grijpersoorten toegelicht efficiënt persluchtverbruik Serviesgoed ...

VISION & ROBOTICS

jaaRgaNg 4 | NummeR 1 | feBRuaRI 2012

grijpersoorten toegelicht

efficiënt persluchtverbruik

Serviesgoed onder de loep

grip

Inclusief dossier

Metaalbewerking

02

www.fanucrobotics.bewww.fanucrobotics.nlTel.: +32 (0)15 20 71 57

Ontdek ons volledig productgamma op

Welcome to the

world

Welcome to the

worldMetalMetalMetalMetalMetalMetalMetalMetalMetal

Tot 1350kg tillen. Gebruiksvriendelijk. En nauwkeurig.

world

Tot 1350kg tillen. Gebruiksvriendelijk. En nauwkeurig.

FRBL_ADV_metal.indd 1 1/18/2012 4:21:52 PM

03

ColofonVision & Robotics is hét vakblad over automatise-

ringsoplossingen voor de maak-, agro-en foodindustrie

door specialisten in robotica en visionsystemen.

jaaRgaNg 4 | NummeR 1 | feBRuaRI 2012

Vision & Robotics verschijnt zes maal per jaar. Toezending

geschiedt op abonnementbasis en controlled circulation.

uITgeVeR

Henk van Beek, Fenceworks BV

Telefoon: 06 - 28 41 70 73

E-mail: [email protected]

RedaCTIe

Liam van Koert, Verbal Essence

Joanna Hughes, Verbal Essence

Telefoon: 06 - 17 58 82 65

Email: [email protected]

RedaCTIeRaad

Pieter Jonker, TU Eindhoven en TU Delft

Jaap van de Loosdrecht, Computer Vision Lab, NHL

Martin van der Have, RAB en ABB

Fred Bokhorst, RAB en Ferdar

Bas Wondergem, DVC

Hans Lenos, lenosonline.info

Wim Hoeks, NTS groep

VORmgeVINg

Laura Willemsen, Grafisch ontwerp

dRuk

Drukkerij ProFeeling, België

POSTadReS RedaCTIe

Maredijk 17, 2316 VR Leiden


aBONNemeNTeN

[email protected]

adVeRTeNTIe-exPlOITaTIe

Mike de Jong, Bureau voor Marketing Media BV

Telefoon: 06 - 43 05 30 25


aaN d IT NummeR weRkTeN mee

Yves De Groote, Bart Driessen, Nick de With,

Bram Janssen, Bert Stap, Philip van Ootegem

Column 03

Het is ook nooit precies goed. Helemaal niet wanneer het het weer betreft. En hoe-

wel ik in mijn vorige column ook al een beetje de Piet Paulusma heb uitgehangen,

kan ik door mijn koude vingertoppen en bijna bevroren tenen aan weinig anders

denken: van het weekend gaan eindelijk de schaatsen uit het vet! Een raar verlan-

gen eigenlijk. Ik ben geen goede schaatser. Daarvoor is mijn techniek te roestig

en zijn mijn enkels te zwak. Met mijn conditie is het al niet veel beter gesteld.

Ik vermoed dat ik na een ‘op en neertje’ op de Wijde Aa die bij ons achter loopt,

met de tong op de ijzers thuis kom. Er vanuit gaande dat er geen tegenwind is dan.

Want in dat laatste geval stop ik in Hoogmade, haal ik een ‘stempeltje’ bij de be-

kende kroeg en bel ik of ze me met de auto komen halen. Eigenlijk ben ik helemaal

niet gemaakt voor de kou. En net als de bloemetjes die afgelopen weken spontaan

en veel te vroeg de kop boven het nog zanderige maaiveld uitstaken, gaat de plot-

selinge temperatuursdaling me niet in de koude kleren zitten. Tussen de min vijf

en min tien overdag, daar ben ik niet op gebouwd. Om over de gevoelstempera-

tuur nog maar niet te spreken. Liefst pleit ik vanaf deze frisse werkplek (misschien

de volgende keer toch een wat zwaardere CV-ketel kiezen?) voor een vorstflat.

Of voor een robot natuurlijk. Want dat moet je die jongens (raar, ik zie een robot

eigenlijk nooit als meisje) toch nageven. Het zijn bikkels die ongeacht de tempe-

ratuur onverstoorbaar doorgaan. Geen ijsvrij voor de robot. Sterker nog, laat ze

maar gewoon in de koelcel werken als dat beter voor het te verwerken product is.

Ondertussen kunnen wij mooi gaan schaatsen. Want dat is aan robots niet besteed.

Of moet ik zeggen nog niet? Want wie weet is het in energetisch opzicht helemaal

niet zo’n raar idee. Hmm. Waar zo’n ijsvrijmomentje al niet goed voor is.

lIam VaN kOeRT

Ijsvrij

ww

w.z

eros

even

.de

ww

w.z

eros

even

.de

KUKA Automatisering & Robots, Centrum Zuid 1031, 3530 Houthalen, België. Email: [email protected]. Tel.: +32 (0)11 51 61 60.

ww

w.z

eros

even

.de

ww

w.z

eros

even

.de

Meer informatie over de nieuwe

KUKA-producten kan U vinden op:

www.automation-becomes-easy.com

Of scan deze QR-code met je

smartphone.

Automation becomes easy.

Ontdek hoe KUKA zich heeft toegelegd op het vereenvoudigen

van de robotica in elke dimensie: Automation becomes easy!

Eenvoudig te plannen. Eenvoudig te integreren. Eenvoudig te

bedienen. Eenvoudig in onderhoud. Eenvoudig in aanpassen naar

specifi eke vragen. Met de QUANTEC robotgeneratie – veelzijdiger en

sterker dan nooit ervoor. Met de KR C4 kontroller – waar overbodige

Hardware geëlimineerd is. Met het nieuwe KUKA smartPAD – de

gemakkelijkste manier om een robot te bedienen.

In dit nummer

Grijpersoorten toegelicht 08

Vijf stappen voor een efficiënt

persluchtgebruik 11

Robots rukken op

in de voedingsproductie 14

Serviesgoed onder de loep 18

Dossier Materiaalbewerking 21

VDL Steelweld robotiseert

met Digital Manufacturing 23

Robots houden tunnelwanden

in topconditie 26

Steeds meer robots op SPS/IPCdrives 28

Rubrieken

Redactioneel 03

Colofon 03

Nieuws 06

Branche Bulletin 30

Robotveiligheid 32

(Un)Safe 36

Productnieuws 38

Adverteerdersindex 41

Column Vision & Robotics 42

Inhoud 05

21

8

18

februari 2012| VISION & ROBOTICS

dossier metaalbewerking

Nieuws06

Bij Siemens leren onderzoekers de quadrocop-

ter steeds beter kijken. Het onbemande systeem

heeft een diameter van bijna een meter en is

voorzien van vier rotors. Tijdens de vlucht re-

gistreert het systeem de omgeving met lasers,

terwijl optische sensoren en videocamera’s elk

detail vastleggen. In een proces dat bekend

staat als ‘supervised learning’ worden zulke

systemen eerst geprepareerd met honderd-

duizenden beelden. Zo wordt als het ware het

proces geïmiteerd waarbij een kind onderscheid

leert te maken tussen bijvoorbeeld een boom en

een antenne, omdat het in het verleden al tal-

loze objecten heeft gezien. Vervolgens worden

deze beelden via intelligente algoritmen onder-

zocht op typische kenmerken. Op basis hiervan

kan de quadrocopter een nauwkeurig digitaal

3D-model van zijn omgeving samenstellen, bij-

voorbeeld van bagageafhandelingen, fabrieks-

gebouwen of evenementenlocaties ten behoeve

van bouwplanningen of gebouwinspecties.

In de toekomst kan het toestel routinematige

vluchten uitvoeren voor de inspectie van slecht

toegankelijke installaties, zoals windmolens en

hoogspanningsmasten. Computerwetenschap-

pers van Corporate Technology in Princeton en

München werken samen met robotica-experts

van het Massachusetts Institute of Technology in

Boston om deze geavanceerde ‘eye in the sky’-

technologie verder te ontwikkelen. Doel van

het project is het creëren van een systeem dat

digitale modellen van complexe binnenruimtes

kan produceren en ontoegankelijke installaties

kan inspecteren. Bij andere projecten die wor-

den uitgevoerd in diverse R&D-centra ontwikkelt

Siemens systemen die luchtopnamen kunnen

analyseren op complexe patronen (bijvoorbeeld

van industrieterreinen, gebouwen of wegen),

systemen die röntgenfoto’s van bagage en zee-

containers kunnen onderzoeken op verdachte

voorwerpen, systemen die verkeersborden

kunnen identificeren en lezen en systemen die

toezicht houden op mensenmenigten.

Voor onderzoekers op het gebied van kunst-

matige intelligentie vormt de ontwikkeling van

een systeem met visuele competentie na vijftig

jaar nog steeds een grote uitdaging. Computers

zijn nog steeds opmerkelijk primitief als het gaat

om het kijken naar de echte wereld. Waar een

klein kind moeiteloos het verschil ziet tussen een

boom en een antenne, is een computer niet in

staat om dergelijke beelden betrouwbaar aan het

betreffende object te relateren. Onderzoeks-

groepen uit wetenschap en industrie zijn dan

ook druk bezig om de beeldverwerkingfuncties

van kunstmatige systemen te verbeteren.

SIemeNS maakT geBRuIk VaN eeN meT SeNSOReN uITgeRuSTe mINIhelIkOPTeR VOOR heT VeRzameleN

eN INTeRPReTeReN VaN VIdeOBeeldeN. dIT TOeSTel, eeN zOgeNOemde ‘quadROCOPTeR’ kaN OP BaSIS VaN

de VeRzamelde daTa eeN dIgITaal 3d-mOdel CReëReN VaN de dIReCTe OmgeVINg VaN BIjVOORBeeld

eVeNemeNTeNlOCaTIeS eN faBRIekSgeBOuweN.

quadrocopter maakt 3d-beeld

Aan de Amerikaanse Harvard University hebben technici een robot ontwikkeld die geen harde delen bevat. Het vierpotig

robotje is vervaardigd uit een elastisch polymeer, wat moet resulteren in een relatief lichtgewicht en goedkoop systeem.

De aandrijving van het robotje is pneumatisch. Hiertoe hebben de onderzoekers skeletloze dieren, zoals de zeester en

de worm bestudeerd. Ook deze dieren zijn relatief licht en kunnen zich eenvoudig aan de omgeving aanpassen. Boven-

dien kunnen ze goed overweg met obstakels. In een poging deze voordelen te benutten, hebben de technici een vol-

ledig uit een elastisch polymeer bestaand vierpotig systeem gemaakt. Middels lithografie zijn in kleine luchtkamers en

luchtkanalen aangebracht in het kunststof aangebracht. Vervolgens zijn de kanalen met slangetjes aangesloten op een

compressor. Door de druk in de kamers alternerend te variëren, krommen of strekken de poten zich. Zodoende kan de

robot kan zichzelf met een snelheid van maximaal 4,3 meter per uur voortbewegen, wat overeen komt met 92 keer de

lichaamslengte van 4,7 cm. De onderzoekers beschouwen het eenvoudige productieproces van de robot als een belang-

rijk voordeel. Het concept leent zich hierdoor voor de goedkope productie van kleine robotjes. Ook maakt het de ontwik-

keling van prototypen mogelijk. Tot slot noemen de onderzoekers de relatief eenvoudige aansturing als pluspunt.

flexibele robot van elastisch polymeer

Nieuws

Google heeft al een systeem ontwik-

keld dat een auto zelf kan laten rij-

den, maar nu heeft het bedrijf ook

patent gekregen op de technologie

die de auto kan laten weten wanneer

deze zelf de controle mag overne-

men van de bestuurder en waar ‘ie

zich op dat moment bevindt. Volgens

Google kan deze technologie ervoor

zorgen dat de zelfrijdende auto bij-

voorbeeld gebruikt kan worden voor

toeristenritten of om een kapotte

auto zelfstandig naar een garage te

laten rijden. Het patent heeft betrek-

king op technologie die via twee sets

sensoren aan de auto duidelijk kan

maken waar deze is en waar deze

heen moet. De eerste set identificeert

een zogenoemde ‘landing strip’ een

specifieke plek waar een auto gepar-

keerd moet zijn voordat de techno-

logie de regie over kan nemen. Een

tweede set sensoren bepaalt dan op

welke strip de auto precies staat, aan

de hand van een combinatie van GPS-

bepaling en voorgeprogrammeerde

herkenningspunten zoals bomen en

gebouwen. Als de auto dit eenmaal

weet en geprogrammeerd is om naar

een bepaald punt toe te rijden, kan

die zelfstandig zijn weg vinden, om-

dat hij niet alleen via GPS bepaling

gestuurd wordt, maar ook bijhoudt

hoe er gereden wordt en aan de hand

van die data exacter kan bepalen

wanneer er welke actie vereist is.

Om de menselijke bestuurder te la-

ten weten waar de landing strips zich

bevinden, denkt Google aan simpele

markeringen op de weg, maar ook

het scannen van een QR-code met

informatie over de landing strip is in

het patent opgenomen. Om te weten

waar de auto heen moet rijden vanaf

die plek beschrijft het patent een ma-

nier voor de auto om via een internet

adres op te zoeken waar staat op wel-

ke locatie de auto verwacht wordt.

Google test al jaren uitgebreid met

zelfrijdende auto’s en heeft ook al

prototypes op de openbare weg rond-

rijden, uiteraard wel met een mense-

lijke bestuurder aan boord voor de

veiligheid. Volgens het bedrijf zou

een robot sneller kunnen reageren

dan een mens, dus als de technolo-

gie geperfectioneerd wordt, zou dit

in belangrijke mate kunnen bijdragen

aan de verkeersveiligheid. Overigens

betekent het patent niet dat andere

fabrikanten geen zelfrijdende auto

meer zouden mogen ontwikkelen.

Het patent heeft enkel betrekking

op de technologie die het mogelijk

maakt om te wisselen tussen men-

selijke besturing en autonoom rijden.

Een robot die zelfbewust wordt,

het lijkt niet langer toekomstmu-

ziek. Dat moet tenminste blijken uit

een experiment waarin een robot

zichzelf voor de eerste keer in een

spiegel bewondert. Bij het Spaanse

bedrijf TheCorpora, dat zich spe-

cialiseert in robotica, plaatsten ze

hun robot Qbo, die voorwerpen en

gezichten kan herkennen, voor een

spiegel om te zien of hij ook kon

leren zichzelf te herkennen. Qbo is

een open source project. De robot

is onder meer uitgerust met pro-

gramma’s voor stereoscopisch zicht

en het herkennen van voorwerpen

en gezichten. Met een eenvoudig

experiment was de robot in staat op

commando van een ingenieur zich-

zelf te herkennen door gebruik te

maken van de ‘Object Recognition’

en ‘Face Recognition’ modus.

Dit was slechts een eerste stap,

want bij TheCorpora werken ze aan

volgende experimenten. Zo moet

Qbo zichzelf kunnen herkennen in

een spiegel zonder de hulp van een

menselijke gids. En in een volgende

stap willen ze uitzoeken wat er ge-

beurt als Qbo geconfronteerd wordt

met een andere Qbo.

google krijgt patent voor zelfsturende auto

07Nieuws

flexibele robot van elastisch polymeer

Robot herkent zichzelf in spiegel

Onderzoekers van de Japanse Osaka University heb-

ben een robot gebouwd, die in de nabije toekomst

ingezet kan worden voor het redden van mensen-

levens. Asteriks, zoals de robot heet, is geïnspireerd

op de dierenwereld en speciaal ontwikkeld voor zoek-

en reddingsoperaties. De robot is zo gemaakt dat hij

omnidirectioneel is; het maakt niet uit of je hem op

zijn kop zet, want Asteriks zal dan de positie van zijn

benen draaien en vrolijk zijn weg vervolgen. Met de

recente natuurrampen in het achterhoofd, kan de

machine handig zijn voor het leveren van benodigd-

heden en camera-apparatuur aan overlevenden. De

mogelijkheden voor het gebruik van de robot zijn

divers. Zo kan Asteriks op afstand bommen ontmante-

len en surveillances uitvoeren.

asteriks kan mensen levens redden

0808

eR kOmT Veel kIjkeN BIj heT kIezeN VaN de juISTe gRIjPeR. Vaak leIdeN eR meeRdeRe wegeN

NaaR ROme, maaR IS afhaNkelIjk VaN de SPeCIfIeke TOePaSSINg eN de dOelSTellINg de eNe

OPlOSSINg BeTeR daN de aNdeRe. mOeT heT VaCuüm wORdeN Of TOCh meChaNISCh? eN alS dIe

keuze eeNmaal gemaakT IS, wORdT heT daN eeN zuIgNaP, BeRNOullIgRIjPeR, VORmgeSlOTeN

PaRallelgRIjPeR Of TOCh maaR eeN NaaldgRIjPeR?

grijpersoorten toegelicht

VaN fuNCTIe NaaR fySIeke OPlOSSINg

Product centraalWanneer de term grijper gebruikt wordt, hebben fabrikanten het over

het algemeen over de functie ‘grijpen’ Deze functie kan, naast met de

fysieke mechanische grijper, ook worden vervuld met behulp van een

zuignap die middels vacuüm een product vastpakt. Daarnaast kennen

beide hoofdtypen weer hun eigen varianten. Om te bepalen wat de beste

oplossing is, moet altijd vanuit het product gedacht worden. Deze heeft

namelijk een bepaalde vorm, massa, oppervlakte, elasticiteit en kwets-

baarheid. Daarna komen de omgevingsfactoren in beeld en ga je kijken

hoe je een cyclustijd zo laag mogelijk kunt krijgen, of juist met zo min

mogelijk energie de actie kunt uitvoeren. Hierbij zal in eerste instantie

gekeken worden naar standaard oplossingen, maar als deze niet toerei-

kend zijn, dan komen ook klantspecifieke grijpers in beeld.

VacuümgrijpersDe zuignap is wellicht de meest toegepaste grijper binnen de industrie.

