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Os cobots UR precisos e econômicos permitem maior produção

RCM Industries

Em suma

A fabricante de fundição RCM Industries, em Chicago, viu-se em concorrência com fornecedores no México para um grande projeto terceirizado. Uma frota de novos robôs colaborativos e-Series da Universal Robots com sensoriamento de torque de força embutido assumiu tarefas repetitivas de alta precisão, aumentando a produção e reduzindo os custos para tornar esta empresa dos EUA competitiva com países de baixos salários, proporcionando empregos de maior valor para os trabalhadores.

Quando um grande cliente estava considerando deslocar a produção para economizar custos, a equipe da RCM Industries sabia que tinha que reduzir os custos de seus produtos sem reduzir o valor que a empresa oferecia a seus clientes. O alto nível de precisão necessário para encaixar e auto-alinhar peças nos mandris da máquina CNC tornou a automação ainda mais desafiadora.

RCM Industries

Indústria Metal and Machining
País North America
Número de Empregados 500-1000
Cobots utilizados UR10
Vídeo - RCM Industries, EUA

Como eles fizeram

A RCM agora implantou cobots UR10e em duas células idênticas, onde cada uma delas cuida de dois tornos CNC de eixo duplo no mesmo ciclo, fabricando um produto de encanamento para o consumidor. Os operadores simplesmente carregam as peças em uma mesa e os robôs as movem de estação em estação, pegando uma peça bruta, colocando-a em uma pré-fixação para alinhá-la corretamente, colocando-a no primeiro mandril e depois no segundo mandril e, finalmente, deixando cair a peça concluída em uma correia transportadora para retornar ao operador.

A deteção de força-torque integrada do cobot permite-lhe procurar a posição correta nos mandris e auto-alinhar. A detecção de torque de força também permite que o robô detecte e rejeite peças que estão fora de forma ou peças que não carregam corretamente. Outra aplicação RCM tem um cobot UR10 recolhendo anéis de metal de um torno cuidado por um robô cartesiano. O UR10 coloca as peças em um tanque de lavagem para lavar qualquer lubrificante e, em seguida, circula as peças na frente de um soprador para secá-las antes de colocar o produto acabado nos tambores.

Benefícios tangíveis imediatos

Benefícios tangíveis imediatos

“Um dos principais benefícios tangíveis que obtivemos imediatamente foi a consistência do rendimento dessas células”, diz Rob Marconi, diretor de engenharia e tecnologia da RCM Industries. Quando os operadores carregavam manualmente as máquinas, muitas vezes faziam malabarismos com várias tarefas, como verificar peças e trazer peças para dentro e para fora da célula. Isso significava que, embora pudessem carregar as máquinas com bastante rapidez, elas também poderiam ser inconsistentes. “Com um robô, ele está consistentemente fazendo o mesmo movimento todas as vezes exatamente ao mesmo tempo, então imediatamente vimos um aumento de cerca de 15% na taxa de transferência assim que os implantamos”, afirma Marconi.

Seguro e intuitivo

Seguro e intuitivo

Enquanto o robô funciona, os operadores podem entrar livremente na célula para ajustar a máquina CNC ou executar outras tarefas. Essa capacidade de implantar sem cercas de segurança após a realização de uma avaliação inicial de risco é uma das principais vantagens dos cobots em relação aos robôs tradicionais. “Se o cobot não carregar com sucesso, ele emitirá um erro para o operador, caso em que o operador pode entrar na célula, remover a peça e iniciar o ciclo novamente sem ter que abrir nenhuma gaiola de segurança e bloquear e etiquetar a célula”, explica Marconi

Estamos sempre perguntando: ‘Pode ser automatizado, e qual é esse investimento, e faz sentido? - E estamos descobrindo em mais casos do que não, faz sentido.

Mike Higgins, sales and marketing director, RCM Industries

Os funcionários passam para tarefas mais seguras e valiosas

Embora os requisitos de pessoal para essas tarefas específicas tenham sido reduzidos por meio da automação colaborativa, o diretor de vendas e marketing Mike Higgins explica como a empresa conseguiu manter os empregos nos EUA sendo mais competitiva. “Conseguimos obter receita e capacidade, para que esses funcionários pudessem ser implantados em outros departamentos e outros serviços dentro da organização”, diz ele. "Quando se trata de pessoal em uma área urbana como a nossa, é muito difícil", explica Higgins. “Todos nós, fabricantes, estamos lutando por funcionários qualificados. Precisamos olhar para todos os momentos em que podemos automatizar, especialmente em tarefas repetitivas.”

