují za účelem snížení nákladů spojených s výrobou a zvýšení produktivity. Mnoho společností také výrazně snižuje míru chyb zavedením pracovních buněk.

Například ve výrobním závodě by stroje zapojené do procesu (jako robotická ramena a dopravníky) byly uspořádány tak, aby se vyráběné zboží plynule a bezproblémově pohybovalo z jedné fáze do druhé. To by bylo možné pouze tehdy, pokud by stroje byly seskupeny do pracovních buněk, které by usnadňovaly logický postup vyráběného zboží – od surovin na jednom konci až po hotový výrobek na druhém.

Co je programovatelný logický automat (PLC)?

Programovatelný logický automat (PLC) je průmyslový počítačový řídicí systém, který je naprogramován k provádění automatických operací v průmyslových systémech. PLC, základní součást automatizovaných výrobních linek, nepřetržitě monitoruje stav vstupních zařízení (jako jsou senzory) a na základě vlastního programu činí rozhodnutí pro řízení stavu výstupních zařízení (jako jsou dopravníky). PLC se používají v různých reálných průmyslových odvětvích k automatizaci montážních linek v továrnách, strojů nebo jiných procesů. Použití PLC může zvýšit spolehlivost, stabilitu a výkon systému a bezpečnost a zároveň minimalizovat potřebu lidského zásahu a potenciální lidské chyby. 

V automatizovaných továrnách se pracovní buňky skládají z různých strojů a robotů, které spolupracují na plnění specifických úkolů. PLC hraje ústřední roli v řízení a koordinaci činností, jako jsou: 

• Integrace zařízení: PLC mohou integrovat a řídit více zařízení, jako jsou robotická ramena, dopravníky, senzory a pneumatické systémy v rámci pracovní buňky. Tato integrace zajišťuje, že každá komponenta funguje harmonicky s ostatními, čímž se zvyšuje efektivita a snižuje počet chyb.
• Automatizace procesů: PLC automatizují opakující se úkoly, čímž snižují potřebu manuálního zásahu. Například v balicí buňce může PLC řídit robotické rameno, které vybírá položky z dopravníku, ukládá je do krabic a krabice uzavírá.
• Monitorování a diagnostika: PLC nepřetržitě monitorují stav všech připojených zařízení a poskytují data a diagnostiku v reálném čase. To pomáhá rychle identifikovat a řešit problémy a minimalizovat prostoje.

Klíčovou výhodou PLC je jeho flexibilita. PLC nejenže nabízejí možnost rozšíření funkčnosti přidáním dalších vstupních nebo výstupních zařízení, ale lze je také snadno přeprogramovat a rekonfigurovat, aby se přizpůsobily změnám ve výrobním procesu. 

Pracovní buňka CTE

Nyní, když máte základní znalosti o kódování 6osého ramene pro provádění úkolů, jako je přeprava a paletizace objektů, jste připraveni na základě těchto znalostí přidat komponenty a vytvořit tak pracovní buňku. V tomto kurzu se dozvíte o komponentách pracovní buňky CTE, jako je mozek, senzory, dopravníky, diskový podavač a pneumatika, a jak je kódovat pro vytvoření plně automatizované pracovní buňky. Než si budete moci postavit plnohodnotnou pracovní buňku, musíte se naučit používat Brain s pracovní buňkou CTE, abyste mohli připojit a ovládat zařízení nad rámec pouhého 6osého ramene.

Mozek jako programovatelný logický automat (PLC)

V CTE Workcell funguje Brain jako programovatelný logický automat a plní podobné funkce jako PLC v prostředí průmyslové automatizace: 

• Řídicí uzel: Mozek funguje jako centrální řídicí uzel, který řídí 6osé rameno a další zařízení, jako jsou dopravníky, senzory a pneumatika.
• Programovatelná logika: Mozek je naprogramován pomocí kódu VEX k definování fungování pracovní buňky, což odráží reálné použití PLC v automatizovaných továrnách.
• Koordinace v reálném čase: Mozek zpracovává vstupy ze senzorů a řídí výstupy v reálném čase, čímž zajišťuje plynulý a efektivní provoz pracovní buňky.
• Rozšiřitelnost: Stejně jako průmyslové PLC lze i Brain rozšířit připojením dalších zařízení (jako jsou senzory, dopravníky a pneumatika), což vám umožní vytvářet a řídit stále složitější automatizované systémy.

V předchozím kurzu jste použili přímé připojení k řízení pohybu 6osého ramene s VEXcode EXP. Nicméně přímé připojenípouzeumožňuje ovládat 6osé rameno. Použití Brainu umožňuje připojit další zařízení, jako jsou senzory, motory a pneumatika, a také 6osé rameno. Abyste mohli vytvořit plně automatizovanou pracovní buňku, budete muset pomocí mozku ovládat všechna zařízení potřebná k efektivnímu přesunu, třídění a distribuci objektů.

Brain spouští uživatelské projekty, které jsou do něj stahovány, a ovládá tak pracovní buňku. Informace o pracovní buňce si můžete také prohlédnout přímo na obrazovce Brain, jak uvidíte dále v této lekci.

 

V tomto kurzu budete ovládat pracovní buňku CTE pomocí mozku jako PLC. Abyste mohli napájet Brain a připojené komponenty, jako je například 6osé rameno, budete muset k Brainu připojit nabitou baterii. 

Ověřte si své znalosti

Než přejdete k další lekci, ujistěte se, že rozumíte konceptům probíraným v této lekci, a to zodpovězením otázek v níže uvedeném dokumentu ve vašem technickém sešitě. 

Otázky k prověření vašich znalostí > (dokument Google / .docx / .pdf)

---

VyberteDalší >pro přechod na další lekci.