Soms licht het gebruik van vacuüm, bijvoorbeeld bij de handling van pla-

ten, voor de hand. Een andere belangrijke reden voor het kiezen van

deze vacuümoplossing kan het gewicht van de grijper zijn. Doordat een

zuignap meestal lichter is, kan men met een kleinere en goedkopere

actuatoren uit de voeten en zal het dynamische gedrag van het systeem

beter zijn. Massa’s van de grijper kunnen namelijk snel oplopen. Zo is

bij een palletiseertoepassing van jerrycans de grijpermassa al snel der-

tig kilogram. Andere redenen kunnen omgevingsfactoren als hygiëne of

08 grijpers

Liam van Koert,

De Fingripper, afkomstig uit het

bionische laboratorium van Festo,

kan meerdere productvormen

mechanisch grijpen. Inmid-

dels is ook een ‘olifantenslurf ’

voor meer flexibiliteit aan de

configuratie toegevoegd.

grijpers 09

tijd – dit is de tijd die nodig is om de gewenste onderdruk te bereiken- ,

het zuigvermogen en de prijs. Ook de karakteristieken van de vacuüm-

generator kunnen in de software worden opgenomen om te kijken of de

verschillende gekozen zuignapjes het houden.

Vuistregels voor besparingHoewel er natuurlijk naar hartenlust gecombineerd kan worden met alle

ter beschikking staande middelen en hun parameters, loont het enkele

vuistregels in acht te nemen. Een voor de hand liggende regel die van

invloed is op het fysieke bouw van het vacuümsysteem, is het zo kort

mogelijk houden van de slang tussen zuignap en generator in verband

met optredende verliezen. En ook de evacuatietijd van de vacuümgene-

rator heeft onder te grote slanglengtes te lijden. Kies daarnaast niet te

hoge drukken. Vaak wordt gedacht: hoe meer vermogen, des te beter

het vacuüm, maar dat is onzin. In de regel is 4 tot 4,5 bar voldoende.

Daarnaast zijn generatoren grofweg in twee typen op te delen: een hoge

vacuüm variant en een hoge suctionflow variant. Beide hebben een iden-

tiek verbruik echter de hoge drukvariant genereert negentig procent va-

cuüm en is ideaal voor vlakke en of zware producten. De hoge flow vari-

ant genereert vijftig procent vacuüm maar met een tweemaal zo hoge

suctionflow. Dit maakt hem vaak een ideale generator voor hele snelle

applicaties of in applicaties waarbij het product poreus is en er sprake is

van lekkage over het zuignapoppervlak. Gebruik generatoren met een

luchtbesparingsfunctie als je nog meer wilt besparen. Deze schakelt de

generator uit als er voldoende vacuüm is bereikt, en weer in als er te

weinig onderdruk is. Ook kan je flowsensoren toepassen om ervoor te

zorgen dat je handling proces sneller verloopt. Zo kan je een actuator

alvast laten bewegen wanneer het vacuüm zeventig procent van de uit-

eindelijke waarde is.

BernoulligrijperWanneer over vacuümgrijpen wordt gesproken is het vastzuigen van het

product middels een zuignap veruit de meest toegepaste methode. Een

interessante grijpervorm die minder bekendheid geniet, is de Bernoul-

ligrijper. Onder invloed van de wet van Bernoulli, zweeft het op te tillen

product doordat de lucht er met hoge snelheid overheen wordt geblazen.

De grijper die ook wel ‘floating cup’ grijper wordt genoemd, is door

zijn contactloosheid erg geschikt voor de voedselverwerkende industrie.

Daarnaast wordt het gebruikt voor lastig op te pakken producten, zoals

plakjes ham, zalm of lasagne. Een traditioneel nadeel van de Bernoul-

ligrijper is wel dat hij minder nauwkeurig is en tevens niet dezelfde cyc-

lustijden haalt als zijn vastzuigende tegenhanger. Toch zien we dat ook

hier de techniek niet stil staat. Onder invloed van de interesse vanuit de

zonnecellen en waferverwerkende industrie (ook hier geniet contactloze

handeling de voorkeur kwamen enkele fabrikanten met Bernoulligrijpers

die naar eigen zeggen de oude pijnpunten het hoofd geboden hebben.

Ook blijkt het luchtverbruik van de nieuwe generatie Bernoulligrijpers

een stuk lager te liggen, wat de energiekosten uiteraard ten goede komt.

mechanische grijpersVoor een compleet overzicht is het tot slot de beurt aan de mechani-

sche grijper. De mechanische grijper kent een bijna net zo groot toepas-

singsgebied als zijn vacuümtegenhanger. Met name daar waar zeer hoge

nauwkeurigheid wordt verlangd is de mechanische oplossing populair.

omgevingstemperatuur zijn. In de voedselverwerkende industrie moet

de grijper goed gereinigd kunnen worden. Een zuignapoplossing is dan

meestal beter, omdat deze geen scharnierpunten bevat. Wel moet de

zuignap in siliconen zijn uitgevoerd, aangezien er geen giftige micros-

copische deeltjes in het voedsel terecht mogen komen. Siliconen zie je

ook vaak terug als er gewerkt moet worden bij hoge temperaturen. Bij

elektronica handling daarentegen is siliconen uit den boze en wordt er

voor zuignappen gekozen van antistatisch materiaal.

Vele parametersWanneer is vastgesteld dat vacuüm de beste oplossing voor een toepas-

sing is, zijn er naast het materiaal van de zuignap nog vele keuzes te

maken. Eerst dient een aantal producteigenschappen in kaart gebracht

te worden. Wat is de wrijvingscoëfficiënt van de gecombineerde ma-

terialen? Wat zijn de vorm en de massa van het product en wat is de

traagheid? Vervolgens kiest men de vorm van de zuignap (rond of ovaal),

inclusief het aantal balgen, de grootte van de zuignap, het aantal toe te

passen zuignappen en de positie van de verschillende zuignappen. Ook

de dynamische gegevens van de applicatie dienen goed in kaart te zijn.

Gelukkig is er software op de markt die al deze parameters in hun onder-

linge samenhang simuleert. Geen overbodige luxe wanneer men snel tot

de optimale oplossing wil komen.

SysteembenaderingMet de voorgaande waslijst aan selectiecriteria is de zoektocht naar de

juiste componenten voor het perfecte vacuüm grijper allerminst voorbij.

De vacuümapplicatie is namelijk een systeem waarbij ook de vacuüm-

generator en de verschillende ventielen, sensoren en besturing een rol

spelen. Hoewel het wat ver gaat ook de besturing in dit artikel aan bod te

laten komen, geldt voor de vacuümgenerator een zeer directe invloed op

het succes. Enkele zeer bepalende grootheden hierbij zijn de evacuatie-

Ook bij mechanische grijpertechnologie is wrijving een

belangrijke parameter om rekening mee te houden.

010010 food010

Ook voor deze grijpvorm is er een groot aantal keuzes te maken dat het

succes van de applicatie bepaalt. Het begint met de selectie van het type

grijper. Wordt het een parallelgrijper, driepuntsgrijper, radiaalgrijper of

hoekgrijper? Vervolgens wordt deze naast de applicatiegetallen gelegd.

Wat is de massa van het product, wat is de lengte van de grijpervinger en

wat is het moment dat hierop komt te staan? Maar ook de gewenste slag

of hoek (afhankelijk van het type grijper) en de benodigde nauwkeurig-

heid zijn belangrijke parameters. Het is namelijk niet zo moeilijk voor te

stellen dat wanneer je bij de assemblage van een fietsslot er een mil-

limeter naast zit, het allemaal niet meer past. Dit betekent dat de grijper

op 0,1 millimeter nauwkeurig moet kunnen werken. Bij waferproductie

liggen deze nauwkeurigheden in de orde van honderdsten. Ook bij me-

chanische grijpers speelt de wrijvingscoëfficiënt een belangrijke rol. Hier-

bij maakt het nog wel uit of we met een vormgesloten grijper te maken

hebben of met een krachtgesloten grijper. Bij een vormgesloten grijper

ligt het product door de vorm van de grijper al min of meer opgesloten

en kan het geen kant meer op. Bij krachtgesloten grijpers daarentegen is

het de wrijvingskracht die de grip bepaald. Het kan hier door optredende

versnellingen gebeuren dat de benodigde klemkracht vele male groter is

dan men op basis van de massa van het te tillen product zou verwach-

ten. Houdt in deze gevallen ook rekening met de extra belasting door de

vingers (hoe langer, hoe groter het moment) op de geleidingen. Overi-

gens kan ook hier middels speciale software gekeken worden of hiervoor

genoemde keuzes in relatie tot optredende snelheden, versnellingen en

jerk succesvol waren.

Ook mechanische grijpers werken over het algemeen op basis van pers-

lucht. Meestal betreft het een dubbelwerkend systeem, maar ook enkel-

werkende systemen met een veer komen voor. De openings en sluitings-

snelheden tot slot zijn om dat ze in de orde van tienden van seconden

liggen, meestal niet kritiek voor de meeste applicaties.

NaaldgrijpersEen bijzonder type binnen de groep van mechanische grijpers is de naald-

grijper. Naaldgrijpers zijn speciale grijpers die ook op basis van perslucht

werken. De naalden worden in het product ingebracht en trekken zich

terug middels een veersysteem of perslucht. De naalden staan hierbij

onder verschillende hoeken om een goede grip op het product te ga-

randeren. Er zijn diverse varianten voor verschillende omstandigheden

beschikbaar en tevens kunnen naalddiameters en slag worden aange-

past. Typische toepassingen worden gevonden in het grijpen van flexi-

bele materialen als textiel, isolatiematten, vezelcompounds als fleece of

vilt, tapijt, filters, geweven materialen (bijvoorbeeld met koolstofvezels),

polystyreen en metaalschuim.

V acuümtechniekIn het Latijns betekent vacuüm niets meer of minder dan ‘leeg’. Het is

dan ook een term die wetenschappers gebruiken voor de afwezigheid

van materie in een ruimte of volume. In de praktijk blijkt dit echter niet

haalbaar, zodat we het in de industrie weliswaar over vacuümtechniek

hebben, maar eigenlijk onderdruk bedoelen.

laag vacuüm (30-60%)We spreken van laag vacuüm als het gaat over drukken tot -30 kPa.

Laag vacuüm wordt vooral gebruikt bij hogere afzuigdebieten, vereist

voor onder andere poreuze werkstukken of werkstukken die bij een

diep vacuüm onderhevig kunnen zijn aan vervormingen.

midden vacuüm (60-90%)We spreken van middenvacuüm bij waarden tussen -30 en -85 kPa.

In dit gebied bevinden zich de meeste industriële toepassingen , zo-

als het handelen van materialen met een glad, niet-poreus oppervlak.

Denk hierbij aan glas, metaal of kunststof.

hoog vacuüm (> 90%)Voor alle waarden die onder de -85 kPA liggen, wordt van hoog va-

cuüm gesproken. Enerzijds worden dergelijke waarden veel toegepast

in laboratoria, maar ook bij het testen van leidingen en drukvaten of

bepaalde onderdelen in de vliegtuigindustrie komen deze lage druk-

ken veelvuldig voor. Gezien de hoge kostprijs is hoog vacuüm minder

geschikt als automatiseringsoplossing.

010 grijpers

Wanneer gezorgd wordt voor voldoende wrijving middels

een friction cup hoeft zelfs olie geen probleem te zijn.

011

VOOR NIeTS gaaT de zON OP. eN wIe zIjN kOP IN de wINd STeekT, kaN de lONgeN kOSTelOOS meT VeRSe

luChT VulleN. zOwel zON alS wINd zIjN SINdS meNSeNheugeNIS zO’N VaNzelfSPRekeNdheId, daT

heT maaR laNgzaam dOORdRINgT daT PeRSluChT VOORal dOOR TOedOeN VaN Vele lekkageS eeN

duuRdeRe eNeRgIeBRON IS. wIe eR eChTeR SlIm mee OmgaaT, kaN Veel geld BeSPaReN. eeN

VIjfSTaPPeNPlaN helPT de geBRuIkeR OP de gOede weg.

Vijf stappen voor een efficiënt persluchtgebruik

Als één van de oudste energiedragers neemt

perslucht al vele decennia een belangrijke plek

in de industriële productie in. Of het nu gaat

om de aandrijving van handgereedschappen

als de pneumatische boor, het aansturen van

machines of processen als het vernevelen van

verf, in bijna elke fabriek zijn wel compres-

soren te vinden die er voor zorgen dat de op

druk gebrachte lucht zijn belangrijke werk kan

doen. Recente getallen laten zien dat zo’n tien

procent van de elektriciteitsrekening van de

Europese industrie voor rekening komt voor de

opwekking van perslucht. Dit komt neer op on-

geveer 80 TWh. Het feit dat bij veel gebruikers

de perceptie bestaat dat lucht nagenoeg gratis

is – de kosten worden veelal met de overige

elektriciteitskosten op de grote hoop gegooid –

kost het bedrijfsleven dan ook veel geld. En de

bedrijven die het persluchtverbruik wel in het

vizier hebben, weten lang niet altijd waar de

grootste winst te behalen valt.

BewustwordingEen beter omgaan met perslucht begint met

bewustwording. In het geval van lekkage, zou

het net zo vanzelfsprekend moeten zijn de

lekken te dichten als wanneer het om olie of

water gaat. Want hoewel een persluchtlek niet

zoveel sporen achterlaat als voorgenoemde

lekkages, is volgens een rapport dat begin

2000 door het Frauenhofer instituut werd ge-

publiceerd vijf tot vijftig procent minder pers-

luchtverbruik mogelijk. En hoewel afhankelijk

van de applicatie, valt het leeuwendeel van

deze besparingen - meer dan veertig procent

- te behalen door het verhelpen van de lek-

kages. Omdat persluchtvoorziening niet op

zichzelf staat, maar een systeem is van com-

pressoren, leidingen, koppelingen, ventielen

Liam van Koert

Perslucht

012

situatie. Meten blijft immers weten. Hiertoe

wordt eerst gekeken waar de lekken zich be-

vinden en hoe groot deze zijn. Het is hierbij

een misvatting dat lekkages op gehoor kun-

nen worden opgespoord. Want hoewel een lek

van één millimeter in een systeem met een

werkdruk van één bar – dit kost zo’n vijfhon-

derd euro per jaar – op deze manier nog wel

te vinden is, hoor je dat lek van zestien mil-

limeter in hetzelfde systeem – dit kost 20.000

euro per jaar – helemaal niet. De praktijk wijst

uit dat slecht twintig procent van alle lekka-

ges, uitgaande van een standaard ruimte met

en actuatoren, is ook veel te besparen door

optimalisatie. Hierbij kan gedacht worden

aan het kiezen van betere compressoren, het

aanpassen van de regeling (bijvoorbeeld in

cascadeopstelling), het zorgen voor de juiste

leidingen en koppelingen op de juiste plek en

het nog eens kritisch kijken naar de machines

en installaties zelf. Met de bewustwording om-

trent perslucht komt naast een lagere energie-

rekening vaak nog een extra bonus: een goed

ingeregelde machine of installatie gaat langer

mee en heeft over het algemeen een hogere

capaciteit.

meten is wetenHeeft men de bovenstaande getallen op zich

laten inwerken en bestaat er de wens het

persluchtverbruik eens goed onder de loep

te nemen, dan is het tijd voor het maken van

een plan van aanpak. Dit is niet iets wat on-

derschat mag worden en is dusdanig specialis-

tisch werk, dat men er in de meeste gevallen

verstandig aan doet er een expert bij te ha-

len. Het plan van aanpak begint namelijk met

een duidelijke weergave van de bestaande

tig tot vijfennegentig procent moet haalbaar

zijn. De juiste manier van repareren speelt hier

bij een belangrijke rol. En ook andere elemen-

ten die bijdragen aan de besparing kunnen

worden bekeken. Zo kan het in sommige ge-

vallen geld opleveren door de warmte van de

compressoren (van de 100 procent energie die

je erin stop wordt soms 90 procent omgezet in

warmte) te gebruiken om bepaalde ruimten te

verwarmen. Hoe vergaand de besparingsope-

ratie ook strekt, het plan van aanpak laat zien

wat de kosten en de baten zijn en helpt natuur-

lijk ook het hoger management te overtuigen.

een geluidsniveau van zestig decibel, op het

gehoor kan worden gevonden. Gelukkig zijn er

de afgelopen jaren meerdere bedrijven geko-

men die zich specifiek richten op deze tak van

sport. Ze beschikken over de juiste apparatuur,

die overigens ultrasoon is en dus wel degelijk

werkt op basis van geluid, om lekken te kun-

nen opsporen. Hierbij hoeft in veel gevallen de

machine of installatie niet te worden stilgezet

in verband met achtergrond geluid. Dit komt

doordat de sensoren weliswaar zeer gevoelig

zijn in termen van decibellen, maar zich richten

op een bepaald frequentiegebied (typisch 38-

42 kHz). Dit is natuurlijk helemaal van belang

bij metingen om en nabij de compressor. Ook

voor leidingen die lastig te bereiken zijn, bij-

voorbeeld door de grote hoogte waar deze zich

bevinden, is er een oplossing: de paraboolsen-

sor. Deze is geschikt voor afstanden tot vijftig

meter. De meeste lekkages worden overigens

gevonden bij de koppelingen, dit in verband

met sleutelwerkzaamheden.

Zijn alle lekkages in beeld, dan is de vraag hoe

deze het beste kunnen worden gedicht. Hon-

derd procent lekvrij is een utopie, maar negen-

Snel resultaatEerder werd al gesteld dat een honderd pro-

cent lekvrije situatie een utopie is. Begin daar-

om met die aanpassingen die snel een groot

resultaat opleveren. Het houdt de moed erin

en zorgt voor snelle terugverdientijden. Naast

het verhelpen van de lekkages is het op zoek

gaan naar de ondergrens van de benodigde

werkdruk voor machines en installaties – deze

wordt in de volksmond schertsend ook wel

eens de piepdruk genoemd: de druk waar de

operator gaat piepen – misschien wel de een-

voudigste manier om het persluchtverbruik te-

juiste spullen, juiste plek, juist gebruiktDe experts hebben niet alleen verstand van

lekkages. Ook zien zij of het algehele systeem

wel optimaal is ingericht. Zijn de juiste type

koppelingen en leidingen wel toegepast? Hoe

zit het met diameters en slanglengtes? Zitten

er geen onnodige bochten en overlopen in

het systeem? Een hoop dingen liggen voor de

hand: uiteindelijk moet de lucht met zo min

mogelijk weerstand de machine of installatie

in kunnen. Toch worden in de praktijk veel

houtje touwtje aansluitingen gerealiseerd en

het voorkomen hiervan is vooral een kwestie

van discipline. Ook een andere configuratie

kan helpen: is het een idee om de hoofdpers-

leiding als ringleiding neer te leggen? Dit kan

leiden tot een lagere benodigde werkdruk en

daarmee een lagere belasting van de compres-

sor. Tot slot zijn er de laatste jaren ook steeds

meer intelligente componenten gekomen die

bij de besparing kunnen helpen. Zo zijn er va-

cuüminjectoren die op precies het juiste mo-

ment in- en uitschakelen. Ook met dergelijke

technologie valt veel te besparen.