A RCM Industries implantou dois cobots UR10e, cada um cuidando de duas máquinas CNC de fuso duplo no mesmo ciclo. "Ter um robô cuidando de duas máquinas CNC, é claro, melhorou muito o ROI", diz Mike Higgins. “Na verdade, é um cálculo bastante simples; o cobot compensa o custo da mão de obra. O tempo de atividade, a eletricidade mínima necessária, a manutenção mínima necessária neles, combinada com o fato de que você não precisa ter engenheiros de automação totalmente certificados que possam trabalhar em tudo isso resultaram em um retorno sobre o investimento em pouco menos de um ano.” Após a conclusão do segundo ciclo de usinagem, a peça acabada é colocada em um transportador de saída.
Fácil de aprender

Fácil de aprender

Sem experiência em programação de robôs, Marconi conseguiu baixar o software de simulação PolyScope da Universal Robots e criar toda a estrutura do programa antes mesmo de o robô chegar. Nesse ponto, ele simplesmente baixou o programa para o cobot e ensinou os waypoints no local usando o pingente teach do cobot da UR.

Configuração UR+ sem esforço

Configuração UR+ sem esforço

Para segurar as peças para a aplicação de manutenção da máquina, a RCM Industries escolheu uma pinça PHD Pneu-Connect de três garrasdo showroom UR+ online. A garra é certificada UR+, o que significa que está pronta para ser integrada. “Ele tem todas as válvulas de ar já embutidas, toda a fiação concluída e qualquer codificação necessária para se integrar ao robô já feita”, diz Marconi. “Simplesmente conectamos um fio ao robô, instalamos o software diretamente no Teach Pendant e estávamos prontos para começar.”

ROI rápido justifica planos futuros

Marconi espera ver benefícios contínuos dos cobots, que se pagaram em menos de um ano. “Temos muitas aplicações futuras planejadas, mas acho que um dos principais benefícios desses robôs é que eles podem ser facilmente reimplantados”, explica ele. “À medida que nossa linha se expande e procuramos melhorar o rendimento, já temos planos de levar esses robôs, movê-los para diferentes áreas e obter um melhor rendimento dessas células sem ter que refazer qualquer tipo de gaiola ou qualquer tipo de fiação." Isso é muito diferente dos robôs industriais tradicionais, que raramente são reimplantados devido aos custos e ao tempo de inatividade relacionados à movimentação de gaiolas de segurança volumosas.

O especialista em automação Cameron Friend da FPE Automation ajudou a RCM a selecionar os cobots da UR. "Os robôs e-Series são o que estamos liderando com nossos clientes como o cobot de escolha", diz ele. As vantagens que ele descreve incluem programação intuitiva, ótima experiência do usuário, substituições rápidas de articulações, detecção integrada de força-torque e, é claro, o aumento da repetibilidade de 30 mícrons para o UR3e e UR5e e 50 mícrons para o UR10e. “Esses são fatores muito importantes que estão nos ajudando a entrar em novas aplicações. Além de cuidar da máquina, essas são tarefas como rebarbação, dispensação, embalagem e paletização.”

A Chicago Die Castter, RCM Industries, implantou duas UR10e em duas células de fuso duplo, cuidando de máquinas CNC.
A Chicago Die Castter, RCM Industries, implantou duas UR10e em duas células de fuso duplo, cuidando de máquinas CNC.

Desafios de automação resolvidos:

  • Reduziu os requisitos do operador manual em 6 operadores em uma célula e dois operadores em tarefas fora do turno
  • Aumento de 15% no rendimento
  • Maior segurança e satisfação para os trabalhadores transferidos para tarefas de maior valor
  • A operação segura permite que os supervisores entrem nas células de trabalho para verificar as dimensões finas
  • A fácil reimplantação suporta tarefas de produção adicionais

Principais impulsionadores do valor:

  • Implementação rápida para fácil implantação/reimplantação
  • A programação offline fácil minimiza o tempo de inatividade
  • A detecção de torque de força permite o autoalinhamento nos mandris e a rejeição automática de peças defeituosas
  • A repetibilidade de 50 mícrons suporta tarefas de alta precisão

Tarefas resolvidas por robôs colaborativos:

  • Tendência CNC de
  • eixo duplo Recolha e colocação de peças através de ciclo de lavagem e secagem

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