24/10/2023
Door Ad Spijkers
Het Beierse bedrijf Robo-Technology heeft de Stäubli Robotics Award van dit jaar ontvangen.
Stäubli Robotics heeft zijn Partner Award voor innovatieve robottoepassingen uitgereikt aan Robo-Technology in Puchheim (aan de westrand van München). De prijs werd toegekend aan het intuïtief bediende Microbot-systeem, dat het bedrijf samen met het Ferdinand Braun Institut in Berlijn ontwikkelde. Het robotsysteem maakt de assemblage van complexe fotonische modules mogelijk, ook voor gebruik in de ruimte- en kwantumtechnologieën. De robotfabrikant reikt de prijs elke twee jaar uit voor bijzondere prestaties in de automatiseringssector. Het enige criterium hierbij is de mate van innovatie van de oplossingen waarin de robots van het Zwitserse bedrijf worden gebruikt.
Microbot
Microbot werd ontwikkeld om complexe fotonische modules met de hoogste nauwkeurigheid samen te stellen. De robuuste modules van het Ferdinand Braun Institut, Leibniz Institut für Höchstfrequenztechnik (FBH) worden onder meer gebruikt in geavanceerde ruimtevaarttoepassingen en in kwantumtechnologieën. Het systeemconcept dat FBH en Robo-Technology gezamenlijk hebben ontwikkeld, is volledig afgestemd op de menselijke operator.
Het systeem maakt gebruik van een grote verscheidenheid aan elementen van Industrie 5.0, waarbij de ervaring en knowhow van een menselijke operator worden gecombineerd met de voordelen van robotica. Dankzij robotondersteuning is het bijvoorbeeld mogelijk urenlang ruimtelijk ultraprecies te werken. Het Microbot-systeem is daarom geschikt voor de productie van complexe fotonische modules voor onderzoeksdoeleinden, maar ook voor pilot- en kleine serieproductie. Wat belangrijk is, is de hoge precisie, wendbaarheid, veerkracht, veelzijdigheid en toekomstige levensvatbaarheid van het systeem.
Haalbaarheid
De ontwikkelaars hadden verwacht dat hun ideeën niet haalbaar zouden zijn. De kwaliteit van de robotoplossing zou onbereikbaar zijn geweest zonder de competenties van Robo-Technology. Dat reikt van conceptontwikkeling tot CAE-ondersteund mechanisch ontwerp en elektrische en elektronische besturing tot softwareontwikkeling en implementatie van complexe beveiligingsconcepten.
Robo-Technology heeft het systeem gepland en technisch geïmplementeerd. Behalve de systeembesturing heeft het bedrijf ook de benodigde wisseltools ontwikkeld voor gebruik op de Stäubli-robots. Samen zijn de twee partijen er in geslaagd een systeem te implementeren dat de assemblage van geminiaturiseerde modules een grote stap van het laboratorium naar de industrie bracht. Dit alles in een cleanroomomgeving.
Techniek
De 'kern' van de robot-hardware bestaat uit vier hexapods die geminiaturiseerde optische componenten met nanometerresolutie actief aanpassen in een kleine ruimte. Vier Stäubli TX2-60 zesassige robots die geschikt zijn voor cleanroom-omgevingen vormen de buitenste robotschil en voeren werk uit dat voorheen door een menselijke operator moest worden uitgevoerd. Denk hierbij aan het aanbrengen van kleine hoeveelheden lijm, het nauwkeurig uitharden van de lijm met behulp van UV-licht, het koppelen van laserstralen aan optische vezels of het gebruik van stereomicroscopen voor procesbewaking.
Onderdeel van het totale systeem is een 'digital twin' die wordt gebruikt om de systeembesturing te onderzoeken, personeel op te leiden en montagewerkzaamheden voor te bereiden. Het systeem combineert een augmented reality (AR)-bril met bediening van het systeem via gebaren en klassieke en haptische invoerapparaten met force feedback-functie. Dit betekent dat het collaboratieve robotsysteem en de digital twin zeer intuïtief kunnen worden bediend.
Het digitale netwerk van de geavanceerde mens-machine-interfaces, het robotsysteem en de meettechnologie die bij de assemblage worden gebruikt, zullen in de toekomst datagestuurde gedeeltelijke automatisering met behulp van kunstmatige intelligentie (AI)-methoden mogelijk maken. Dit geldt ook voor processen die vanwege hun complexiteit niet geformaliseerd kunnen worden en daardoor tot nu toe aan automatisering zijn ontsnapt.
Foto: Robo-Technology