Perslucht

013

Blijven controlerenIs alles eenmaal geoptimaliseerd, dan is het

zaak het persluchtsysteem ook in goede con-

ditie te houden. Meten blijft weten en wil men

structureel besparen, dan kan dit alleen met

een goed energiebeheer. Men zou natuurlijk

periodiek de persluchtinstallatie kunnen nalo-

pen en enkele malen per jaar kunnen kijken of

er nieuwe lekken zijn ontstaan. Filters dienen

periodiek te worden vervangen en onderdeel

te zijn van een proactief onderhoudsregime.

Maar wil men het persluchtverbruik echt goed

in de hand houden, dan is condition moni-

rug te dringen. Wat in de praktijk namelijk veel

voorkomt is dat er op de werkvloer een te lage

werkdruk wordt gesignaleerd, waarop alle re-

duceren omhoog worden gedraaid. Hoewel dit

visueel lijkt te werken, wordt in feite de vraag

verhoogd en wordt de druk te laag. Een goede

manier om de ondergrens op te zoeken is te

kijken bij welke druk een machine in storing

gaat. Kijk vervolgens waarom de machine in

storing gaat. Zijn bijvoorbeeld alle filtereenhe-

den netjes vervangen en kan men misschien

lokaal ook uit de voeten met een booster, om

de druk alleen plaatselijk te verhogen? Regel

dus op applicatieniveau met behulp van ven-

tielen. Ook op actuatorniveau kunnen verge-

lijkbare maatregelen helpen. Het plaatsen van

een reduceer rechtstreeks in de cilinderpoort

dringt het persluchtverbruik mogelijk met 33

procent terug. Voor de teruggaande slag is im-

mers meestal niet de volledige werkdruk no-

dig. Uiteindelijk zal de lagere werkdruk niet al-

leen bijdragen aan een minder hard werkende

compressor, ook zal de hoeveelheid weglek-

kende lucht als direct gevolg van deze verla-

ging afnemen.

wordt zo ver mogelijk omlaag gebracht en een

energiebeheersysteem wordt geïmplementeerd.

Hierbij is zowel kennis ten aanzien van pers-

lucht, als specifieke proceskennis vereist. Een

mooi voorbeeld is het gebruik van nozzles voor

bijvoorbeeld schoonblazen, koelen of transporte-

ren. Een energie-efficiënte nozzle met reduceer-

ventiel voor een minder turbulente stroming,

gaat hier hand in hand met de kennis over het

blazen zelf. Blaast men te hard dan verbruikt

men onnodig veel lucht, maar bereikt men ook

niet de juiste kwaliteit. Juist hier zijn besparingen

mogelijk tot vijfenzeventig procent.

toring de manier om dat te doen. Door het

plaatsen van flowmeters kan de prestatie van

een machine of installatie continu in de gaten

gehouden worden en kan er direct worden in-

gegrepen wanneer er iets fout dreigt te gaan.

Natuurlijk kosten flowmeters en bijbehorende

visualisatie- en beheersoftware extra geld,

maar de terugverdientijd van deze investering

ligt, wanneer de kosten van lekkage en een

betere performance van machine of installatie

in het algemeen worden meegenomen, in de

orde van maanden. Tot slot kan het als machi-

nebouwer aanbieden van een analyseservice,

waarbij voor de klant het machinepark online

in de gaten wordt gehouden, zowel als een

winstgevende als een onderscheidende acti-

viteit gelden.

VakwerkResumerend kunnen vijf stappen worden on-

derscheiden voor een efficiënter omgaan met

perslucht. Het begint met de bewustwording,

vervolgens wordt een plan van aanpak gemaakt,

samen met experts worden toegepaste mate-

rialen en lay-out geoptimaliseerd, de werkdruk

ultrasone lekdetectorenLekkagedetectie vindt plaats op basis van het meten van

het geluid dat een lek produceert. De lekdetector is in

feite niets anders dan een microfoon die zeer gevoelig is

voor de frequenties die door gaslekken worden geprodu-

ceerd. Hoewel dit er meerdere zijn (twintig procent van

de lekken is voor mensen hoorbaar), wordt over het alge-

meen een frequentie rond de 40 kHz gekozen. Dit blijkt de

beste balans tussen een hoogenergetische waarde (des te

meer energie een lek krijgt, des te hoger de frequentie)

en de geleidbaarheid van lucht (lucht geleidt hoge fre-

quenties slechter). Op deze manier is er zo min mogelijk

verstoring door andere bronnen en kan tegelijkertijd de

afstand worden gemaximaliseerd. Verdere in de detector

aanwezige elektronica zorgt voor de juiste filters en ver-

sterkers voor een optimaal resultaat.

Lekdetectoren zijn er in allerlei soorten en maten. Zo zijn

er verschillende typen microfoons – met de parabooluit-

voering als kampioen voor wat betreft de afstand (tot cir-

ca vijftig meter) – zijn er tal van variaties voor wat betreft

visualisatie en datamogelijkheden en zijn er zelfs speci-

fieke uitvoeringen voor explosieveilige omgevingen. In

de meeste gevallen is er tevens de mogelijkheid om een

koptelefoon aan te sluiten, om ook auditieve terugkoppe-

ling te krijgen over waar het lek zich bevindt.

Opp.

dia (mm)

l/min kubieke m/jaar

met 8000h

= kW Kost in €

1 80 38.400 0,4 288

3 670 321.600 4 2.880

5 1857 891.360 10 7.200

10 7850 3.768.000 43 30.960

Gemiddelde kosten van een lekkage

Tabel 1: Besparingsmogelijkheden voor persluchtBetere regeling van de compressoren 10%

Machine of installatie verbeteren 12%

Optimaliseren persluchtsysteem

(leidingen, koppelingen, etc.) 26%

Lekdetectie 42%

Tabel 2: het effect van een lagere werkdruk*Flow bij 6 bar (o): 255,5 l/min

Flow bij 7,56 bar (o): 312,5 l/min (+22,3%)

Flow bij 8,41 bar (o): 343,5 l/min

(+ 9,9% t.o.v. 7,56 en +34,4% t.o.v. 6 bar)

Lagere flow = minder lekkage

Perslucht 013

014

VIjf leVeRaNCIeRS VaN ROBOTS VOOR de VOedINgSINduSTRIe, alSmede deSkuNdIgeN VaN de SeCTOR-

fedeRaTIe VOOR de TeChNOlOgISChe INduSTRIe agORIa, waaRONdeR OOk SIRRIS, SCheTSeN de ONTwIk-

kelINgeN IN ROBOTISeRINg IN de faBRIek. OOk de dRIjfVeReN eN Te VeRwaChTeN ReVOluTIONaIRe zakeN

kOmeN TeR SPRake. IS de OPeRaTORVRIje faBRIek eeN uTOPIe Of mISSChIeN al weRkelIjkheId?

Welke zijn de voornaamste ontwikkelingen op

dit moment en in welke type robots vinden we

die terug?

Pieter Rebry: “Robots worden in de voedings-

industrie steeds meer ingezet voor het primair

verpakken en voor het verwerken van verse

producten, waaronder vlees, vis, kaas en berei-

de gerechten. Dit brengt extra eisen met zich.

Zo zijn de snelheden hoger dan bij het verwer-

ken van secundaire verpakkingen en het pal-

letiseren. Bovendien liggen in een productie-

omgeving de eisen die worden gesteld aan de

hygiëne en de reinigbaarheid hoger dan in een

verpakkingsomgeving voor secundaire verpak-

kingen. Wat betreft bereik, laadvermogen, snel-

heid en nauwkeurigheid doen de Stäubli robots

HE2 robots type TX60 tot TX200, die speciaal

voor de voedingsindustrie zijn ontwikkeld, niets

onder voor hun standaard industriële versies.”

Kris Jans: “Eenvoudige, snellere en intelligen-

tere visiesystemen brengen het automatiseren

op een hoger niveau. De intelligentie van de

robotbesturing wordt tevens gebruikt om XYZ

machines via ‘motion control’ aan te sturen.

Dit speelt vooral in de bottelarijwereld. Verder

zijn er robots ontwikkeld die onder extreme

omstandigheden kunnen werken, zoals bij een

omgevingstemperatuur tot -30°C.”

Anje Van Vlierberghe: “Deltarobots worden

meer en meer ingezet in de voedselindustrie,

waar de snelste robots ter wereld van dit type

te vinden zijn.”

Sven De Troy: “Zoals hiervoor gezegd, wordt

veel ingezet op robots met parallelle kinema-

tica. Festo, bijvoorbeeld, heeft hiervoor twee

mooie op de natuur gebaseerd prototypecon-

cepten uitgewerkt: grijpers zoals de slurf van

een olifant en een vinvormige grijpers voor

delicate voorwerpen en andere kinematica dan

de slurf.”

Gianni Paddeu: “Het is ook gedaan om lange

uren te verspillen aan programmatie om een

werkend geheel te creëren zonder het concept

verder te verfijnen. We hebben hiervoor de MO-

TOPick software die toepasbaar is op alle robots,

maar deze wordt vooral ingezet met onze nieu-

we deltarobot zoals MPP3, MPK2. Door deze soft-

ware is het mogelijk de machine in een hand-

omdraai te laten lopen, waarbij het overzicht van

de functies niet verloren gaat en het aanpassen

aan de specifieke wensen van de gebruiker mo-

gelijk is. Dit biedt vooral voor de integrator en ten

slotte ook de eindgebruiker meerwaarde.”

Welke zijn de voornaamste drijfveren?

Gianni Paddeu: “Robotica heeft één enorm

belangrijke rol te vervullen: de voedingsketen

Robots rukken op in de voedselproductie

de VOedINgSkeTeN mOeT VeIlIg, effICIëNT eN kOSTeNeffeCTIef zIjN

Yves De Groote

food

Gesprekspartners:

Jeroen Vits (adviseur mechatronica), Agoria, Brussel

Anje Van Vlierberghe (programma manager mechatronica),

Sirris, LeuvenSven De Troy (productietechnoloog), Sirris, Leuven

Kris Jans (sales en marketing), Kuka Automatisering

+ Robots NV, Houthalen

Pieter Rebry (sales engineer), Stäubli Benelux NV, Bissegem

Peter Kiekens (sales manager), Fanuc Robotics Benelux, Mechelen

Haayo Terpstra (Business Development Manager Robotics),

ABB BV, Zaventem

Gianni Padden (account manager robotica), Yaskawa Benelux BV,

Son (Nederland)

015food

moet veilig, efficiënt en kosteneffectief zijn.

Moeilijke arbeidsomstandigheden, die vaak

gepaard gaan met hele koude of hoge tempe-

raturen en ergonomische factoren, spelen een

alsmaar belangrijkere rol.”

Pieter Rebry: “Toenemende kwaliteitseisen en

eisen op vlak van microbiële zuiverheid, zowel

voor verse als voor verwerkte producten, zijn

hierbij ook van belang.”

Anje Vlierberghe: “Ook is van belang dat het

vinden van operators steeds moeilijker wordt.

Dit geldt met name wanneer zij uit hygiëneoog-

punt in koele of koude omstandigheden moe-

ten werken.”

Kris Jans: “Door de betere machinebeschik-

baarheid kunnen de productiekosten worden

gedrukt. In sommige gevallen kunnen bedrijven

de levertermijn van hun producten aanzienlijk

inkorten of grotere batches in een aanvaardbare

tijdspanne afhandelen. Dit kan de concurrentie-

positie aanzienlijk verbeteren.”

Haayo Terpstra: “Het antwoord is hier kortom

eenvoudig, te weten: kostenreductie.”

Welke zijn de voornaamste ‘enablers’?

Pieter Rebry: “Naast de toegenomen aanvaar-

ding van robots ‘upstream’ in het voedingsver-

werkingsproces zijn dit de ontwikkeling van

geschikte reinigingsmiddelen en procedures die

beantwoorden aan de hygiënevereisten van de

robot.”

Peter Kiekens: “De technologische vooruit-

gang: vroeger kon het niet, nu wel. Het moet

ook. Alles moet vlugger, hygiënischer en kos-

tenbesparend zijn. Ook werkkrachten vinden

die een monotoon werk willen verrichten is niet

meer vanzelfsprekend.”

Sven De Troy: “Steeds meer onderzoeksontwik-

kelingen worden op industrieel niveau toepas-

baar en economisch rendabel.”

Anje Van Vlierberghe: “Van belang zijn na-

tuurlijk ook de dalende prijzen van de robots en

de genoemde technologische ontwikkelingen.”

Gianni Paddeu: “Vraag en aanbod blijven de

drijvende kracht voor bovenstaande ontwikke-

lingen. Wat heb heeft een bedrijf aan een ‘exo-

tische’ robot of software die toch niet verkoopt?

Enkel wat prestige kan de ondernemers hier

mee scheppen en daar blijft het bij.”

Wat mogen we voor ontwikkelingen en nieu-

wigheden verwachten bij de robotisering in de

voedingsindustrie?

Jeroen Vits: “De belangrijkste ontwikkelingen

zijn hogere snelheden van de robotica en van

de besturing zijn. De bediening wordt boven-

dien eenvoudiger. We krijgen bij wijze van spre-

ken ‘robots for dummies’.”

Kris Jans: “Visiesystemen die de robots aanstu-

ren en een productcontrole uitvoeren maken

robots nog intelligenter.”

Peter Kiekens: “Visietechnologie is helemaal

niet meer weg te denken. Deze technologie

wordt volop gebruikt om producten te sorteren

op basis van bepaalde criteria, alsook om kwa-

liteitscontroles uit te voeren. FANUC heeft hier-

voor zijn eigen geïntegreerd iRVision systeem.

In het algemeen worden de robots steeds beter

geschikt voor toepassingen in de voedingsindu-

strie door volledig te voldoen aan de specifieke

gestelde industrie eisen.”

Sven De Troy: “ACRO (AutomatiseringsCentrum

Research en Opleiding, red.) heeft bijvoorbeeld

een systeem ontwikkeld voor het automatisch

sorteren van appels. Dan is er nog de industri-

ele zes-assige hygiënisch robot van Kuka, waar-

bij kadavers van varkens worden versneden.

De positionering gebeurt met behulp van een

visiesysteem.”

Haayo Terpstra: “Een andere waardevolle ont-

wikkeling is de simulatie en off-line program-

mering van robots in een verpakkingsproces.

Robots doen steeds vaker nuttig werk voor in de productieketen.

016

Simulatie helpt het verpakkingsproces beter

inzichtelijk te maken waardoor risico’s worden

vermeden. Het grote voordeel van off-line pro-

grammering is dat stilstandtijden sterk kunnen

worden verkort”.

Jeroen Vits: “De ontwikkeling van ‘zachte han-

den’ voor het hanteren van voedingsproducten

gaat ook verder. Dit omvat de verdere ontwik-

keling van visiesystemen. Een gedetailleerde

visiesysteem is noodzakelijk om objecten die

telkens van vorm en positie verschillente detec-

teren. Belangrijk zijn ook de besturingsystemen

die op basis van de visualisatie de robot naar

de juiste coördinaten in de ruimte doen bewe-

gen. Verder zijn sensoren van belang voor een

terugkoppeling, wanneer een object afwijkt

van het berekende zogenoemde contourplot.

Deze sensoren maken een robot bijvoorbeeld

drukgevoelig, zodat de beweging van de robot

wordt afgeremd bij stijgende weerstand. Verder

is er de ontwikkeling van grijpers op basis van

vacuümtechnologie, waarbij op een efficiënte

wijze voldoende trekkracht wordt gerealiseerd

bij hoog verlies aan vacuüm door ruwe opper-

vlakken of vormverschillen.”

Gianni Paddeu: “Het gebruik van performan-

tere materialen die beter bestand zijn tegen

reinigingsproducten met een hogere of lagere

pH-waarde is een andere belangrijke ontwikke-

ling. Dit geldt in het bijzonder voor de ‘high

care’ zones in de productie, waar nat wordt ge-

reinigd. Ook is er steeds meer aandacht voor het

hygiënisch ontwerp van de robot, zodat deze

beter reinigbaar is.”

Jeroen Vits: “Robots zullen ook beter be-

schermd zijn tegen externe invloeden en vol-

ledig zijn ingepakt, naast eenvoudig te reinigen.

Voorkomen moet worden dat smeermiddelen

op de producten druppen.”

Peter Kiekens: “Doordat de robots voor de voe-

dingsindustrie standaard voorzien zijn van een

speciale coating en RVS componenten, zijn ze

bestand tegen allerlei detergenten die gebruikt

worden voor het reinigen. Fanuc robots worden

daarom ook ingezet voor het handelen van niet-

verpakte voedingsproducten.”

Haayo Terptra: “We kunnen verder nog stellen

dat de pioniersfase achter ons ligt en we nu de

periode in zullen gaan van standaardisatie. Bij

ABB zien we nu dat we niet alleen uitkomen

met nieuwe robots, maar ook meteen met stan-

daard grijpers, camera’s, processoftware en vei-

ligheidsvoorzieningen.

Wat niet te standaardiseren is, blijft het terrein

van de systeemintegratoren.”

Mogen we revolutionaire zaken uit andere sec-

tor verwachten in de voedingsindustrie?

Jeroen Vits: “Sensortechnologie uit andere sec-

toren maakt zeer veel vooruitgang en biedt ook

mogelijkheden voor de voedingsindustrie. Het-

zelfde geldt voor de software voor herkenning

en visualisering.”

Haayo Terpstra: “De meest belangrijke ontwik-

kelingen vinden plaats op het gebied van sen-

sortechnieken, waardoor robots beter instaat

zullen zijn te reageren op een veranderende

omgeving. Ze worden daardoor veel flexibeler.

