Mens en robot werken samen aan metaalproducten bij Fontys

In een tijd waarin de maakindustrie kampt met een groeiend tekort aan technisch personeel, zoeken bedrijven naar innovatieve manieren om hun productieprocessen te automatiseren. Een recent project van studenten van Fontys Hogeschool Engineering speelt hierop in door de ontwikkeling van een demonstrator waarin mens en robot samenwerken bij de bewerking van metaalproducten. Dit project, genaamd ‘CobotAssist’, maakt gebruik van de precisie van een ABB GoFa cobot en illustreert hoe mens-robot samenwerking de toekomst van de metaalbewerking kan vormgeven.

De metaalverwerkende industrie staat voor de uitdaging om repetitieve en fysiek belastende taken te automatiseren zonder in te boeten op kwaliteit en flexibiliteit. Als gevolg van snel veranderende behoefte, kleinere serievolumes en productieonzekerheid is er een groeiende behoefte aan oplossingen die snel inzetbaar zijn en kunnen samenwerken met menselijke operatoren.

Om deze uitdagingen aan te pakken, hebben vierdejaars studenten Mechatronica van Fontys Hogeschool, onder begeleiding van het lectoraat Adaptive Robotics, een demonstrator ontwikkeld waarin een ABB GoFa12 cobot is uitgerust met een SCHUNK polijstspindel. In deze opstelling kan de cobot metaalproducten schuren en polijsten in samenwerking met een operator.

De ABB GoFa12 leent zich voor bewerking van producten met zijn hanteercapaciteit tot 12 kilogram (payload) en reikwijdte van 1,4 meter. Dankzij geïntegreerde koppel- en positiesensoren in elk van de zes assen kan de cobot veilig samenwerken met mensen zonder dat fysieke afschermingen nodig zijn. Met ABB’s geavanceerde Force Control-technologie voelt de GoFa realtime aan hoeveel druk hij uitoefent op het oppervlak. Hierdoor kan hij uiterst nauwkeurig schuren en polijsten, met een constante krachtverdeling over complexe vormen en materialen. Bovendien biedt de GoFa een herhaalnauwkeurigheid van 0,02 millimeter en een maximale snelheid van meer dan 2 meter per seconde. Dat maakt de GoFa uitermate geschikt voor precisietaken zoals polijsten en schuren.

Met de demonstrator willen de studenten laten zien dat cobots effectief kunnen worden ingezet voor metaalbewerkingstaken in samenwerking met menselijke operatoren. Door de cobot repetitieve en fysiek zware taken te laten uitvoeren, kunnen werknemers zich richten op complexere en waardevollere werkzaamheden. Dit verhoogt niet alleen de productiviteit, maar vermindert ook het risico op werkgerelateerde blessures.

Daarnaast biedt de demonstrator inzicht in hoe cobots kunnen worden geïntegreerd in bestaande productieomgevingen zonder ingrijpende aanpassingen. De eenvoudige programmering en snelle inzetbaarheid van de GoFa maken het mogelijk om snel te reageren op veranderende productiebehoeften.

Het succes van de demonstrator heeft geleid tot plannen voor een tweede versie, ‘Demonstrator 2.0’, waarin een volledig op maat gemaakte opstelling wordt gerealiseerd. Het project illustreert hoe samenwerking tussen onderwijsinstellingen, industrie en technologische partners, zoals ABB, kan leiden tot innovatieve oplossingen die inspelen op de behoeften van de moderne maakindustrie. Door studenten actief te betrekken bij praktijkgerichte projecten, worden zij voorbereid op de uitdagingen van de morgen en dragen zij bij aan de ontwikkeling van slimme en flexibele productieprocessen.

Onderzoeker Randy Kerstjens vertelt: “CobotAssist toont aan dat de integratie van cobots in de metaalbewerking niet alleen technisch haalbaar is, maar ook aanzienlijke voordelen biedt op het gebied van efficiëntie, veiligheid en flexibiliteit. Door de samenwerking tussen mens en robot te optimaliseren, kunnen bedrijven inspelen op de uitdagingen van de moderne productieomgeving en tegelijkertijd de rol van de werknemer versterken.”

Meer weten over de mogelijkheden van cobots? Check de website van ABB Robotics.