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Robot Automation in
Manufacturing Industries

Improving….
    

- Productivity

    - Process Quality
    - Workplace Safety

Ove Leichsenring

ABB Robotics 

Sweden

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The word Robot?

Karel Capek’s play
“Rossum’s Universal Robots
from 1920

Robota - Czech, Slovak and 
Polish noun for “work”
derived from “slave” or “servant”

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The world’s first robot?

Leonardo da Vinci’s robot 
design from 1495

A knight in German-
Italian medieval armour
• 

Sitting up

 Moving its arms
 Moving its neck
 Moving its jaw

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The world’s first robot?

17th century

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The world’s first robot?

Digesting Duck
created by Jacques de 
Vaucanson in 1739
was able to eat grains, flap 
it wings and excrete

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The world’s first robot?

The human machine 
Barbarossa with his 
creator 1900

Automaton =
self-operating machine

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What is a industrial robot?

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Classification of industrial robots by mechanical structure

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Classification of robots by mechanical structure

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Manipulator Parts: Articulated Robot

Motors axes 3-6

Motor axis 1

Motor axis 2

Gear box axis 2

Gear box axis 1

Base

Air and customer signals

Lower arm

Upper arm

Gear box axis 4

Wrist, axis 5 and 6

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The top 10 reasons for robot investment

Based on research carried out by the International Federation of Robotics (IFR)

Increase production output rates 

Reduce operating costs

Improve process quality 

Improve workplace health & safety 

Increase product manufacturing flexibility

Reduce material waste and increase yield

Reduce labour turnover and difficulty of recruiting workers

Save space in high value manufacturing areas 

Reduce capital costs (inventory, work in progress)

Improve quality of work for employees 

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Robot Automation Examples

 

- Plastic fabrication
- Foundries 
- Metal fabrication
- Food & Beverages
- Other Industries

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Injection molding, Assembly, Testing, Palletizing

  Robotautomation in the Plastic Industry

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Examples of Robots in Plastics

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Robots in Plastic! Laser Robot 

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Robot Applications in Foundry

Upstream Process

Sand Casting

Die-Casting
- High Pressure
- Low Pressure
- Gravity

Precision Casting
- Lost Foam
- Investment Casting

Forging

Downstream Process

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Brake press tending, Arc welding, Painting , Palletizing

  Robot Automation in Metal fabrication

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Robot Automation in the Food & Beverage Industry

Picking

Packing

Palletizing/

Order picking

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Examples of Robots in Picking

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Important technology trends …..

?!

I can play soccer 
and chess!
What can you do?

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Trend 1

 - New Safety Concepts/Solutions

New concepts for man – mashine interaction

Safety via protocol and computers

Integration of standard safety busses

SafeMove

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Electronic Position Switches

No mechanical switches

Tomorrow

Position swiches, axis 1

Position switches, axis 3

Today

Position switches, axis 2

Technology Development for New Safety Concepts

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SafeMove

Collaborative operation with humans 

Safe stand-still in Automatic mode with servos 
engaged

Reduced cycle time

Reduced wear

Less safety equipment needed

Cartesian safe inclusion / exclusion 

zones

Denser cell layout saves floor space

Simpler setup 

More flexible than mechanical stops

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Trend 2

 - Integrate control of process and additional equipments

Integrated process control including sensor, process quality 
supervision etc.

Process machine

Integration of programmable process control engine (PLC)

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Example Paint Robot >Process Machine

Paint & Air Hose 

Routing 

Arrangements

Vertical Arm:

- Pressure Regulators

- Flow Sensors

- Flow Regulators

-Air Boosters

- HV Cascade

Horizontal Arm:

- Paint Dosing Pumps

- Color Changers

- Paint Mixers

- Pilot Valves

- Solvent Distribution

- Solvent/Air Mixer

Wrist:

-Gun Adapters

- Spray Gun

- Bell Adapters

- A/B Color Changers

- Needle Sensors

Inside Vertical Arm:

- Process Control Electronics

-Process Control Software

- Ex Barriers

Inside Horizontal Arm:

- Process Sensor Interface

-Paint Dosing Pump Motors

- Magnetic Valves

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Trend 3

 - Extensive sensor support (Vision, Force, …)

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Force Control Technology for Material Removal 

Adapt to variations             

in the work piece

Fixed material                   

removal rate

Polishing

Pre-machining

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Trend 4

 Products for the toughest environmental 

demands!!

Foundry Plus

Foundry Prime

Wash Down

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Trend 5

 -  Controlling more equipments e.g. Multiple 

robot arms

Easy Integration of external manipulators

Scaleable resources e.g. computer performance and memory

Integrated PLC engine

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Trend 6 - Easy to use

Interact from any device selected by the user 

E.g. phone, PDA, PC, …)

Task level programming (what to do not how)

Maintenance free, Remote diagnostics, Predictive maintenance

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Trend 6 – Everything goes Virtual

Visualization during system 
design

A common understanding leads 
to a more optimized system

Validation of tooling and 
fixtures before build

Avoid spending time and 
money for rework

Robot programs written and 
tested before commissioning

Get to production start earlier

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Virtual Robot Technology

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Look for the new automation possibilities!

For more information visit: 

www.abb.com/robotics

Or contact:

 siim.savila@ee.abb.com

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