Denk vooral aan ontwikkelingen op het gebied

van cameratechniek. Er is een trend naar real

time reageren op sensorinformatie. Hiervoor

moet de robotbesturing worden aangepast. Zo

maakt ontwikkelingwerk van ABB het mogelijk

dat een sensor niet meer op de ‘main’-computer

van de robot wordt aangesloten, maar op de as-

computer waardoor deze bijna real time kan

reageren.”

Anje Van Vlierberghe: “Een voorbeeld is ook

het gebruik van millimetergolven of hyperspec-

trale camera’s, die eerder voor ruimtevaart en

militaire toepassingen ontwikkeld waren. Hier-

mee kunnen voor het oog onzichtbare zaken

toch zichtbaar worden, zoals kwaliteitsgebre-

ken onder de schil van fruit, of ijsvorming in

voedsel bij lage temperatuur, of onzichtbare

vreemde voorwerpen in voedsel. De integratie

van dergelijke sensoren in robots biedt heel wat

mogelijkheden die nog niet volledig onderzocht

zijn. Dit geldt niet enkel voor kwaliteitscontrole,

maar bijvoorbeeld ook, zoals al genoemd, bij

het versnijden van vlees of fruit of groenten,

waardoor theoretisch gezien een hoger rende-

ment mogelijk is. Deze technologieën zijn op

zich verre van nieuw, maar onderzoeksinstellin-

gen als IMEC en VUB zijn hier momenteel volop

mee bezig.”

Gianni Paddeu: “Er wordt continu nieuwe ma-

terialen ontwikkeld, zoals in de medische en

farmaceutische sector, die beter bestand bie-

den tegen allerlei reinigingsprocedures.”

food

De deltarobot is veruit de meest toege-

paste robot in de verwerking van voedsel.

Wat zijn de voornaamste onderzoeksprojecten

en waar vinden die vooral plaats in België?

Peter Kiekens: “Projectonderzoek concen-

treert zich bij integratoren en wèl vooral op

vraag van de eindgebruikers. Zo neemt Fanuc

Robotics neemt het robotontwikkelingsvraag-

stuk voor haar rekening, in samenspraak met of

op aangeven van de machine- en lijnbouwers.”

Gianni Paddeu: “Hier en daar zijn onderzoeken

bezig op gebied van visie, en lijn-scanning om

volumes en geometrieën te bepalen van toch

meestal grillige vormen van voedingproducten.

Andere projecten gaan over de verbeteringen

van robotgrijper om te voorkomen dat produc-

ten beschadigen.”

Anje Van Vlierberghe: “Onderzoeksprojecten

gaan niet zozeer om de robots zelf maar eerder

naar (integratie van) sensoren bij IMEC en VUB.

In België speelt Flanders’ Food een belangrijke

rol bij het initiëren van gelijkaardige projecten.”

Sven De Troy: “Er wordt ook gekeken naar de

mogelijkheden om onderzoek dat zich in eer-

ste instantie niet richt op de voedingsindustrie

bruikbaar te maken voor de voedingsindustrie.”

Hoe ver zijn we van de operatorvrije voedings-

middelenfabriek (alleen de onderdienst komt

nog in de fabriek)?

Kris Jans: “De diervoedingsindustrie en de bot-

telarijen staan op dit vlak al erg ver, maar dit is

sterk afhankelijk van de sector binnen de voed-

selindustrie.”

Jeroen Vits: “Het is ook een afweging tussen

automatisatie en handenarbeid. Mens is nog al-

tijd flexibeler als een robot.”

Gianni Paddeu: “In de meeste bedrijven zullen

altijd nog operatoren ingeschakeld worden om

visuele controles en steekproeven uit te voeren.

De kwaliteit moet te allen tijde gegarandeerd

blijven.”

Haayo Terpstra: “Operatorvrij is een utopie al

kunnen we wel vaststellen dat er een duidelijke

wens is voor één operator per één of twee pro-

ductielijnen. Dit wordt al steeds meer waarheid.”

Anje Van Vlierberghe: “Voor operatoren blij-

ven er steeds taken over die minder repetitief

zijn. Bovendien is de voedingsindustrie, zeker

wat verpakking betreft, een industrie waar erg

veel variatie en thema’s zijn. Verpakking wordt

ook vaak als marketing gebruikt, dat wil zeg-

gen steeds weer andere vormen of materialen,

waardoor 100% automatiseren niet altijd trivi-

aal is.”

Sven De Troy: “Veelal wordt slechts op dee-

laspecten geautomatiseerd. Veelal enkel daar

waar er zich repetitieve taken voordoen met

een beperkte variatie. We zien binnen Sirris

wel duidelijk een trend naar automatisatie voor

kleinere reeksgroottes en een grote productva-

riëteit, maar we merken dat dergelijke automa-

tisatie ook de tijd nodig heeft om door de indu-

strie geaccepteerd te worden. De economische

situatie van de laatste jaren speelt hierin ook

een rol waardoor er vaak terughoudender wordt

gestaan tegenover investeringen in nieuwe

technologie.”

héT ONafhaNkelIjke VakBlad VOOR maChINeBOuweRS, SySTem

INTegRaTORS eN eINdgeBuIkeRS VaN PROduCTIe lIjNeN IN de maak-,

agRO- eN fOOdINduSTRIe. Neem VaNdaag NOg CONTaCT meT ONS OP VOOR

eeN gRaTIS aBONNemeNT.

Schrijf naar Maredijk 17, 2316 VR Leiden | Bel met 071 521 49 98 | Email naar [email protected]

018018 Vision

Bram Janssen

heT ameRIkaaNSe COlemaN TeChNOlOgIeS IS eeN SPeCIalIST IN VISION meT laBVIew. VOOR eeN faBRI-

kaNT VaN SeRVIeS ONTwIkkelde heT BedRIjf eeN INSPeCTIeSySTeem daT Tal VaN fOuTeN IN eeN gROTe

VaRIaTIe BORdeN, kOPPeN eN SChOTelS kaN heRkeNNeN. de CONTROle IS PReCIeS, SNel eN ROBuuST.

Serviesgoed onder de loep

PlaTe qualITy INSPeCTION SySTem VOORkOmT VaRIaTIe

Iedereen maakt gebruik van servies. Of het nu

gaat om een kop en schotel voor de bekende

koffie, of een diner thuis of in een restaurant,

de bedoeling is dat het servies er goed ver-

zorgd uitziet. Dat betekent geen scheurtjes,

putjes of andere onregelmatigheden die de

visuele aantrekkingskracht van het door ons

genuttigde kan ondermijnen. Het betekent dat

het gebruikte servies niet alleen kwalitatief

goed moet zijn, zodat we het in de vaatwasser

kunnen schoonspoelen, maar dat het er ook

visueel aantrekkelijk uitziet. Niemand zit te

wachten op een servies dat vol putten en an-

dere oneffenheden zit. De huidige fabricage-

technieken om dergelijke keramische of porse-

leinen serviezen te produceren zijn van goede

tot uitstekende kwaliteit. Desondanks blijft het

een natuurlijk proces waarbij er waarin onge-

wild onregelmatigheden kunnen optreden. Dit

impliceert dat de eindcontrole van groot be-

lang is om een kwalitatief hoogstaand product

te kunnen leveren dat er ook mooi uitziet.

InspectiesysteemDe uitdaging bestaat uit het ontwikkelen van

een geautomatiseerd inspectiesysteem met

transportband waarmee zowel de oppervlak-

ten aan de boven- als aan de onderkant van

meer dan 50 soorten serviesborden en -kom-

men kunnen worden gecontroleerd op een

uitgebreid scala aan moeilijk te identificeren

defecten en onregelmatigheden. Bovendien

moet het systeem een 3D model van de ser-

viesvorm in real time kunnen opnemen om

geometrische vervormingen te kunnen meten

en herkennen.

De oplossing die zich aandient bestaat uit de

beeldacquisitie software en hardware van

National Instruments. Dit in combinatie met

geavanceerde routines voor beeldanalyse die

ontwikkeld zijn met behulp van de NI LabVIEW

Vision Development Module. Deze combina-

tie vormt de basis voor een inspectiesysteem

(PQIS – Plate Quality Inspection System) met

een drietal camera’s waarmee de kwaliteit

van aardewerk kan worden gecontroleerd.

Het systeem maakt daarbij gebruik van een

tweetal transportbanden in een lijn, met enige

ruimte tussen de banden. Hiermee ontstaan de

faciliteiten om zowel de onderkant als de bo-

venkant te onderwerpen aan een inspectie. In

LabVIEW is een op maat gemaakt laser triangu-

latie algoritme ontwikkeld dat wordt ingezet

om 3D modellen met een zeer hoge resolutie

te verkrijgen.

Een aantal verschillende soorten defecten kun-

nen tijdens de productie van bijvoorbeeld plat-

te borden ontstaan. Zo wordt de term ‘warp’,

ook wel vervorming genoemd, gedefinieerd

als de oppervlaktehoogte variëring rond de

omtrek. Daarnaast de zogenoemde ‘trim de-

fecten’ die zowel de “trim insnijdingen’, een

inkeping ergens op het oppervlak zonder een

vaste hoekpositie, als de “trim bulten’, een

vervorming van de omtrek waardoor er geen

perfecte cirkel is ontstaan. Een ander defect

staat bekend als onzuivere glazuurhechting.

Dit defect ontstaat op het moment dat kleine

druppeltjes gesmolten glazuur zich aan de

bovenkant of onderkant van het oppervlakte

hechten. Meestal in het gebied dat grenst aan

de rand van het serviesgoed.

Eén van de stringentere eisen waar het in-

spectiesysteem aan moet voldoen is dat alle

genoemde defecten nog moeten worden ge-

detecteerd als het een grootte van minder dan

250 micrometer bezit. En dit voor borden met

een diameter tot en met dertig centimeter. Fi-

guur 1 toont een sterk vergrote weergave van

een oppervlakte met zowel een trim bult als

een ongemak van of op de glazuur hechting.

Deze manco’s worden door het PQIS ontdekt

Figuur 1: Vergrote weergave van een uitstulping op

bord en een hechtingsprobleem op het glazuur.

019019Vision

en gemarkeerd. De snelheid van het systeem

bedraagt maximaal 60 borden per minuut en

de inspectie wordt continu uitgevoerd. Dat wil

zeggen 24 uur per dag, zeven dagen per week,

met een minimale tot nul uitvaltijd.

SysteembeschrijvingFiguur 2 toont schematisch de werking van

PQIS. Het systeem bestrijkt drie secties van

dertig centimeter op de transportbanden,

waarbij tussen de transportbanden een ruimte

zit van circa 0,6 centimeter. Alle transportban-

den draaien op een aandrijving die in snelheid

kan variëren tot een maximale snelheid van

twee meter per minuut.

Een line-scan camera met een resolutie van

4096 beeldpunten in combinatie met een lens

bevindt zich onder de eerste opening tussen

de transportbanden. Deze samenstelling ver-

werft de beelden van de top van de onder-

steboven geplaatste serviesonderdelen. De

beelden worden bemonsterd via de NI Vision

Acquisition Software. Direct boven de tweede

tussenruimte bevindt zich eveneens een com-

binatie van een camera met een resolutie van

4096 beeldpunten en een lens. Deze combi-

natie verwerft de beelden van de onderkant

van het servies. Beide camerasystemen zijn

via Camera Link protocol gekoppeld aan een NI

PCIe-1430 dual Camera Link acquisitie eenheid.

Bovendien beschikt elke camera over een on-

afhankelijke elektronische fotosensor waar-

mee een triggersignaal via de Camera Link I/O

extensie eenheid wordt gerealiseerd.

De verlichting in de tussenruimten tussen de

transportbanden wordt gerealiseerd door ge-

richte in line LED-verlichting die in een bepaal-

de hoek ten opzichte van de camera as staat

opgesteld. De toepassing van deze speciale

niet op de as gerichte (indirecte) verlichting

resulteert in een donkere achtergrond van de

afbeelding waardoor er een hoog randcontrast

van het servies wordt verkregen. Het gebruik

van een directe verlichting zou leiden tot een

Figuur 2: Schematische weergave van PQIS.

020

overbelichting in de CCD-sensor. Het resultaat

van deze ongewenste directe verlichting is dat

gedetailleerde informatie over de rand van

het servies wordt vernietigd. Wordt licht door

de doorschijnende borden gezonden, worden

de defecten in het glazuur extra benadrukt.

Glashechtingen verstrooien het daar opvallend

licht en wordt waargenomen als een verande-

ring van de lichtintensiteit. Het geavanceerd

verwerken van de informatie over de lich-

tintensiteit zorgt dat er een detectie van de

gebreken in meer dan 95 % van de gevallen

wordt bereikt en dit zonder tussenkomst van

de mens als kwaliteitscontroleur.

De vervorming (warp) van een bord wordt

door een ander systeem op een van de trans-

portbanden gemeten. Een set van rood in-line

laserlicht wordt ingezet om een kortstondige

laserlijn te realiseren op de onderzijde van

het oppervlakte van het omgekeerde bord of

kom. Verticale verplaatsingen van deze laser-

lijn worden ten opzichte van een referentie-

bepaling weergegeven en worden gemeten

met behulp van een oppervlakte scan camera.

Vervolgens wordt een triangulatie toegepast

om een punt cloud model van het monster

te genereren als het de camera passeert. De

software corrigeert het perspectief van de lens

en de laseruitlijning met als resultaat dat mo-

dellen met een tolerantie van 100 microme-

ter en een dwarsdoorsnede resolutie van 150

micrometer wordt verkregen. De beide lasers

kunnen meer dan 250.000 punten per seconde

genereren. De punt clouds worden daarna ge-

analyseerd om het model van de vervorming

van de bemonstering te bepalen. Figuur 3

toont een dergelijke typisch model dat door

PQIS is gegenereerd.

Snelle ontwikkeling De PQIS software is ontwikkeld met behulp

van LabVIEW en de Vision Development Mo-

dule. Deze programma’s zijn de hulpmiddelen

waarmee het mogelijk is geworden om de ver-

eiste complexe beeldanalyse routines snel te

ontwikkelen. Bovendien biedt het de facilitei-

ten om de toepassing te voorzien van een een-

voudig te gebruiken, informatieve gebruikers-

interface. Figuur 4 toont een screenshot van

het belangrijkste applicatievenster van PQIS.

Figuur 4 laat het beeld van de onderkant en

de bovenkant van elk bord zien, evenals een

interactieve 3D plot van de vervormingsme-

ting en een verkorte tabel met de cumulatieve

statistieken, inclusief het aantal mislukkingen

van elk model. Zoals al aangegeven in figuur

1 accentueert PQIS de rand en de fouten van

de hechting die voor ieder model apart is ge-

vonden.

De systeembeheerder kan de PQIS-software

toepassen om de pass/fail criteria voor elk de-

fect te configureren. Tevens voorziet de soft-

ware in hulpmiddelen voor het uitlijnen van

het systeem en het diagnosticeren. Nieuwe

modellen binnen de productlijn kunnen via

een meegeleverde editor worden gedefinieerd

en aan het systeem worden toegevoegd op

het moment dat dit daadwerkelijk nodig is. Het

systeem maakt gebruik van een NI PCI-6514,

een industriële digitale I/O eenheid, om de

resultaten en de status naar een externe PLC

te versturen. Deze programmeerbare logische

controller sorteert het servies automatisch

nadat het PQIS heeft verlaten. Alle resultaten

worden, nadat elk model is geanalyseerd, in

een database opgeslagen. Deze database zorgt

gelijktijdig met behulp van SQL queries voor de

procestrend. De procestrend en de statistieken

zijn van onschatbare waarde voor zowel de

procesengineer als voor de kwaliteitsafdeling

die de kwaliteit van het product moet waar-

borgen.

Nieuwe generatieDe eerste generatie PQIS functioneert al meer

dan een jaar en de fabrikant heeft een deel

van zijn investeringen al terugverdiend. Im-

mers de handmatige eindcontrole van elk stuk

servies is voorbij, er is een hogere product-

kwaliteit gerealiseerd en zijn de opbrengsten,

het percentage goedgekeurd servies, toegeno-

men. Inmiddels is de tweede generatie PQIS

geïnstalleerd. Dit systeem is nu gevalideerd

en het blijkt defecten te detecteren met een

nauwkeurigheid die vele malen hoger is dan

bij een handmatige inspectie mogelijk is ge-

bleken.

020 Vision

Figuur 3: Realtime 3D-model gegenereerd door Warp

Analysis

Figuur 4: PQIS hoofdvenster binnen de gebruikersinterface.

VISION & ROBOTICS


Reinigen, lassen en vlakslijpen in een lean productiesysteem

Vdl Steelweld robotiseert met digital manufacturing

dossier metaalbewerking022

Kijk voor alle artikelen en het laatste nieuws op www.visionenrobotics.nl

Vision & Roboticsnu ook online

Bram Janssen

Vdl STeelweld IS ééN VaN de BelaNgRIjke PROduCeNTeN VaN PROduCTIelIjNeN VOOR de auTOmOBIel-

INduSTRIe waaROP CaRROSSeRIedeleN VOOR auTO’S eN TRuCkS wORdeN gePROduCeeRd. kwalITeIT eN

PROduCTIe-effICIeNCy zIjN de gROTe Thema’S IN deze SeCTOR. dIT kaN eIgeNlIjk alleeN NOg maaR

BeReIkT kaN wORdeN dOOR eValuaTIe VaN alTeRNaTIeVe PROduCTIePROCeSSeN eN OPTImalISaTIe.

dIgITal maNufaCTuRINg IS NOOdzaak gewORdeN.

