O cobot de lixamento proporciona um aumento de 40% no rendimento

Automação na Andrew Pearce Bowls

Veja quais benefícios o cobot UR5e oferece no Andrew Pearce Bowls

Em suma

A fabricante de utensílios de mesa de madeira de Vermont implantou com sucesso um robô colaborativo UR5e para lidar com o acabamento do lixamento das tábuas de corte. O novo colega robô, chamado ‘Sandrew’ pela equipe, proporcionou um aumento de 40% no rendimento da produção, o que resultou no pagamento do robô em apenas dois meses.

A transformação do negócio

Andrew Pearce Bowls começou a olhar para a automação quando uma lixadeira manual foi promovida a viradora de acabamento, deixando em aberto uma posição que acabou por ser difícil de preencher. "É difícil recrutar alguém para ficar em uma mesa de corrente descendente e tábuas de corte de areia por oito horas", diz Alex Drew, engenheiro de aplicação da Andrew Pearce Bowls. “O lixamento estava realmente se tornando o ponto de estrangulamento em nossa produção.”

Andrew Pearce Bowls

Indústria Móveis e Equipamentos

País Estados Unidos

Número de Empregados 25

Cobots utilizados UR5e

Como eles fizeram

Analisar mais de perto o processo e os principais detalhes para uma transição bem-sucedida dos processos manuais para a automação com robôs colaborativos

ROI de dois meses e aumento de 40% na taxa de transferência

O gerente de produção de Andrew Pearce analisou atentamente as métricas de desempenho de seu cobot UR5e. “Essencialmente, acabamos economizando cerca de 20% do tempo que a lixadeira gastaria na prancha lidando com o acabamento do lixamento”, explica ele. “Não está substituindo-os, está apenas reduzindo a quantidade de tempo que eles estão levando para passar de um produto bruto para um produto acabado, o que se traduz em um aumento de cerca de 40% no rendimento."

Analisando os custos totais do robô e a implementação da empresa, Welch estima que o retorno do investimento (ROI) no robô é de cerca de dois meses. "O robô UR tornou-se parte integrante do nosso plano de negócios este ano", diz ele. "Crescemos mais de 20%, por isso esperamos continuar esse crescimento no próximo ano, e ter a aplicação UR vai nos ajudar a conseguir isso."

Trocas rápidas de produtos

A equipe da Andrew Pearce construiu a fixação que permite que o UR5 troque sua própria lixa internamente. A célula também inclui um gabarito de virada em forma de V que permite que o cobot vire a placa mais de 45 graus para que possa pegá-la e lixar o lado inferior sem qualquer intervenção manual. "Ele pode literalmente se mover através de tábuas de corte completas, 10-15 de cada vez, dependendo de quantas podemos encaixar no lado de alimentação e saída", diz o engenheiro de aplicação de Andrew Pearce, enfatizando como as trocas também são fáceis de manusear. “Fazemos qualquer coisa, desde tábuas de corte de 17x17 polegadas, até pequenos ornamentos. Mudar de um produto para outro é super simples. O programa para, você coloca tudo o que precisa para trabalhar na mesa de alimentação e, em seguida, basta abrir um novo programa e executá-lo.”

Aplicação de lixamento programada internamente

O UR5e está equipado com a garra e o kit de lixamento AirPick certificados pela Robotiq UR+. Estão incluídos no kit acessórios de controle de ar, ferramenta orbital, meio de lixamento, software que controla o sensor de força/torque do cobot UR e um suporte de montagem, todos controlados através de um "URCap"; um aperto de mão de software entre os periféricos e o braço do cobot UR, acessível diretamente através do próprio pendente Teach do cobot.

O software permite que o utilizador "ensine" ao robô o seu padrão de lixamento. O engenheiro de aplicação de Andrew Pearce admite prontamente que não tinha experiência em robótica antes de mergulhar neste projeto. “Mas qualquer chance que eu tenha de aprender algo é sempre muito emocionante. Programar e interagir com o robô foi surpreendentemente simples e fácil de entender”, diz Drew.

Aplicações futuras

Em breve, terminar o lixamento não será a única tarefa, ‘Sandrew’ – o nome que a UR5e recebeu da equipe - pode adicionar ao seu currículo. A equipe da Alex Pearce Bowls adicionou outro produto com certificação UR+ ao cobot UR5; a referência Flexx da Flexxbotics, uma solução de software/hardware com um mecanismo de travamento com um deslocamento relativo que elimina a necessidade de atualizar os pontos de rota do cobot UR e se move toda vez que o cobot ou a célula de trabalho se desloca. “Com o Flexx Reference, poderemos colocar o robô em uma base móvel e movê-lo para carregar e descarregar nossas máquinas de marcação a laser. Talvez também adicionemos um UR10e para fazer máquinas CNC em algum momento”, diz Welch. “Vemos tantas novas possibilidades na loja e futuras aberturas no futuro que permitiriam mais automação agora.”

Crescemos mais de 20%, então esperamos continuar esse crescimento no próximo ano, e ter o aplicativo UR vai nos ajudar a conseguir isso.

