Cobots steken tandje bij

Universal Robots werd in 2005 opgericht door Esben Østergaard, Kasper Støy en Kristian Kassow. Zij kenden elkaar van de Universiteit van Denemarken. Drie jaar later verkochten ze hun allereerste collaboratieve robot. Tot op vandaag heeft het bedrijf zijn hoofdkantoor in Denemarken. Daar worden ook nog steeds alle cobots van de leverancier geproduceerd.

Na de UR5 werd in 2012 de eerste generatie UR10 geïntroduceerd. Met zijn laadvermogen van 10 kilogram en reikwijdte van 130 centimeter kon hij meer omvangrijke taken aan. Daarnaast kwam er ook de table-top cobot UR3 voor lichte assemblagetaken.
In 2018 volgde de nieuwe e-Series, waarbij de cobots in een vernieuwd automatiseringsjasje werden gestopt. Tegelijk werd de eerste stap gezet naar een cobotplatform waarop Universal Robots zijn verdere ontwikkelingen kon baseren. Een jaar later kondigde Universal Robots de krachtpatser UR16e aan, met een laadvermogen van 16 kilogram en een bereik van 900 millimeter. Vanaf dat moment kon de cobot ook worden ingezet voor taken met zware lasten, bijvoorbeeld bij materiaalbehandeling, verpakking of assemblage.

Intussen heeft Universal Robots wereldwijd al meer dan 50.000 cobots verkocht, waarvan bijna 2.000 in de Benelux. Daarbij vertrouwt de leverancier op een ecosysteem van meer dan 1.100 integratoren, distributeurs en onafhankelijke partners die onderdelen, kits en toepassingen voor de cobots maken.

​Cobots to the rescue

“Sinds onze oprichting zien we het potentieel van cobots snel stijgen. Robotisering en cobotisering worden steeds belangrijker om het tekort aan menselijke arbeidskrachten op te vangen”, zegt Kim Povlsen. “Zo wordt verwacht dat er door de verouderende populatie tegen 2050 ongeveer 95 miljoen minder mensen aan de slag zullen zijn dan in 2015. In Duitsland verwacht acht van de tien bedrijven dat het gebrek aan werkkrachten de groei van het land zal vertragen. Dat cobots voor steeds meer taken kunnen worden ingezet, kan voor veel bedrijven de redding betekenen. Verwacht wordt dan ook dat cobots tegen 2025 hun positionering als nicheproduct omgeruild zullen hebben voor een mainstreamstatus.”

Bovendien zijn steeds minder mensen bereid om zware en repetitieve taken op zich te nemen. Dat zwengelt ook de vraag aan naar cobots die dergelijke opdrachten kunnen overnemen. “We zien het dan ook als onze missie om medewerkers te verlossen van die lastige taken, om zich te kunnen focussen op het meer complexe en creatieve werk”, aldus Kim Povlsen.

Maar er is nog werk aan de winkel. Momenteel hebben cobots nog maar een marktpenetratie van twee procent. “Daarom willen we bedrijven nog meer bewust maken van de opportuniteiten die cobots bieden. Verder willen we nog meer trainingen en opleidingen aanbieden om hen vertrouwd te maken met automatisering. En uiteraard is het aan ons om cobots nog meer af te stemmen op de behoeften die bedrijven hebben”, klinkt het bij Universal Robots.

​Hoog laadvermogen, lichte constructie

Met de nieuwe UR20 wil het bedrijf met name inspelen op de groeiende behoefte aan een feilloze assistentie bij zware taken. Bij de ontwikkeling van deze cobot ging Universal Robots niet over één nacht ijs. Geautomatiseerd zware goederen behandelen in de nabijheid van medewerkers brengt immers extra uitdagingen met zich mee.
Anders Beck: “Dat we niet eerder zijn gestart met de ontwikkeling van zo’n zwaar model, heeft alles met veiligheid te maken. Cobots werken immers samen met mensen. Als de cobot grotere lasten moet tillen, moet hij sowieso krachtiger zijn en wordt ook de massa in beweging groter. Uiteraard willen we enkel cobots op de markt brengen die naast een hoge performantie ook de veiligheid van de medewerkers kunnen garanderen. Onze UR16e was een eerste stap in die richting, met de UR20 gaan we nu nog een stap verder.”

Opvallend is dat de UR20 met zijn laadvermogen van 20 kilogram zelf slechts 64 kilogram weegt. Dat zorgt ervoor dat de cobot een erg beperkte voetafdruk heeft en makkelijk te installeren is in bestaande productieomgevingen. De cobot kan zelfs op het plafond of aan een muur worden bevestigd. Verder heeft de UR20 een uitzonderlijk bereik van 1.750 millimeter. 

​Focus op throughput

“Bij de ontwikkeling van deze cobots ging alle aandacht naar een optimale engineering. Hierbij hebben we al onze ervaring van de afgelopen zeventien jaar meegenomen”, aldus Anders Beck. “Om de cobot tegelijk efficiënt en veilig te maken, hebben we de focus vooral op een hoge throughput gelegd. Zo zorgt het volledig nieuwe gewrichtsontwerp ervoor dat de heroriëntatie van de cobot nog een stuk sneller kan gebeuren en de cyclustijden korter worden, zonder dat de cobotarm vlugger hoeft te bewegen. Op die manier kunnen we de cobot sneller laten werken zonder het veiligheidsrisico te vergroten. Om lasten van dit gewicht vlot te kunnen behandelen binnen het hele bereik, moesten we er ook voor zorgen dat de tooling nog steviger wordt vastgehouden. Dat alles heeft geleid tot een volledig nieuwe arm, maar wel met dezelfde intuïtieve gebruikersinterface.”
 
Voor een nog veiliger werkomgeving kan er via scanners voor worden gezorgd dat de cobot trager gaat werken als er mensen in de buurt zijn. Van zodra ze weer weg zijn, gaat de snelheid opnieuw omhoog. “Er bestaan verschillende manieren om in harmonie met een cobot samen te werken. We laten bedrijven ook toe om vlot te switchen tussen veiligheidssystemen, zodat ze hun manier van werken kunnen optimaliseren zonder de systeemintegratie complex te maken”, vertelt Anders Beck.

Het resultaat van de ontwikkelingen is een cobot die in staat is medewerkers op een veilige manier te ondersteunen bij tal van zware taken. Zo kan de UR20 een volledige europallet vlot tot twee meter hoog stapelen. Ook voor het beladen en bedienen van machines is de cobot geschikt. Universal Robot stelt dat de cobot, gezien zijn uitstekende motion control, zelfs kan worden ingezet bij het lassen.

De nieuwe ontwikkelingen met de UR20 als resultaat hebben bovendien geleid tot een nieuw innovatieplatform dat in de toekomst voor alle nieuwe modellen zal dienen. “De UR20 is dus niet zomaar een grotere versie van onze bestaande modellen, maar eerder een volledig nieuw ontwerp”, besluit Anders Beck. “Zo hebben we – in nauwe samenwerking met onze leverancier – het aantal nodige componenten kunnen halveren. Ook hebben we nu een programmeerbare indicator op de basis van de robot voorzien, waardoor bedrijven meteen een zicht hebben op de status en de througput. Van het nieuwe platform zullen niet enkel wij profiteren, maar ook onze partners die hun business rondom ons product bouwen.”