Vdl Steelweld robotiseert met digital manufacturing

aNalySe VaN alTeRNaTIeVe CONCePTeN gaRaNdeeRT effICIëNTIe

NoodzaakBij de ontwikkeling van productieautomatise-

ringssystemen krijgt VDL Steelweld twee ba-

sisgegevens aangeleverd: het productdesign

en de takttijd. “Onze expertise is om parallel

met de productontwikkeling het productiepro-

ces te ontwikkelen,” legt Maurice Donders, Unit

Manager Purchase & Logistics uit. “Het design

staat dan al wel vast maar vele andere engi-

neeringbeslissingen moeten dan nog genomen

worden en kunnen mede worden beïnvloed

door het productieproces. Alle aspecten worden

in dit stadium dus nog bestudeerd. Een paar

seconden winst in de productiesnelheid lijkt

niet de moeite waard, maar voor onze klanten

betekent het een gigantisch verschil op jaarba-

sis.” De ontwikkeling van het productieproces

gaat over de handling van het materiaal, de

verbindingstechniek, het aantal bewerkingen

en zo voorts. “Alle parameters staan ter discus-

sie,” aldus Donders. “Dat is niet meer zonder

digital manufacturing te doen. Om de noodza-

kelijke takttijden te halen, zijn altijd meerdere

opties mogelijk. Een mogelijkheid is meer ro-

bots in een bewerkingsstap inzetten om de tijd

te halen. Een alternatief is het verdelen van de

bewerkingen over twee stappen waarbij weer

minder robots nodig zijn. Kortom, een veelheid

aan alternatieven en keuzen die tegen elkaar

afgewogen moeten worden. Productiekwali-

teit speelt daarbij ook een belangrijke rol. Wij

hebben veel expertise in adaptieve systemen

waarmee feedback uit visionsystemen de stu-

ring van de robot beïnvloedt.”

Simultaneous engineeringEen leverancier van productieautomatise-

ringssystemen levert over het algemeen een

productielijn voor een deel van de carrosse-

riedelen, in het vakjargon de ‘body-in-white’.

Een complete fabriek wordt in de regel voor

meerdere leveranciers gebouwd. “In de aanbe-

steding wordt een partij uitgekozen om het si-

multaneous engineering traject uit te voeren,”

verduidelijkt Donders. “Die partij gaat in nauwe

samenwerking met de opdrachtgever het pro-

ductieproces parallel aan het product ontwik-

kelen. Daaruit volgt het productieproces dat

de basis vormt voor de aanbesteding van de

uiteindelijke productielijn. Daarop kunnen alle

leveranciers van productieautomatiserings-

systemen bieden.” Dit simultaneous enginee-

ring traject brengt in de automobielindustrie

onlosmakelijk met zich mee dat de leverancier

voorschrijft welke applicaties gebruikt moeten

worden. In de meeste gevallen is dat Tecnoma-

tix software. “Wij gebruiken Tecnomatix sinds

jaar en dag,” vertelt Donders. “Momenteel de

nieuwste versies van de Tecnomatix robot si-

mulatiesoftware Process Designer en Process

Simulate.”

In het Simultaneous engineering traject wordt

de lijn gemodelleerd met Tecnomatix Process

Designer. Dat gebeurt eerst op hoofdlijnen

om ruwweg bewerkingsvolgorden te bepa-

len, de lay-out van de lijn te ontwikkelen en

de beschikbare takttijden toe te kennen. “In

de database van Process Designer zijn alle pro-

ductiemiddelen opgeslagen,” legt Donders uit.

“Dat varieert van afscherming tot en met het

bevestigingsmateriaal waarmee de carrosse-

riedelen worden gefixeerd. Indien productie-

middelen niet beschikbaar zijn dan worden die

gemaakt en in Process Designer opgeslagen.”

Dat geldt met name voor die delen die worden

023dossier metaalbewerking

024

bepaalde door de geometrie die VDL Steelweld

van de opdrachtgever ontvangt. Diezelfde geo-

metrie wordt in Process Designer gebruikt om

verplaatsingen van het materiaal, bewegingen

van robots en de werking van het bevestigings-

materiaal te modelleren. In alle stadia van de-

taillering in Process Designer kan het proces

worden gesimuleerd met Process Simulate. De

gegevens die Process Simulate nodig heeft om

de analyses te kunnen uitvoeren zijn als eigen-

schap gekoppeld aan de productiemiddelen.

Zo is van een robot bekend waar de limieten

van de bewegingen zitten en hoe snel de arm

beweegt. Zo kunnen reikwijdten, bewegings-

paden en takttijden nauwkeurig worden door-

gerekend en getoond. “Door in de conceptfase

van de procesontwikkeling al te modelleren

met Process Designer, kunnen we snel alterna-

tieven doorrekenen,” aldus Donders. “Iets dat

zonder deze software niet mogelijk is omdat

analyse van alternatieven te veel tijd zou ver-

gen. Bovendien kan het hoge voorspellende

vermogen van digital manufacturing nooit

worden gehaald.”

BesparingDe simulatie van de robotbewerkingen levert

de code waarmee de robots direct kunnen wor-

den aangestuurd. “Het voordeel van dit off-line

programmeren van de robot is dat enkel het

‘teachen’ op locatie moet gebeuren,” legt Don-

ders uit. “Teachen is het in overeenstemming

brengen van de virtuele nulpunten met de

werkelijke nulpunten in de lijn. Robotsimulatie

levert op deze manier een enorme besparing

op de mensuren die op locatie nodig zijn om de

robot juist te laten werken. En omdat wij vrijwel

altijd in het buitenland actief zijn, vallen ook

reis en verblijfkosten weg.”

Wanneer het proces op hoger niveau is be-

sloten, blijft de klant nauw betrokken bij het

design van de lijn en de tooling. “Ook hier wor-

den de softwaretools voor engineering door de

klant voorgeschreven,” vertelt Donders. “Voor

onze klanten is dat meestal Fides, Ford’s versie

van I deas, en Catia. De klant wil voor onder-

houdsdoeleinden het complete design van de

lijn onder zijn eigen beheer brengen. Wij leve-

ren de data dan ook aan in het door de klant

gewenst systeem. Zo slaan we voor Ford alle

data op in Ford’s Teamcenter systeem. Daar-

mee is ook de samenwerking tussen de ver-

schillende disciplines gewaarborgd.”

De kunststofindustrie is een snel opkomende

markt voor VDL Steelweld. De kunststof tech-

nologie heeft een grote vooruitgang gekend

en dat leidt tot meer gebruik van kunststoffen,

ook in de vorm van samengebouwde produc-

ten. “Anders dan voorheen wordt er niet al-

leen maar gespuitgiet,” legt Donders uit. “Om

assemblageprocessen te realiseren maakt de

kunststofindustrie graag van onze assembla-

ge-expertise gebruik.” Voor het ontwikkelen

van assemblageprocessen voor kunststofde-

len maakt VDL Steelweld ook gebruik van de

Tecnomatix software. De werkwijze is ruwweg

vergelijkbaar met die voor de automobielindu-

strie. “Wij maken hier wel meer gebruik van

een interessant nevenproduct van de simulatie,

namelijk de mogelijkheid simulaties als film op

te slaan. Wij zien dat dit enorm krachtig is bij

het overbrengen van onze propositie. Daarmee

heeft de Tecnomatix software naast alle andere

voordelen voor ons ook commerciële beteke-

nis,” besluit Donders.

De invoering van digital manufacturing maakt het moge-

lijk snel concepten voor productieprocessen te ontwer-

pen en te analyseren. In de detailleringfase worden de

precieze bewerkingen vastgelegd. De digitale simulatie

is de basis van de programmering van de productielijn.

Over Vdl SteelweldVDL Steelweld is opgericht in 1965 en wordt

sindsdien gezien als betrouwbare en innova-

tieve leverancier van productieautomatise-

ringssystemen in voornamelijk de automobiel-

industrie. Gedurende de jaren heeft het bedrijf

solide relaties opgebouwd met klanten zoals

Ford of Europe, Adam Opel AG, Volvo Car Cor-

poration, Renault S.A., Jaguar Land Rover en

anderen.

In 1995 is VDL Steelweld onderdeel uit gaan ma-

ken van de VDL Groep. Sindsdien heeft diversi-

ficatie van activiteiten plaatsgevonden. Het be-

drijf is daarmee actief geworden als leverancier

van turnkey productieautomatisering in allerlei

branches, waarbij de ervaringen uit de auto-

mobielindustrie ten volle wordt ingezet. Hier-

bij wordenprocessen geautomatiseerd voor het

uitvoeren van bewerkingen aan een veelvoud

van producten uit metaal, kunststof en hout.

Dankzij de technische kennis raakt VDL Steel-

weld ook steeds vaker betrokken bij ontwik-

kelings- en innovatieprojecten, vaak in sa-

menwerking met andere VDL-bedrijven. Mede

hierdoor is het bedrijf gegroeid in de rol van

leverancier van mechatronische systemen voor

o.a. de semi-conductorindustrie, warmte- en

koeltechniek, procestechniek en energietech-

niekInmiddels is VDL Steelweld uitgegroeid tot

een internationale onderneming met ongeveer

200 medewerkers . Naast de hoofdvestiging in

Breda heeft het bedrijf tevens verkoop en pro-

jectmanagementorganisaties in respectievelijk

Keulen en het Engelse Barford.

dossier metaalbewerking024

Bel voor:

- advies- training- ondersteuning- projectoplossingen

krachtige hardware icoon gestuurde vision tools

---------------------------------------- +ultra snelle FPGA image processing

026

IN haSSelT, BIj zwOlle, PROduCeeRT kONOSCh al Vele jaReN STaleN waNd- eN TuNNelBekISTINgeN

VOOR wONINgBOuw- eN uTIlITeITSPROjeCTeN. de afgelOPeN jaReN INVeSTeeRde heT BedRIjf IN auTO-

maTISeRINg eN Nam heT Twee aBB-ROBOTINSTallaTIeS IN geBRuIk. NIeT alleeN weRd hIeRmee eeN

geduChT gaTeNPROBleem OPgelOST, eR weRd BOVeNdIeN Veel OP maTeRIaalkOSTeN BeSPaaRd.

Robots houden tunnel-wanden in topconditie

ReINIgeN, laSSeN eN VlakSlIjPeN IN eeN leaN PROduCTIeSySTeem

Tunnelgietbouw is een veel gebruikte bouw-

methode in Nederland. De techniek houdt in

dat betonmortel in herbruikbare bekistingen

wordt gegoten. Tunnelbekistingen voor giet-

bouw komen steeds zwaar verontreinigd van

de bouwplaats terug. Voor en tijdens het bouw-

proces worden in de stalen tunnelwanden ga-

ten geboord, op plaatsen waar leidingen uit

muren of plafonds moeten komen. Deze gaten

moeten worden dichtgelast vóór de bekisting

naar een nieuwe bouwplaats vertrekt.

“Het schoonmaken en reviseren van de tunnels

en wanden is zwaar routineus werk”, bevestigt

Henk Speelman, algemeen directeur van Ko-

nosch. “De laatste tijd werd het steeds moei-

lijker hiervoor geschikte krachten te vinden.

Dit lijkt grof werk, maar vergis je niet, iedere

lasfout en iedere onoplettendheid leidt tot pro-

blemen en vertragingen op de bouwplaats.”

moeilijke bekistingsgatenKonosch probeerde eerder al het dichtlassen

van gaten in de bekistingen te automatiseren.

“Het was een moeizaam traject dat finaal niet

opleverde wat wij ervan hadden verwacht”,

geeft Henk Speelman toe. “Het probleem was

dat vooraf nooit bekend is waar de gaten pre-

cies zitten. En zelf gaten van verschillende af-

metingen opsporen en vervolgens dichtlassen,

is niet het meest voor de hand liggende werk

voor robots.” Na de eerste mislukte poging om

het lassen te automatiseren, schakelde Ko-

nosch over op een lean productietraject. Het

doel daarvan was te komen tot een strakkere

planning en kortere doorlooptijden. Opnieuw

zorgden de gaten voor problemen. “Tijdens

het bouwproces lopen die immers vol beton”,

vertelt Henk Speelman. “Per project moeten er

2.000 tot 12.000 gaten worden schoongemaakt,

gelast en geslepen. Afhankelijk van het aantal

gaten duurde het schoonmaken een dagdeel

per tunnelelement. Wij wonnen advies in over

de meest geschikte methode om dit efficiënter

te laten verlopen. Zo bleek dat wij de klus snel-

ler konden klaren, als wij de bekistingen met

water op 2.500 bar schoonspoten. Daar konden

wij natuurlijk wel een robot voor inzetten. Zo

kwamen wij bij WWA terecht, een specialist in

gerobotiseerde productieautomatisering.”

“Het schoonspuiten van bekistingen was een

voor de hand liggende toepassing voor robots”,

zegt Nathalie Lotthrinkx, General Manager bij

WWA. “Maar wij zagen ook een mogelijkheid

om het lassen te automatiseren. Wij stelden

een laserscanner voor om de gaten in de tun-

nelbekistingen te herkennen. De combinatie

van een scanner, een robot en de software

van WWA genereert nu automatisch een CAD-

bestand. Deze CAD-file wordt vervolgens auto-

matisch omgezet in een programma voor het

aansturen van de lasrobot. Het resultaat is dat


Philip van Ootegem

Tunnelbekistingen komen zwaar

verontreinigd van de bouwplaats

terug. De gaten op plaatsen waar

leidingen uit muren of plafonds

komen, moeten worden dichtge-

last vóór de bekisting naar een

nieuwe bouwplaats vertrekt.

Robots houden tunnel-wanden in topconditie

de robot alle gaten met een diameter van vier

tot dertig millimeter feilloos dichtlast en vlak-

slijpt.”

een miljoen euro besparingenWaarom koos WWA precies voor de robots van

ABB? Volgens Nathalie Lotthrinkx zijn daar

vier redenen voor. “In de eerste plaats is er de

foundry protection: de robots van ABB zijn be-

stand tegen 95 procent luchtvochtigheid, spet-

ters en betonsluier. Toch hebben wij een extra

beschermhoes op de spuitrobot aangebracht.

De omstandigheden in de werkruimte zijn echt

extreem.” Een tweede reden om voor ABB te

kiezen, was de unieke combinatie van de open

structuur van de programmering en de grote re-

kencapaciteit van de robots. “Als je het optima-

le traject tussen enkele tientallen punten moet

berekenen, heb je weinig rekenkracht nodig”,

legt Nathalie Lotthrinkx uit. “Maar voor de las-

toepassing moet de apparatuur het efficiëntste

traject berekenen tussen duizenden gaten. Dat

stelt hoge eisen aan de rekencapaciteit. Tege-

lijkertijd is de structuur van de programmering

van ABB zeer open. Om maximale efficiëntie te

garanderen, konden wij dus met onze lasappli-

catie heel diep ingrijpen op de robotsoftware.

De ABB-robotbesturing is hiervoor de beste op-

lossing.” Robots beschikken normaal over zes

bewegingsassen. De zogeheten track waarover

de robot zich langs het te reinigen of te revise-

ren object beweegt, is eigenlijk een zevende

as. “Het dynamisch model van die track moet

ook in het besturingssysteem van de robot zijn

ingevoerd”, zegt Nathalie Lotthrinkx. “Bij ABB

zijn de tracks feilloos afgestemd op het bestu-

ringssysteem. Dat was de derde reden.” Ook ro-

bots maken wel eens een lasfout. De standaard

lassoftware van ABB probeert driemaal de fout

te herstellen. Als het na de derde poging nog

steeds niet lukt, rijdt de robot naar het torch

cleaning center. Daar wordt de lasdraad afge-

knipt en de toorts gekalibreerd. “Dat is een vrij

unieke voorziening van ABB die wij zeer naar

waarde weten te schatten.”

“Dankzij het nieuwe lean productietraject zijn

wij erin geslaagd een vergaande automatise-

ring door te voeren”, besluit Henk Speelman.

“De combinatie van het lean productieproces

en het gebruik van robots stelde ons in staat

in amper twee jaar circa één miljoen euro te

besparen op onze inkopen van materialen.”

027Rubriek

De robot last alle gaten met een diameter van

vier tot dertig millimeter feilloos dicht en slijpt ze vlak.

Het werd steeds moeilijker geschikte

krachten te vinden. Het lijkt grof werk,

maar iedere lasfout leidt tot problemen

en vertragingen op de bouwplaats.

027dossier metaalbewerking

028

VOOR de maChINeBOuw meT heT hOOgSTe auTOmaTISeRINgSgehalTe IS de duITSe zuIdweSThOek al

jaReN TOONaaNgeVeNd. daT VeRklaaRT heT aaNhOudeNde SuCCeS VaN de SPS/IPCdRIVeS IN NeuReN-

BeRg. dIT jaaR kwameN RuIm 56.000 BezOekeRS af OP dIT dRIedaagSe eVeNemeNT. NaaST eeN gOede

gRaadmeTeR VOOR de BedRIjVIgheId IN de SeCTOR geefT de BeuRS OOk aaN waT hOT IS IN de maChINe-

auTOmaTISeRINg.

Steeds meer robots op SPS/IPC-drives

de auTOmaTISeRINgSTReNdS VOOR 2012: VeIlIgheId, eNeRgIe eN eTheRNeT

Bart Driessen

Met het succes van de SPS/IPCdrives is het niet

meer zo vanzelfsprekend dat machinebouwers

jaar in jaar uit naar Hannover trekken. In plaats

van kilometers af te leggen over het gigantische

terrein in Hannover, kan de bezoeker in Neuren-

berg met een goed kaartje in de hand betrekke-

lijk snel op de gewenste plek van bestemming

komen. Daarbij komt dat de bezoeker op deze

beurs bijna uitsluitend aandrijvingen, bestu-

ringen en aanverwante artikelen te zien krijgt.

Zaken voor de procesindustrie zal je er niet snel

zien, hoewel er in de periferie toch wel een

paar kleine clusters te zien zijn, waarvan je je

afvraagt wat die daar te zoeken hebben. Maar

verder zijn het de PLC’s en IPC’s, de bedieningen

en natuurlijk de aandrijvingen die het beeld do-

mineren. Waarbij natuurlijk wel vermeld moet

worden dat alle toonaangevende fabrikanten

meedoen.

TrendsEen rondgang langs de exposanten maakt dui-

delijk welke trends bepalend zijn voor de ma-

chinebouw. Was vorig jaar nog de tablet de

grote hit, nu gaat de aandacht meer uit naar

safetytechniek; verklaarbaar vanwege het in-

gaan van de nieuwe regelgeving op dit gebied,

energiebesparing en natuurlijk veilige ofwel

cybercrimebestendige communicatie; bekabeld

en draadloos, via ethernet. Illustratief daarvoor

was de stand van Turck, oorspronkelijk bekend

vanwege hun sensoren, maar tegenwoordig

fabrikant van een behoorlijk breed programma

automatiseringscomponenten. Naast de be-

kende uitstalling van eigen producten toonde

Turck een leuke applicatie: een pers voor het

fabriceren van gasdrukcilinders. De machine-

bouwer had daarin een VT250 PLC ingebouwd

met remote IO IP20, verder beeldherkenning

met Banner-camera, een torenlamp met 24 W

Ledverlichting, en voor safety een tweehan-

denbediening die optisch werkt plus een Ban-

ner lichtscherm. Allemaal Turck-producten, om

maar even duidelijk te maken hoe allround men

tegenwoordig is.