Mike Welch, Production manager at Andrew Pearce Bowls

A solução

A equipe se reuniu com a distribuidora da Universal Robots, a Motion AI (antiga Axis New England), que lhes mostrou como os robôs lidam com as tarefas de lixamento.

“Percebemos que, ao ter um robô assumindo o lixamento, ele se torna apenas mais uma ferramenta que não substitui nenhuma das técnicas do Velho Mundo que usamos em nosso trabalho manual”, diz Mike Welch, gerente de produção da Andrew Pearce Bowls.

Os robôs colaborativos (cobots) da Universal Robots (UR) não foram a única opção de automação considerada por Andrew Pearce Bowls. “Acabamos com os cobots da UR por causa do software não proprietário e das saídas digitais e analógicas que nos permitiram adicionar periféricos adicionais no processo de fixação e ferramentas”, diz Welch.

"E, em última análise, o ensino e a aprendizagem online através da UR, da Robotiq e do nosso fornecedor local, a Axis New England, deram-nos muitos recursos, por isso sentimo-nos confortáveis por não sermos deixados de fora por não sabermos como operar isto."

Definir os pontos de passagem para os padrões de lixamento é muito simples ”, diz Alex Drew, engenheiro de aplicação da Andrew Pearce Bowls. “Você apenas define suas curvas e depois decide suas velocidades e seu padrão, aperta play e vai

Andrew Pearce Bowls adicionou uma mesa de vácuo controlada pelas entradas e saídas digitais no controlador cobot. Quando as placas são trazidas para o cobot UR5e, elas foram pré-lixadas ligeiramente e pulverizadas com água para elevar o grão para que o cobot as lixasse. O UR5e pega a placa da alimentação, coloca-a em uma mesa de vácuo, lixa o topo, as laterais e quebra as bordas. A partir daí, ele o leva a um gabarito de giro, cutuca um pouco o tabuleiro e o vira mais de 45 graus para que o tabuleiro possa ser acessado de baixo. O cobot então traz a placa de volta para a mesa de vácuo e termina o outro lado antes de empilhá-la em uma pilha de saída. Dependendo do tamanho da prancha, o ciclo varia de seis a sete minutos e meio.

As ranhuras das tábuas de corte são lixadas com um fuso que substitui facilmente a lixadeira orbital no cobot. "Imprimimos em 3D um suporte de ferramentas que nos permitiu segurar um fuso no robô, lixando ranhuras que a lixadeira orbital normal não cabia", diz Mike Welch, gerente de produção da Andrew Pearce Bowls. “Simplesmente retiramos os desenhos da montagem da placa UR do site da UR e os colocamos em nosso programa CAD para imprimir em 3D qualquer suporte que precisássemos. Em vez de comprar uma versão que nos custaria mais de $ 10.000, conseguimos fazer isso internamente por $ 200.”

“Dentro do próprio Teach Pendant, é muito fácil programar nos periféricos do robô”, diz, explicando como tanto a lixadeira quanto a pinça a vácuo têm suas próprias URCaps (apertos de mão de software entre periféricos e braço cobot UR), o que torna muito simples programar, ajustar e ajustar os efetores finais do cobot. "Se você quiser conectar pequenos componentes de ar através das entradas e saídas digitais, isso é tão fácil quanto colocar um nó para ligar e desligar."

O cobot UR5e da Universal Robots tem uma carga útil de 5 kg e um alcance de 850 mm, a equipe da Andrew Pearce Bowls equipou o cobot com a pinça Airpick e o Kit de Lixamento da Robotiq, ambos certificados pela UR+ para se integrarem perfeitamente aos cobots UR.

Usando técnicas do Velho Mundo, Andrew Pearce Bows é o maior produtor de tigelas feitas à mão do país, processando caminhões cheios de toras desde as matérias-primas até o produto acabado.

A empresa utiliza toda a tora para minimizar o desperdício, um resultado dessa abordagem são as tábuas de corte que a empresa produz em muitas formas e tamanhos.

"Sendo uma pequena empresa e um estado com uma pequena população, procuramos ativamente promover dentro de nossas fileiras", diz Mike Welch, gerente de produção da Andrew Pearce Bowls. “Muitos funcionários se esforçam para ser viradores de tigelas, então, quando uma vaga se abriu, uma de nossas lixadeiras estava interessada em aprender a virar, então demos a ele a oportunidade. Isso, no entanto, deixou uma escassez no lixamento de acabamento; procuramos arduamente e por muito tempo para preencher essa posição - sem sucesso - e acabamos adicionando um Robô Universal.”

Desafios de automação resolvidos:

Aplicativo de lixamento programado internamente
Capacidade de lixar uma grande variedade de lotes de tábuas de corte de produtos de curto prazo
Solucione com sucesso os problemas de parada forçada do robô ao manusear peças maiores

Principais impulsionadores do valor:

Capacidade de aumentar o rendimento da produção em 40% com a equipe existente
ROI em apenas dois meses
Melhorar o ambiente de trabalho aumenta o moral dos funcionários

Tarefas resolvidas por robôs colaborativos

O cobot UR5e lida com todo o ciclo de lixamento de acabamento das tábuas de corte

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Milhares de empresas confiam em Robôs Colaborativos para...

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