De ingang van de SPS in Neurenberg

om 8.30 uur ’s ochtends.

Beursupdate028

Met het succes van de SPS/IPCdrives is het niet

meer zo vanzelfsprekend dat machinebouwers

jaar in jaar uit naar Hannover trekken. In plaats

van kilometers af te leggen over het gigantische

terrein in Hannover, kan de bezoeker in Neuren-

berg met een goed kaartje in de hand betrekke-

lijk snel op de gewenste plek van bestemming

komen. Daarbij komt dat de bezoeker op deze

beurs bijna uitsluitend aandrijvingen, bestu-

ringen en aanverwante artikelen te zien krijgt.

Zaken voor de procesindustrie zal je er niet snel

zien, hoewel er in de periferie toch wel een

paar kleine clusters te zien zijn, waarvan je je

afvraagt wat die daar te zoeken hebben. Maar

verder zijn het de PLC’s en IPC’s, de bedieningen

en natuurlijk de aandrijvingen die het beeld do-

mineren. Waarbij natuurlijk wel vermeld moet

worden dat alle toonaangevende fabrikanten

meedoen.

TrendsEen rondgang langs de exposanten maakt dui-

delijk welke trends bepalend zijn voor de ma-

chinebouw. Was vorig jaar nog de tablet de

grote hit, nu gaat de aandacht meer uit naar

safetytechniek; verklaarbaar vanwege het in-

gaan van de nieuwe regelgeving op dit gebied,

energiebesparing en natuurlijk veilige ofwel

cybercrimebestendige communicatie; bekabeld

en draadloos, via ethernet. Illustratief daarvoor

was de stand van Turck, oorspronkelijk bekend

vanwege hun sensoren, maar tegenwoordig

fabrikant van een behoorlijk breed programma

automatiseringscomponenten. Naast de be-

kende uitstalling van eigen producten toonde

Turck een leuke applicatie: een pers voor het

fabriceren van gasdrukcilinders. De machine-

bouwer had daarin een VT250 PLC ingebouwd

met remote IO IP20, verder beeldherkenning

met Banner-camera, een torenlamp met 24 W

Ledverlichting, en voor safety een tweehan-

denbediening die optisch werkt plus een Ban-

ner lichtscherm. Allemaal Turck-producten, om

maar even duidelijk te maken hoe allround men

tegenwoordig is.

Robotica-aanbod neemt toeNaast enkele nieuwe oplossingen voor motion

control voor meerdere assen, de nieuwe PS501

engineering tool en een nieuwe zeer snelle CPU

voor het AC500 platform, zou ABB ABB niet zijn

om ook de nodige robots te gebruiken om te

tonen hoe al deze nieuwe componenten in een

MultiMove cel te integreren zijn. De MultiMove

technologie, die inmiddels enkele jaren op de

markt is, stelt de grbuiker in staat om robots ge-

makkelijker te laten samenwerken. In dit geval

viel die eer ten deel aan IRB 120, een IRB 140

en een IRB 360, die gezamenlijk met een plastic

‘koekjes’ en ‘bakplaten’ in de weer waren.

automatische downloadEen bijzondere noviteit op de SPS was een ser-

vo-aandrijving, de Inverter i700van Lenze. Deze

aandrijving kan met enkelvoudige en dubbele

asmodules worden uitgerust, communiceert

met EtherCAT, is eenvoudig aan te sluiten en

uit te wisselen. Belangrijk is de automatische

download van firmware. Servo-aandrijvingen

waren een jaar of tien geleden nog behoorlijk

gecompliceerde techniek, maar zijn tegenwoor-

dig eenvoudige componenten. De Inverter i700

is net zo makkelijk aan te sluiten als een iPhone.

De besturing herkent de veldbus en stelt zich

zelf in. De firmware wordt automatisch ge-

download waardoor je als gebruiker geen speci-

ale trainingen meer nodig hebt.

Lenze gaat met deze ontwikkeling verder met

haar voorgefabriceerde softwaremodules voor

decentrale en centrale besturingen. Twee Ne-

derlandse studenten hebben deze modules

ontwikkeld voor een snellere opbouw van ver-

schillende machines. Ook een template waarin

die softwaremodules aan elkaar geknoopt kun-

nen worden hoort daarbij. Door die voorgefa-

briceerde softwaremodules hoeft de gebruiker

dus niets meer te programmeren. Alleen para-

meters instellen moet dan nog gedaan worden.

De gebruiker kan modules makkelijk kopiëren;

verandert hij een instelling, dan veranderen alle

modules mee.

eenkabelige servomotorOp de stand van Beckhoff was een M8000 ser-

vomotor te zien waarvan de motoren de feed-

backkabel in één standaard motorkabel geïn-

tegreerd is. Normaal gesproken zijn dergelijke

motoren altijd uitgerust met twee aparte ka-

bels. De uitvoering met een enkele aansluitka-

bel zorgt voor een aanzienlijke kostenbesparing

op materiaal en installatiewerkzaamheden. De

AM8000 serie komt beschikbaar in een range

oplopend van 0,9 Nm tot en met 65 Nm stil-

standsmoment. De moderne poolgewonden

wikkeltechniek die binnen de motor wordt toe-

gepast, zorgt voor een robuust geheel en een

goede warmtehuishouding van de motor. Door

het geoptimaliseerde design en de kwaliteit

van de gebruikte materialen is de AM8000 ruim

10% energiezuiniger dan conventionele servo-

motoren.

kabelfabrikant in veldbussenEen bijzonder interessante ontwikkeling liet de

Opstelling met FlexPicker en twee knikarm

robots van ABB.

Pers voor het fabriceren van gasdrukcilinders

met componenten van Turck.

M8000 servomotor van Beckhoff met één standaard

motorkabel voor motor en feedback.

Inverter i700 servo-aandrijving met automati-

sche download van firmware van Lenze.

029Beursupdate

030

Tu eindhoven start open source systeem voor robothardware

Branche Bulletin

weReldwIjd weRkeN Veel uNIVeRSITeITeN eN

BedRIjVeN aaN de ONTwIkkelINg VaN ROBOTS.

maaR ze dOeN dIT meeSTal zelfSTaNdIg, waaR-

dOOR ONTwIkkelINgeN laNgzaam gaaN, ROBOTS

duuR BlIjVeN eN PROduCTeN VaN VeRSChIlleNde

gROePeN SleChT OP elkaaR aaNSluITeN. de Tu

eINdhOVeN STaRT daaROm heT ROBOTIC OPeN PlaTfORm (ROP), eeN OPeN SOuRCe SySTeem VOOR RO-

BOThaRdwaRe. dIT mOeT eeN gROTe Plug aNd Play BIBlIOTheek wORdeN waaR ROBOTBOuweRS we-

ReldwIjd ONTweRPeN aaN kuNNeN TOeVOegeN Of uIT kuNNeN haleN Om Te VeRBeTeReN. heT gROTe

dOel IS de ONTwIkkelINg VaN BIjVOORBeeld zORgROBOTS Te VeRSNelleN eN ze Vele maleN gOedkO-

PeR Te makeN. de Tu/e zelf STelT de hele BluePRINT BeSChIkBaaR VaN zORgROBOT amIgO, eN VaN de

BekeNde Tu/e-VOeTBalROBOTS.

Het hart van Robotic Open Platform bestaat uit een Wiki, waarin alle deel-

nemers hun ontwerpen open stellen om te kopiëren of verbeteren. Het is

de bedoeling dat alle elementen in de Wiki letterlijk en figuurlijk naad-

loos op elkaar aansluiten, onder meer door standaardisatie. ROP is gericht

op ‘thuisrobots’; dus robots die huishoudelijke taken en ondersteunende

zorgtaken doen. Door zo samen te werken, moet de ontwikkeling veel

sneller kunnen, en veel goedkoper. Dr.ir. René van de Molengraft, één van

de betrokken robotonderzoekers: “Wij zetten alle tekeningen, schema’s en

beschrijvingen online die nodig zijn om onze AMIGO-robot na te bouwen.

Het idee is dat andere onderzoeksgroepen hiermee de robot voor betrek-

kelijk weinig geld kunnen maken. Als je zo’n robot wilt kopen, kost dat nu

drie tot vier ton. We willen dat je over een paar jaar de opvolger van onze

AMIGO kunt bouwen voor tienduizend euro. Door alles openbaar te ma-

ken, kun je veel meer belanghebbenden bij de ontwikkeling betrekken,

zodat je veel sneller vooruitkomt.”

Alle informatie over AMIGO staat online op www.roboticopenplatform.

org. Komend voorjaar komt daar ook alle technische documentatie van de

voetbalrobots van Tech United bij, het team van de TU Eindhoven dat de

afgelopen vier jaar telkens in de WK-finale voor robotvoetbal stond.

Het Robotic Open Platform wordt de hardware-tegenhanger van het al

bestaande open-source systeem voor robotsoftware, ROS (Robot Opera-

ting System). Dit is gestart in 2007 in de VS, en veel robotontwikkelaars

hebben zich aangesloten bij dit initiatief. Zo is ook de software van AMIGO

gemaakt op basis van de in ROS ontwikkelde principes.

De lancering van ROP vond plaats tijdens de European Robotics Week, van

28 november tot 4 december in 2011. In deze week waren er meer dan

340 robotica-gelieerde activiteiten, georganiseerd door 127 instellingen,

om het groeiend belang van robots voor de maatschappij onder de aan-

dacht te brengen.

030

031

Branche Bulletin

031Branche Bulletin

diverse leveranciers halen RaB Robotics Safety mark Nominaties bekend

voor eSef en Techni-Show awards

Voor de tweede maal in successie hebben

zowel ABB als RFA het RAB Robotics Safety

Mark behaald. Dit robotkeurmerk, vergelijk-

baar met het BOVAG keurmerk voor auto’s is

een waarborg voor een aantoonbare implemen-

tatie van de, van toepassing zijnde, Europese Richt-

lijnen en het gebruik van de meest relevante geharmoniseerde Europese

normen. Samengevat komt het er op neer dat de geslaagde robotleve-

ranciers hiermee aantoonbaar voldoet aan de CE-regelgeving. Om het

keurmerk te borgen wordt er door een externe onafhankelijke auditor

één keer per twee jaar bij ieder lidbedrijf van de RAB (de branche ver-

eniging van industriële robots in de BeNeLux), dat gebruik maakt van het

keurmerk, een audit uitgevoerd. Ten opzichte van de eerste audit zijn er

aanzienlijk minder bedrijven door de audit gekomen en dat wijst nog-

maals op het belang van goede kennis, implementatie en uitvoering van

de veiligheidsregelgeving.

De bedrijven die opnieuw het Safety Mark in ontvangst mochten nemen

zijn: ABB Robotics / ABB BV, AWL-Techniek BV, DERO BV, Ferdar Automa-

tion Technology Nederland BV, IRS Robotics BV, MechDes Engineering BV,

RFA Rijlaarsdam Factory Automation BV, Rolan Robotics BV en Valk Wel-

ding BV. De stichting geeft aan dat in de prolongatiekeuring onder andere

veel aandacht besteed is aan het juist toepassen van een risicoanalyse.

Met zowel Techni-Show als de ESEF in aantocht: de deuren van

de jaarbeurs Utrecht gaan open van 13 tot en met 16 maart, zijn

er weer verschillende begerenswaardige prijzen te verdelen. Zo

heeft te Techni-Show, de grootste Nederlandse metaalbeurs,

haar Innovatie Award 2012, kent de ESEF, de bijbehorende toe-

leveringsbeurs, haar ESEF Awards 2012 en is er bovendien de

‘Made In Holland Award’. Voor de verschillende Awards zijn

er diverse robot en vision oplossingen genomineerd. Zo heeft

Safan een kans met een Augmented Reality applicatie, komt

Nikon Metrology NV met een Laserscanner, diende Valk Welding

een 3D Free Shape Welding Solution in en komt Robomotive BV

met een heuse 3D bin picking applicatie met een humanoide

robot. Wie er uiteindelijk met de titel naar huis gaat is nu nog de

vraag. Maar in de volgende Vision en Robotics zal een rondgang

langs deze bijzondere toepassingen zeker niet ontbreken.

Record aantal bezoekers Precisiebeurs 2011De Precisiebeurs in Veldhoven overtrof dit jaar alle verwachtingen. De

3.200 bezoekers en 225 exposanten waren uiterst tevreden ondanks de

dreigende Eurocrisis. Tot aan het einde van de beurs bleef het druk. Veel

exposanten kwamen niet eens toe aan een middaglunch. De exposanten,

bezoekers en de organisatie Mikrocentrum kunnen terugzien op twee ge-

weldige netwerkdagen. Diverse exposanten gaven aan dat ze in de eerste

twee uur al voldoende resultaat hadden geboekt om de investering van

de beurs terug te verdienen. Er waren goede aanknopingspunten voor di-

verse lopende projecten. De bezoekers waren dit jaar ook meer internatio-

naal georiënteerd. Zo waren er zelfs aanvragen vanuit Noorwegen en De-

nemarken. De beurs trok ook meer jonge technici en dat is een positieve

ontwikkeling voor dit vakgebied. Op de Technology Hotspot presenteer-

den zich gepassioneerde studenten van de 3 TU’s, Hogescholen Utrecht,

Breda en Eindhoven en Leidse Instrumentmakers School. Deze jonge men-

sen lieten zien waar zij technologisch toe in staat zijn en zij genoten

veel belangstelling vanuit de industrie. Voor het leggen van internationale

face to face contacten was het Syntens European Enterprise Network Event

weer present. Dat de Precisietechnologie grensoverschrijdende vormen

heeft aangenomen blijkt ook uit de 16 Belgische en 16 Duitse bedrijven

en kennisinstituten zoals het Fraunhofer IPT uit Aken. Het gratis te volgen

lezingenprogramma met 48 zeer specialistische boeiende lezingen over

precisietechnologie werd goed bezocht. Tijdens deze lezingen werd weer

eens duidelijk dat precisietechnologie de basis is voor diverse topsectoren

zoals o.a. High Tech Systems & Materialen, Life Science & Health en Energy.

De Precisiebeurs 2011 is een smeltkroes geworden waarin ondernemers,

wetenschappers en overheid elkaar ontmoeten en kennis met elkaar de-

len en past daarmee uitstekend in het overheidsbeleid.

032032

EG-type-onderzoek programmeerbare veiligheidscomponenten verplicht!

Op 29 december 2009 is de nieuwe Machinerichtlijn met nummer

2006/42/EG van kracht geworden. Vanaf dat moment dient een fabrikant

die een veiligheidscomponent met “interne logica” afzonderlijk in de

handel brengt, deze veiligheidscomponent door een aangemelde instan-

tie (Notified Body of NOBO) te laten controleren. De NOBO dient een zo-

genaamd EG-type-onderzoek op de veiligheidscomponent uit te voeren.

De oude Machinerichtlijn 98/37/EG kende deze eis tot EG-type-onderzoek

alleen voor tweehandenbedieningsrelais en personendetectiesystemen.

In de nieuwe Machinerichtlijn (Bijlage IV punt 21) is de eis uitgebreid naar

ALLE “logische eenheden voor veiligheidsfuncties”. Dit betekent dat nu,

naast alle traditionele veiligheidsrelais, ook diverse programmeerbare

veiligheidscomponenten, zoals bijvoorbeeld veiligheids-PLC’s, veilige fre-

quentieregelaars en veiligheidsveldbussen NOBO-plichtig zijn.

IeC normen en programmeerbare veiligheidssystemenIn de jaren 80/90 van de vorige eeuw werden de Duitse normen DIN V

19250 en DIN V VDE 0801 toegepast voor de ontwikkeling en het gebruik

van elektronische en programmeerbaar elektronische veiligheidsproducten.

Begin jaren negentig is binnen International Electrotechnical Commission

(IEC) begonnen met het maken van een internationale norm, wat resul-

teerde in de normenreeks EN-IEC 61508 deel 1 t/m 7. De norm onderkent

vier SIL-niveaus (SIL 1 t/m SIL 4) en elk SIL-niveau komt overeen met een

bepaalde Probability of Failure per Hour (kans op falen per uur). Hoe ho-

ger het SIL-niveau des te kleiner is de kans dat het systeem faalt.

De EN-IEC 61508 is zeer uitgebreid (740 pagina’s) en moet worden ge-

de wet van moore is nog steeds geldig! De Wet van Moore stelt dat het aantal transistors in een geïntegreerde

schakeling door de technologische vooruitgang elke twee jaar verdub-

belt. De voorspelling werd in 1965 gedaan door Gordon Moore (figuur

1), één van de oprichters van chipfabrikant Intel. De wet geldt tot op de

dag van vandaag, maar deskundigen houden er rekening mee, dat deze

vooruitgang gehinderd door fundamentele fysische barrières, binnenkort

langzamer zal gaan verlopen. Een moderne Intel-chip telt 820 miljoen

transistoren en de Itanium, de duurste microprocessor voor servers, heeft

er twee miljard. Op dit moment maken de meeste chips gebruik van de

45 nm technologie. Dit betekent dat je op één menselijke haar maar liefst

2000 stuks 45 nm transistors zou kunnen bevestigen. Iedereen kan zich

voorstellen dat het niet mogelijk is om te voorspellen wat er fout kan

gaan bij een defect of sluiting in een chip die wordt gebruikt in een vei-

ligheidscircuit. Dit is zeer waarschijnlijk één van de redenen waarom de

Europese Commissie een typekeuring van veiligheidscomponenten met

een chip verplicht heeft gesteld.

Gordon Moore bedenker

van ‘de Wet van Moore’.

(bron: www.intel.com)

Standaard PlC en veiligheidsfuncties?

ISO 13849 OPeNT de dOOS VaN PaNdORa Nick de With

eeN STaNdaaRd PlC geBRuIkeN VOOR VeIlIgheIdSfuNCTIeS, zOu daT wel VeR-

STaNdIg zIjN? IN heT VeRledeN VeRBOOd de NORm eN-IeC 60204-1 de TOePaS-

SINg VaN PROgRammeeRBaRe SySTemeN eN SOfTwaRe VOOR eeN NOOd-

STOPfuNCTIe. de huIdIge eN-IeC 60204-1:2006 keNT daaROm dIT (Oude)

VeRBOd NIeT, maaR VeRwIjST NaaR de NORm eN-ISO 13849-1:2008 Of

eN-IeC 62061:2005. IS heT Nu wel Of NIeT mOgelIjk Om eeN VeIlIg-

heIdSfuNCTIe uIT Te VOeReN meT eeN STaNdaaRd PlC?

Robotveiligheid032

zien als “basic safety publicatie” voor normmakers. De procesindustrie

heeft sind 2003 een afgeleide versie ervan genaamd EN-IEC 61511. Ook

de machinesector heeft haar eigen norm namelijk de eerder genoemde

EN-IEC 62061 uit 2005. Beide sectornormen beschrijven aan welke eisen

de veiligheidsapplicatie dient te voldoen en verwijzen producenten van

programmeerbare veiligheidscomponenten door naar de moedernorm

EN-IEC 61508. Dit betekent dat de SIL-normen eisen dat indien gebruik

wordt gemaakt van programmeerbare componenten deze dienen te vol-

doen aan de eisen uit de EN-IEC 61508.

ISO norm en programmeerbare veiligheidssystemenMet de definitieve vaststelling van de hiervoor genoemde norm EN-IEC

61508 in 2000 was de faalkansberekening voor een veiligheidscircuit

geïntroduceerd. De International Organization for Standardization (ISO),

vooral bekend van de mechanische normen, heeft toen besloten om in

de opvolger van de ISO 13849-1:1999 (ISO versie van EN 954-1:1996) deze

methodieken ook op te nemen. Deze nieuwe ISO-norm, met de naam EN-

ISO 13849-1:2008, voert naast een systeemgedrag ook een faalkansbere-

kening in, op basis van kwaliteit en zelfdiagnose. Zo zijn ook elektronica

en software toe te passen in veiligheidsfuncties van machinebesturingen.

Deze nieuwe ISO 13849-1 specificeert voor het gewenste veiligheidsni-

veau geen categorie meer maar een prestatieniveau, een ‘performance

level’ (PLa, PLb, PLc, PLd of PLe).

De norm vereist alleen voor programmeerbare veiligheidscomponenten

met het hoogste niveau (PLe niveau) toepassing van de EN-IEC 61508.

Voor de lagere PL niveau’s is in hoofdstuk 4.6.3 een korte opsomming ge-

geven van de eisen waaraan systemen met embedded software moeten

033Robotveiligheid

(bron: Voorpagina Sistema Cookbook)

Voorbeeld 1 van Kookbook (bron: Sistema Cookbook)

voldoen. Deze eisen zijn een vereenvoudigd aftreksel van de eisen uit

EN-IEC 61508 deel 3 over embedded software.

Sitema kookboek voorbeeld met standaard PlC Voor de PL-berekeningen is door het Duitse Institut für Arbeitsschutz (IFA,

voorheen BGIA genaamd) de Sistema softwaretool ontwikkeld. Deze tool

(zie kader 1) biedt ontwerpers en controleurs van veiligheidsgerelateerde

besturingsfuncties in machines uitgebreide ondersteuning bij de evalu-

atie van veiligheidsfuncties in het kader van ISO 13849-1. Om de toepas-

“een beetje van dit en een beetje van dat…”

034

waarde van 60% zou kunnen worden gerechtvaardigd. Stel dat er één

merkerbit is die bij een hoog niveau (logische 1) weergeeft of de diag-

nose van ingang (I1.0 t/m I1.3) in orde is. Omdat er geen interne diag-

nose is wordt deze fout niet herkent en zal de motor door blijven draaien.

Ten tweede is de aanname van een MTTFd van 30 jaar erg rooskleurig

te noemen voor een complex product dat onbekend is en dat niet voor

veiligheidsfuncties is gebouwd.

Ten derde zijn de embedded en applicatie software van de standaard PLC

nu veiligheidsgerelateerd, terwijl zeker de programmering van de em-

bedded software oorspronkelijk niet geschreven is voor de uitvoering van

veiligheidsfuncties! Daarnaast is de applicatiesoftware niet afgeschermd

en eenvoudig toegankelijk voor elke programmeur met een program-

meerpakket op zijn laptop. Grote vraag blijft: “Waarom kan een gecerti-

ficeerde veiligheids-PLC wel worden toegepast voor veiligheidsfuncties?”

Verschil tussen standaard- en veiligheids-PlC Een veiligheids-PLC wordt veilig door het feit dat hij meerdere processo-

ren (meestal 2) parallel laat werken, en pas wanneer ze allemaal dezelfde

uitkomst geven, hij zijn uitgangen gaat aansturen. Doordat de fabrikant

vaak processoren van verschillend fabrikaat toepast, is de waarschijnlijk-

heid dat ze gelijktijdig dezelfde fout maken uitermate klein. Om nu toch

zo snel mogelijk op eventuele willekeurige fouten (random failures) in

te spelen is de veiligheids-PLC voorzien van enkele duizenden zelftest-

functies in zowel de hardware als ook de software. Onder ander door

middel van een watchdog, over- en onderspanningsbewaking en bitpa-

troontests, die cyclisch worden uitgevoerd. Daarnaast wordt ook gebruik

gemaakt van verschillende softwareteams die de embedded software

(operating system, diagnostische software, support functies en libraries)

voor elke processor apart ontwikkelen. Voor het programmeren van het

veiligheidsapplicatieprogramma stelt de leverancier vaak een bibliotheek

van specifieke veiligheidsfunctieblokken ter beschikking. In een volgend

artikel zal dieper worden ingegaan op de echte verschillen tussen een

standaard PLC en de tegenwoordige veiligheids-PLC. Er zullen diverse

foutdetectie methodieken in zowel de hardware als de software worden

beschreven.

Conclusie De Machinerichtlijn eist een uitgebreide controle van zowel hard- als

software ( EG type-keuring genaamd) door een aangewezen instantie

of Notified Body. Met de komst van de nieuwe norm ISO 13849-1:2008

worden door de IFA voorbeelden meegeleverd die veiligheidstechnisch

niet verantwoord zijn. Het verdient aanbeveling om van een machine-

bouwer te eisen dat, als hij programmeerbare systemen toepast voor vei-

ligheidsfuncties, hij gebruik maakt van volgens IEC 61508 gecertificeerde

componenten.

Ing. Nick de With is senior consultant bij Fusacon BV, Certified TÜV FS

Engineer, docent bij NEN en lid van de normcommissies NEC 44 en IEC

TC44/WG7.

034 Robotveiligheid

B1

B2

Q2

K1 Q1

Designated architecture van voorbeeld 1 (bron: Sistema Cookbook)

sing van de tool te vereenvoudigen is het Sistema Cookbook beschikbaar

gekomen, waarvan het voorblad wordt getoond in figuur 2.

Overzicht belangrijke links Sistema

Voorbeeld 1 uit het cookbook (Example 18 from BGIA report 2/2008)

toont een hekbewakingsschakeling voor een machine. Het hek is gete-

kend in gesloten positie en na inschakelen van output O1.1 en O1.0 zullen

contactoren Q1 en Q2 opkomen en de motor gaan draaien. Het veilig-

heidscircuit wordt in figuur 4 gepresenteerd als designated architecture

van een tweekanalig systeem. Hierbij is kanaal 1 hardwired is uitgevoerd

via B1 en relais Q2 en kanaal 2 via B2 en de standaard PLC en relais Q1

loopt. Schakelaar B1 en B2 en een NC contact van Q1 en Q2 worden via

inputs ingelezen in de standaard PLC. De volledige controle van de scha-

keling vindt dus plaats in de hard- en software van de standaard PLC.

Het berekende Performance Level (PL estimated) voor voorbeeld 1, komt

volgens de IFA (BGIA), uit op een probability of dangerous failure per hour

(PFHd) van 1,66 x 10E-7 en voldoet dus aan PL niveau PLd (rekenkundig

vergelijkbaar met SIL 2). Dit voorbeeld gaat uit van een aantal aannamen

ten aanzien van de faalgegevens van de standaard PLC, te weten: MTTF =

1 5 jaar, MTTFd = 30 jaar en de Diagnostic Coverage DC = 60%.

Toepassing voorbeeld 1 niet verantwoord! Toepassing van de oplossing in voorbeeld 1 is veilig-

heidstechnisch niet verantwoord

en wordt om onderstaande re-

denen afgeraden!

Allereerst omdat een stan-

daard PLC überhaupt

geen interne diagnose

heeft waarmee de

Sistema URLSW tool www.dguv.de/ifa/en/pra/softwa/sistema/index.jsp

Cookbook www.dguv.de/ifa/en/pra/softwa/sistema/kochbuch/index.jsp

Examples www.dguv.de/ifa/en/pra/bilder/circuit_examples.zip

Libraries www.dguv.de/ifa/en/pra/softwa/sistema/bibliotheken/index.jsp

optimize through AutomAtion

Discover all the potential now: At AUTOMATICA 2012.

ASSemBLY AnD hAnDLing teCh- noLogY mAChine ViSion roBotiCS poSitioning SYStemS DriVe teChnoLogY SenSor teChnoLogY ControL SYStemS teChnoLogY SAFetY teCh- noLogY SuppLY teChnoLogY Van Ekeris Expo Service B.V.

Haarlem | Tel. +31 (0) 23 525 8500 | [email protected]

Aut12_Anz_230x295_VisionRobotics_E-NL.indd 1 21.12.11 13:04

036036

De laatste jaren is er op het gebied van veilig-

heid een trend merkbaar waarbij meer en meer

aandacht gevraagd wordt voor de factor ‘mens’

in het begrip arbeidsveiligheid. Met een mooie

uitdrukking heet dat dan human behavior. Let-

terlijk kunnen we hier natuurlijk op zijn Neder-

lands zeggen: de factor van het menselijke ge-

drag binnen het veiligheidsdenken. Misschien

zou het nog beter omschreven kunnen worden

als het ontbreken van een bepaald veiligheids-

denken bij sommige mensen.

Als we met elkaar over het menselijke gedrag

gaan praten dan hebben we binnen onze hui-

dige maatschappij bij diverse gelegenheden

gespreksonderwerpen te over. Wat te denken

als je op maandagavond in de krant leest dat

er op drie verschillende plaatsen in de provin-

cie Friesland politieagenten aangevallen zijn bij

opstootjes, waarbij dan verschillende politie-

agenten gewond geraakt zijn (moet natuurlijk

ook wel zo zijn, want anders is het niet meer

het vermelden waard). Of we zouden het kun-

nen hebben over de politieagenten die een

tijdje terug in het nauw kwamen en met ge-

trokken wapens zich moesten verweren tegen

woedende Feyenoord supporters. Of gewoon

regelmatig kijken naar programma’s als ‘blik

op de weg’ of ‘overtreders’ om te zien wat voor

vreemde kostgangers daar in beeld komen. En

wat dan te zeggen over de nieuwe SIRE-cam-

pagne waar in de filmpjes duidelijk te zien is

hoe hulpverleners belaagd en bedreigd worden

door omstanders terwijl zij proberen hulp te

verlenen. Voorbeelden van (on)menselijk ge-

drag in onze maatschappij te over. Met andere

woorden meer dan genoeg borrelpraat.

Maar ja, om in een technisch vakblad nu een

uitvoerige uiteenzetting te gaan geven over

het ontspoorde menselijk gedrag in onze maat-

schappij is waarschijnlijk niet de bedoeling.

Daarbij zou ik ook de kans lopen om door de

redactie teruggefloten te worden. Maar toch

wil ik wel hiermee beginnen, omdat we kun-

nen stellen dat de werkvloer een onderdeel

is van de maatschappij waarin wij leven. Als

men buiten het werk al veel regels aan hun

laars lapt, hoe zou het dan gesteld zijn met de

regels op de werkvloer. Of misschien moeten

we zelfs wel de vraag stellen of er dankzij onze

liberale houding misschien wel te weinig regels

en toezicht op naleving van regels op de werk-

vloer is (misschien ook weer een afspiegeling

van onze maatschappij?). Vraag eenvoudigweg

maar eens naar het geldende sanctiebeleid bij

bedrijven. Grote kans dat u op deze vraag een

ontwijkend antwoord krijgt. Maar misschien

mag ik het nog concreter maken en de vraag

ook wat scherper stellen: Meneer de manager/

eigenaar, hoe is het sanctiebeleid binnen uw

eigen bedrijf? Wanneer hebt u voor het laatst

iemand binnen uw bedrijf aangesproken op

onveilig gedrag?

Als we even googlen dan vinden we op internet

verscheidene artikelen over de relatie tussen

human behavior en veiligheid. Bijvoorbeeld

een TNO studie over de grote invloed van het

gedrag van de weggebruiker op de verkeers-

veiligheid. Bij veel artikelen is er sprake van

het noemen van het menselijk gedrag en vei-

ligheid in één adem. Daarbij pleit men dan ook

voor een integrale aanpak van de veiligheids-

problemen. Waarbij soms dan wel weer ondui-

delijk is wat men hier mee bedoeld!

In 2010 publiceerde een goede collega van mij

het boekje Brainsafe “in vijf stappen naar een

sterke veiligheidscultuur”. Hierbij vraagt hij

aandacht voor de in het bedrijf heersende cul-

tuur en geeft hij een aantal stappen voor een

veranderingsproces. Dus aandacht voor de be-

drijfscultuur en van daar uit het probleem be-

naderen. Met daarbij de kanttekening dat het

gaat over de bedrijfscultuur van leidinggeven-

den én werknemers.

Wij worden zelf de laatste tijd bij verschillende

bedrijven ook regelmatig met de gevolgen van

een bepaalde bedrijfscultuur geconfronteerd.

Ik stel hier met name verschillende bedrijven,

omdat het niet terug te voeren is op één afwij-

kend bedrijf. Wat constateren wij dan? Bijvoor-

beeld de houding bij sommige productiebe-

drijven, waar het management wel praat over

de belangrijkheid van hun human resources

(menselijk kapitaal) binnen het bedrijf, maar

als het op het aanpassen van de arbeidsom-

standigheden (vaak machineveiligheid) aan-

komt er schijnbaar altijd een bepaalde kosten-

afweging gemaakt moet worden. En natuurlijk

als het realiseren van een super veilig bedrijf

leidt tot kostenverhogingen en uiteindelijk tot

minder werk voor de werknemers is er sprake

machineveiligheid en human behavior

036 (un)Safe

dIePeRe gedaChTeN VaN eeN Ce-CONSulTaNT

van een hele ongezonde situatie. Maar het, op

grond van de bedrijfsresultaten, steeds maar

uitstellen van het uitvoeren van een bepaald

veiligheidsbeleid binnen de onderneming is

ook een hele ongezonde situatie, waar uitein-

delijk iemand de rekening voor zal betalen. Het

is ook mogelijk dat we het veiligheidsprobleem

maar steeds voor ons uitschuiven, omdat het

zo’n grote klus is. Waarbij dan vergeten wordt

dat de klus zo omvangrijk is geworden, omdat

men in het verleden al aan het vooruitschuiven

is begonnen.

Het management van een bedrijf, waar men

aan de slag wil met veranderingen in de vei-

ligheidscultuur moet zich eerst maar eens af-

vragen welk voorbeeld zij zelf geven. Dragen

zij persoonlijke beschermingsmiddelen als zij

door de fabriek lopen of voelen zij zich boven

de wet verheven? Zijn zij duidelijk in hun veilig-

heidsbeleid? Doen zij er alles aan om veiligheid

niet alleen met woorden maar ook met daden

na te streven? Ook hier geldt, net als bij het op-

voeden van kinderen, de regel dat goed gedrag

ook goed doet volgen. Veranderingen in de

veiligheidscultuur kunnen alleen gerealiseerd

worden met als uitgangspunt het mooie ge-

zegde: “Verbeter de wereld en begin bij jezelf”.

Misschien kunnen we dit gezegde niet alleen

gebruiken voor de managers in Nederland,

maar ook voor de machinebouwers, die qua

machineveiligheid zo nu en dan ook boter op

hun hoofd hebben. Maar daar heb ik de laatste

tijd al genoeg over geschreven. Misschien dan

toch nog maar een keer een roep om meer dui-

delijkheid en een duidelijker controle- en sanc-

tiebeleid van onze “papa overheid”.

We moeten wel oppassen dat we het thema

veiligheid alleen nog maar vanuit het gezichts-

punt van het menselijk gedrag gaan benaderen

en dat we straks verzanden in waarschuwin-

gen, regeltjes en voorschriften. In de Europese

Richtlijnen en geharmoniseerde normen wordt

niet voor niets er steeds weer op gewezen dat

er bij veiligheidsproblemen in eerste instantie

gedacht moet worden aan de intrinsieke vei-

ligheid (veiligheidsprobleem elimineren) en

daarna, als elimineren niet mogelijk is, aan

elektrische of mechanische veiligheidsoplos-

singen. Met andere woorden: allemaal hele

normale technische oplossingen. En als we dan

uiteindelijk geen technische veiligheidsoplos-

singen kunnen toepassen, dàn mogen / moe-

ten we als laatste veiligheidsmiddel mensen

waarschuwen en moeten we veiligheidsvoor-

schriften opstellen.

Natuurlijk is het menselijk gedrag het bestu-

deren waard en moet ook zeker de factor die

het menselijk gedrag heeft op veiligheid niet

onderschat worden. Maar we moeten oppassen

dat we er niet een soort kip en ei verhaal van

gaan maken. Wat is de hoofdoorzaak van on-

veilige situaties? De onveilige machine of het

onveilige gedrag van de mens? Of een combi-

natie er van?

Op de onlangs gehouden dag Industriële Vei-

ligheid 2012 was de helft van de dag gevuld

met onderwerpen die op de één of andere

manier te maken hadden met het menselijk

gedrag. Nu is het mijn vraag of we daarmee

het onderwerp “human behavior binnen het

veiligheidsdenken” niet te veel overbelichten.

Veel bezoekers van dit soort dagen zijn nog

niet eens goed op de hoogte van alle verplichte

wettelijke regelgeving en voorschriften op het

gebied van Machineveiligheid en Arbeidsom-

standigheden. Waarbij we best mogen stellen

dat zij als leidinggevenden van bedrijven hier-

van kennis zouden moeten hebben. Daarom

moeten we aandacht blijven vragen voor het

realiseren van technisch veilige machines en

goede werkomstandigheden. Want als we hier-

in te kort schieten dan kunnen mensen nog een

zo goed mogelijk veilig gedrag hebben maar

brengen we hen steeds in onveilige situaties.

Uiteindelijk is het toch: “Voorkomen is beter

dan genezen”.

(un)Safe 037

Bert Stap

038

Nieuwe SpectraScan spectroradiometer

lineaire aandrijvingen met servomotor

Photo Research introduceert een nieuwe toevoeging aan de SpectraScan serie van

spectroradiometers, de PR-740. Met de PR-740, introduceert Photo Research het

voorlopige topinstrument in deze serie. De PR-740 kenmerkt zich door zeer hoge

gevoeligheid en uitgebreide spectrale informatie te bieden. De PR-740 is voorzien

van een 512 elementen tellende gekoelde detector, die enerzijds zeer veel kleurin-

formatie geeft, en anderzijds door de koeling zeer gevoelig is en daarmee lage

lichtintensiteiten optimaal kan bemeten. Een hoge gevoeligheid biedt bij hogere

lichtintensiteiten daarnaast nog een voordeel: snelheid van meting. De PR-740 is

voorzien van meerdere apertures en een mogelijkheid tot instelling van de spec-

trale resolutie. Daarnaast is er geen twijfel over wat de PR-740 heeft opgemeten, de

Pritchard optica is zodanig ingericht dat geldt: “what you see, is what you measure”.

De nieuwe ISB/ISPB serie lineaire aandrijvingen uit

de IntelligentAcutuator serie van IAI zijn hoog preci-

sie lineaire actuators met kogelomloopspindel, sle-

de, geïntegreerde geleidingen en ingebouwde ser-

vomotor. De herhalingsnauwkeurigheid van dit

systeem is standaard 0,01 mm (ISB-serie) en 0,005

mm in de hoog precisie uitvoering (ISPB-serie). De

actuatoren kenmerken zich door hun compacte bouw

inclusief servomotor met incrementele of absoluut

encoder en de eenvoudige inbedrijfname met be-

hulp van de één-assige positioneerbesturing (SCON-

serie) of meer-assige vrij programmeerbare bestu-

ringen uit de SSEL- of XSEL-serie. Bekabeling wordt

meegeleverd. De ISB/ISPB-serie is leverbaar in drie-

verschillende bouwgrootten met aluminiumprofie-

len van 90, 120 en 150 mm breed. Daarnaast is er

ook speciale uitvoering met stalen basis van 155 mm

breed met hoge stijfheid. De maximale slaglengte is

standaard 1300 mm en met toepassing van een spe-

ciale spindel support constructie zijn slaglengtes van

2500 mm realiseerbaar. De maximale snelheid is

2500 mm/s afhankelijk van de gekozen spoed. De

maximale belasting is 120 kg bij horizontale toepas-

sing en 40 kg bij verticale toepassing waarbij het

systeem voorzien is van een rem. De aandrijvingen

zijn leverbaar met een afdekband als stofdichte uit-

voering (IP30) of als cleanroom uitvoering (Class 10

(0.1μm per 1cf)).

National Instruments kondigt een

nieuwe versie aan van de NI Com-

pactRIO Module Development Kit

(MDK) en het geeft de RIO Mezzani-

ne Card (RMC)-specificatie vrij voor

het ontwikkelen van uitbreidingen

voor NI Single-Board RIO. Met deze

informatie kunnen systeemintegra-

toren en OEM’s volledig aangepaste

electronica integreren met FPGA-

gebaseerde hardware van NI. Hier-

mee kunnen ze hun gebruikers de-

zelfde ervaring bieden die engineers

verwachten van NI-producten. Ver-

sie 2.0 van de CompactRIO MDK be-

vat updates, gebaseerd op de feed-

back van gebruikers, die het maken

van een aangepaste module ver-

eenvoudigen en versnellen. Onder-

deel van de MDK is een communica-

tiekern voor de field-programmable

gate array (FPGA) die best-practices

en onderhoudstaken waaronder

moduledetectie, identificatie, gege-

vensoverdracht en andere veel

voorkomende functies implemen-

teert. Door deze communicatiekern

te gebruiken, kunnen ontwikkelaars

profiteren van de jarenlange erva-

ring, ontwikkeling en optimalisatie

door NI voor het versnellen van hun

eigen ontwerpproces en het maxi-

maliseren van de compatibiliteit van

custom ontwikkelde modules bin-

nen het RIO productplatform. De

nieuwe MDK bevat ook functies om

automatisch code te genereren voor

gebruikers en om direct met I/O te

kunnen lezen of schrijven. Hierdoor

kunnen module-ontwerpers zorgen

dat voor eindgebruikers een custom

module of een NI module een gelij-

ke gebruikerservaring heeft. Daar-

naast hebben NI Single-Board RIO

embedded systemen nu een uitbrei-

dingsconnector voor een RIO Mez-

zanine Card (RMC). De RMC-connec-

tor bevat een methode voor het

toevoegen van applicatiespecifieke

aangepaste schakelingen aan NI

Single-Board RIO. De hoogwaardige

RMC-stekker biedt toegang tot maxi-

maal 96 digitale I/O-lijnen uit de

herconfigureerbare FPGA. Dit maakt

dat dit een ideaal platform is voor

het bouwen van elektronische toe-

passingen. De NI RIO-technologie

combineert NI LabVIEW-systeem-

ontwerpsoftware met commerciële

off-the-shelf-hardware. Dit vereen-

voudigt de ontwikkeling en verkort

de time-to-market bij het ontwer-

pen van geavanceerde besturings-,

monitorings- en testsystemen. NI

RIO-hardware waaronder de Com-

pactRIO, NI Single-Board RIO, R Se-

rie-kaarten en de PXI-gebaseerde NI

FlexRIO, hebben een architectuur

die krachtige floating-pointproces-

soren, herconfigureerbare FPGA’s en

modulaire I/O combineert.

Ontwikkelkit voor uitbreiding RIO-platform

Productnieuws

Optimale diagnose en visualiseringHogere prestaties en meer geheugencapaciteit

dankzij verbeterde 600 MHz RISC OMAP proces-

sors en contrastrijke displays: dit zijn de kenmer-

ken van de nieuwe generatie bedienterminals

PMI (Pilz Machine Interface) van Pilz. De diagno-

seapparatuur is nu leverbaar in displayformaten

met een beeldschermdiagonaal van 3,5” en 5,7”.

Deze bieden effectieve ondersteuning bij de vis-

ualisering en foutopsporing in het geval van pro-

ductiestoringen in combinatie met de veilige

besturingstechniek van Pilz. De bedienterminals

PMImicro diag dienen voor de diagnose en visua-

lisering van machines en installaties in combina-

tie met de programmeerbare besturingssyste-

men PSS, de veilige bussystemen SafetyBUS p

alsmede de configureerbare besturingssystemen

PNOZmulti resp. PNOZmulti Mini. Compact, een-

voudig te bedienen en met een Ethernet-poort

biedt de Pilz PMI-apparatuur de volledige functi-

onaliteit van het diagnoseconcept PVIS. Van huis

uit geïntegreerd is het diagnoseconcept PVIS van

Pilz. Dit concept houdt rekening met de eisen van

producenten en gebruikers: een eenvoudige pro-

grammering met geringe kosten enerzijds en

duidelijke diagnosemeldingen in niet-gecodeer-

de tekst op hoogwaardige kleuren-TFT-displays

anderzijds. Op deze manier kan de diagnose een-

voudig worden gerealiseerd. Bij het configureer-

bare veiligheidssysteem PNOZmulti neemt de

gebruiker alle vooraf gedefinieerde diagnose-

meldingen met een muisklik over in de PNOZ-

multi Configurator. Bij de PSS-besturingssyste-

men kunnen de diagnosemeldingen rechtstreeks

via de programmeersoftware PSS WIN-PRO wor-

den ingevoegd. Deze vooraf gedefinieerde diag-

noseteksten kunnen bovendien worden aange-

past aan de toepassing of volledig worden

geherformuleerd. Een snelle herstart van machi-

nes en installaties is gewaarborgd dankzij een

concrete foutbeschrijving in niet-gecodeerde

tekst, stapsgewijze oplossingssuggesties, een

definitie van de bevoegdheden en eenduidige

informatie over de foutlocatie. De bediening

vindt naar keuze plaats via een touchscreen/

toetsen bij de PMI 509 of via een touchscreen bij

de PMI 515. Bij het overschakelen op de nieuwe

generatie bedienterminals kunnen bestaande

toepassingen worden overgenomen. In combina-

tie met de PMI-productfamilies PMIopen en PMI-

visu zijn alle displayformaten en uitrustingsvari-

anten beschikbaar.

Productnieuws

Global solutions

+31 (0)297 285332 www.destaco.nl

Binnen 10 minuten zien wat er fout gaatReal-time: vertraagd meekijken terwijl je filmt

[email protected] www.laser2000.nl 0297-266 191

ontworpen voor machine inspectie

Intelligente high speed camera

ontworpen voor machine inspectieC

M

Y

CM

MY

CY

CMY

K

cyclocam ad 115x150mm_def.pdf 18-10-2011 14:57:56

Nadat de kratten in de pickercel gevuld zijn, worden de kratten weer au-

tomatisch gestapeld en wordt een pallet met volle kratten uitgevoerd. Er

wordt gewerkt met pallets van 1.200 x 1.000 en 1.200 x 800 mm. De

grijper heeft een uitgekiend systeem dat bij het palletiseren de kratten

zeer nauwkeurig inwendig centreert en bij het plaatsen van de volle krat-

ten op de onderliggende laag ook nog eens deze laag centreert ten op-

zichte van de nieuw te plaatsen kratten.

Casepack-, depalletiseer- en palletiseeroplossing in één Onlangs heeft Robertpack, in opdracht van A-ware in Zeewolde (onder

andere actief in het rijpen, snijden en verpakken van Hollandse en buiten-

landse kaas), een totaaloplossing voor casepacken, depalletiseren en pal-

letiseren gerealiseerd. Voor het casepacken heeft Robertpack een picker-

cel met twee Fanuc M3 pickers ingezet. De producten worden optisch

herkend. De productaanvoerband en de krattenbaan zijn beide voorzien

van een encoder. Zo kunnen producten nauwkeurig in flow worden opge-

pakt en kunnen de kratten ook tijdens het vullen getransporteerd worden.

Robertpack plaatst de besturing van de robot boven op het frame van de

cel, zodat een zeer open gebied in de pickercel ontstaat. Hierdoor is de cel

erg overzichtelijk en is de machine eenvoudig te reinigen en zijn er zo

weinig mogelijk plaatsen waar zich vuil kan ophopen. De pickercel kan

ook worden uitgevoerd in RVS zodat deze geschikt is voor een natte om-

geving. De robot mag nat gereinigd worden. Hierbij is het ook zeer prak-

tisch dat de besturing boven op het frame geplaatst is. Voor depalletise-

ren en palletiseren heeft Robertpack gekozen voor een combinatie

oplossing. De Fanuc 410 heeft een grijper die geschikt is voor zowel pal-

letiseren als depalletiseren. Er worden complete, volle pallets met lege

kratten in het systeem ingevoerd. Deze worden automatisch ontstapeld.

Met cameramodules van slechts dertig gram, die maar 3,5 x 3 x 4 cm

groot is en maar 750 mW stroom verbruikt, herdefinieert de Tamarisk 320

de compacte klasse thermische camera’s. Deze specificaties maken deze

camera module de ideale oplossing voor toepassingen beperkt door

grootte, gewicht en energieverbruik. De eerste 320 x 240 VOx microbolo-

meter in zijn soort, combineert toonaangevende 17 μm pixel pitch tech-

nologie met de door DRS gepatenteerde geavanceerde sensor technolo-

gie voor hoge gevoeligheid en goede beeldkwaliteit. Ongeacht moeilijke

lichtomstandigheden, produceert de camera kristalheldere beelden zo-

wel overdag als ’s nachts, door rook, stof, nevel en mist. De Tamarisk 320

is leverbaar met verschillende lens opties waaronder een configuratie

zonder lens, zodat een eigen optische lens gebruikt kan worden. Boven-

dien, zorgt het modulaire X1 elektronica platform voor maximale integra-

tie flexibiliteit zowel in nieuwe als in

bestaande systemen. Licht, compact

en eenvoudig te integreren, de Tama-

risk 230 is een goede keuze voor be-

veiliging, onbemande voertuigen,

winkel/retail analyse, draagbare ima-

ging producten en onbemande sensor

toepassingen.

zeer kleine thermische cameramodule

Om de DNCE-zuigerstangen te beschermen tegen stof, spanen of vloei-

stoffen – zoals olie, emulsies en brandstof – ontwikkelde Festo het be-

schermende balgsysteem EADB. Deze standaard beschikbare accessoire

voor DNCE-zuigerstangen betreft een absoluut lekkagevrij systeem dat

voorzien is van een ontluchtingsgat voor de aan- en afvoerlucht. Compo-

nenten van Festo worden niet zelden in zware omgevingen toegepast

waar zij in aanraking komen met uiteenlopende stoffen en materialen.

Bijvoorbeeld vaste deeltjes in de vorm van stof, meel, suiker, zand of ce-

ment. Daarnaast kunnen storingen of beschadigingen ontstaan door

hout-, metaal-, glas- en kunststof spanen, specifieke vetten of vloeistof-

fen zoals olie, brandstof, water en emulsies. Om de DNCE-zuigerstangen

en kogelomloopgeleidingen hiertegen te beschermen, voorziet het DN-

CE-programma standaard in een balgsysteem waarmee een bescher-

mingsklasse van IP65 is te realiseren.

Nieuw beschermend balgsysteem

Productnieuws

Adverteerders index

Abb 43 Iris Vision 25

Destaco 39 KUKA 51

Exner Robotics 40 Laser 2000 39

Fanuc 2 Max van Rooij 40

Fenceworks 17,22 Mikrocentrum 44

Fusacon 41 Van Ekeris expo service 35

www.fusacon.nl

Functionele veiligheid

• Functional safety management

• Risicoanalyse machine/proces

• SIL en/of PL classificatie

• Ontwerp veiligheidsconcept

• Validatie veiligheidscircuits

• Trainingen en individuele coaching

Machineveiligheid

• Managementpresentatie

• CE richtlijnen normadvies

• Risicobeoordeling machines

• Risicoreductie machines

• Support inkoop/engineering

• Opstellen CE documentatie

Vogelenzangseweg 20 | 4124 AS Hagestein T +31 (0) 347 352 519 | F +31 (0) 877 843 520 | E [email protected]

042042 Column Vision & Robotics

Vision en Robotica zijn hot. Dat blijkt zondermeer uit alle initiatieven die

er het afgelopen jaar zijn ontplooid om beide vakgebieden beter onder de

aandacht van het grote publiek te brengen. En ook de initiatieven om door

samenwerking mogelijke oplossingen naar een hoger plan te tillen liegen

er niet om. Van open source initiatieven als het Robotic Open Platform van

de TU Eindhoven, tot en met een bijzondere 3D Vision dag die onlangs in

Antwerpen plaatsvond. Zelf proberen we als Mikrocentrum natuurlijk ook

ons steentje bij te dragen. We doen dat al jaren in de vorm van een con-

gres gekoppelde beurs en diverse opleidingen die de aspirant vision- of

robotgebruiker op het vereiste kennisniveau brengt. Eind 2011 echter, op

maandag 21 november om precies te zijn, zijn we echter een stap verder

gegaan. Vanuit ons High Tech Platform is er toen een nieuwe werkgroep

Vision & Robotics Solutions opgericht. Waarom? Op de eerste plaats om

vision, robotica en aanverwante automatiseringsoplossingen een nog vas-

tere voet aan de grond te laten krijgen bij relevante eindgebruikers. Dit

zowel op Nederlandse als op Belgische bodem. Het gaat dan overigens

niet alleen om de camera’s en de robots, maar om de gehele keten. Want

wat is een robot zonder sensoren of grijper en hoe kun je een robot- of

visionsysteem los zien van de achterliggende automatiseringsonderdelen

als aandrijvingen en besturingen? Naast promotie van de techniek biedt

de nieuwe werkgroep nog een oplossing. Zo maakt hij de branche als

zodanig sterker door gezamenlijke doelstellingen te formuleren en de

krachten te bundelen bij het ontwikkelen van innovatieve en relevante

oplossingen. Gerelateerde uitdagingen en hun oplossingen kunnen ver-

volgens voor een breder voetlicht worden gebracht tijdens bijeenkomsten

als de Vision & Robotics beurs. Dat er veel aan gelegen is dit voor Neder-

land en België o zo belangrijke vakgebied te versterken, blijkt ook uit een

ander samenwerkingsverband. Want naast de Vision & Robotics Solutions

werkgroep, die momenteel uit 50 leden bestaat, is ook de samenwerking

met Roboned in een vergevorderd stadium. Zo zal deze overkoepelende

Nederlandse robotorganisatie waar zo’n 340 bedrijven, kennisinstellingen

en universiteiten deel van uitmaken, haar jaarlijkse conferentie tijdens de

beurs Vision & Robotics houden en zo de opmars van deze waardevolle

technologie nog meer momentum te geven. Voor diegenen die samen-

werken op vision- en roboticavlak wel wat lijkt, zou ik zeggen: sluit je

aan. En wie alleen maar nieuwsgierig is wat zo’n bundeling van vision- en

roboticakennis met de mens doet, moet op 5 en 6 juni zeker even in Veld-

hoven komen kijken!

Els van de Ven

Manager Vakbeurzen & Congressen

zwaan kleef aan

Column Vision & Robotics

er is een nieuwe werkgroep Vision & Robotics Solutions opgericht

042

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

Eenvoudiger produceren?Houd het standaard!

ABB adv IRB660 184x255.indd 1 22-04-10 13:33

Vakbeurs & CongresDinsdag 5 en woensdag 6 juni 2012

NH Conference Centre Koningshof te Veldhoven

Mediapartners:

O iciële beurscatalogus

Organisatie:



Mediapartners:


Organisatie:



Mediapartners:


Organisatie:

inclusief de conferentie

grijpersoorten toegelicht efficiënt persluchtverbruik Serviesgoed ...

Documents

Transcript of grijpersoorten toegelicht efficiënt persluchtverbruik Serviesgoed ...