Slibe robot giver 40% stigning i gennemløb

Automatisering hos Andrew Pearce Bowls

Watch what benefits the UR5e cobot delivered at Andrew Pearce Bowls

Kort fortalt

Vermont-producenten af bordservice i træ har med succes implementeret en UR5e-samarbejdsrobot til at håndtere den færdige slibning af skærebrætter. Den nye robotkollega, der hedder 'Sandrew' af personalet, har leveret en stigning på 40% i produktionsgennemstrømningen, hvilket resulterede i, at robotten betalte sig selv tilbage på kun to måneder.

Forretningstransformationen

Andrew Pearce Bowls begyndte at se på automatisering, da en manuel slibemaskine blev forfremmet til en finish-drejer, hvilket efterlod en position, der viste sig at være udfordrende at udfylde. "Det er svært at rekruttere nogen til at stå ved et downdraft-bord og sandskærebrætter i otte timer," siger Alex Drew, applikationsingeniør hos Andrew Pearce Bowls. "Slibning var virkelig ved at blive chokerpunktet i vores produktion."

Andrew Pearce-skåle

Industri Træbearbejdning

Land USA

Antal medarbejdere 25

Anvendte COBOT'er UR5e

Hvordan de gjorde det

At se nærmere på processen og de vigtigste detaljer for en vellykket overgang fra manuelle processer til automatisering med samarbejdende robotter

To måneders ROI og 40% stigning i gennemløb

Andrew Pearces produktionschef har kigget nøje på målinger af, hvordan hans UR5e-cobot klarer sig. "Vi ender i det væsentlige med at spare omkring 20% af den tid, som sliberen ville bruge på pladen, der håndterer den færdige slibning," forklarer han. "Det erstatter dem ikke, det reducerer bare den tid, de bruger på at få det fra et groft til et færdigt produkt, hvilket svarer til en stigning på omkring 40% i gennemstrømningen."

Når man ser på virksomhedens samlede omkostninger til robotten og implementeringen, anslår Welch, at investeringsafkastet (ROI) på robotten er omkring to måneder. "UR-robotten er blevet meget integreret i vores forretningsplan i år," siger han. "Vi voksede med over 20%, så vi håber at fortsætte denne vækst næste år, og at have UR-applikationen vil hjælpe os med at opnå det."

Hurtige produktskift

Holdet hos Andrew Pearce byggede armaturet, der gør det muligt for UR5 at udskifte sit eget sandpapir internt. Cellen indeholder også en V-formet vippejig, der gør det muligt for cobotten at vippe brættet over 45 grader, så det kan samle det op og slibe bundsiden uden manuel indgriben. "Det kan bogstaveligt talt bevæge sig gennem komplette skærebrætter, 10-15 ad gangen, afhængigt af hvor mange vi kan få plads til på indførings- og udføringssiden," siger Andrew Pearces applikationsingeniør og understreger, hvordan overgange også er nemme at håndtere. "Vi gør alt fra skærebrætter, der er 17x17 tommer, helt ned til små ornamenter. Det er superenkelt at skifte fra et produkt til det næste. Programmet stopper, du lægger alt, hvad du har brug for at arbejde på, i indføringsbordet, og så åbner du bare et nyt program og kører det."

Slibeapplikation programmeret internt

UR5e er udstyret med Robotiqs UR+ certificerede AirPick-griber og slibesæt. Inkluderet i sættet er luftkontroltilbehør, orbitalværktøj, slibemedier, software, der styrer UR-cobotens kraft-/momentføler og et monteringsbeslag, der alle styres via en "URCap"; et softwarehåndtryk mellem eksterne enheder og UR-cobotarmen, der er tilgængelig direkte via cobotens eget undervisningsvedhæng.

Softwaren giver brugeren mulighed for at "lære" robotten dens slibemønster. Andrew Pearces applikationsingeniør indrømmer let, at han ikke havde robotteknisk erfaring, før han dykkede ned i dette projekt. "Men enhver chance for at lære noget er altid meget spændende. Programmering og grænseflade med robotten var overraskende enkel og let at forstå," siger Drew.

Fremtidige applikationer

Snart vil efterslibning ikke være den eneste opgave, 'Sandrew' - det navn, som UR5e har fået af personalet - kan føje til hans CV. Holdet hos Alex Pearce Bowls har tilføjet et andet UR+-certificeret produkt til UR5-cobotten; Flexx-referencen fra Flexxbotics, en software/hardware-løsning med en låsemekanisme med en relativ forskydning, der eliminerer behovet for at opdatere UR-cobottens waypoints og bevæger sig, hver gang cobotten eller arbejdscellen skifter. "Med Flexx Reference vil vi være i stand til at sætte robotten på en mobil base og flytte robotten over for at indlæse og aflæsse vores lasermærkningsmaskiner. Måske tilføjer vi også en UR10e til CNC-maskinbetjening på et tidspunkt," siger Welch. "Vi ser så mange nye muligheder i butikken og fremtidige åbninger ned ad vejen, der ville give mulighed for mere automatisering nu."

Vi voksede med over 20%, så vi håber at fortsætte denne vækst næste år, og at have UR applikationen vil hjælpe os med at opnå det.

Mike Welch, produktionschef hos Andrew Pearce Bowls

Løsningen

Holdet mødtes med Universal Robots-distributøren Motion AI (tidligere Axis New England), der viste dem, hvordan robotterne håndterer slibeopgaver.

"Vi indså, at ved at have en robot, der overtager slibningen, bliver det bare et andet værktøj, der ikke erstatter nogen af de gamle verdensteknikker, som vi bruger i vores håndarbejde," siger Mike Welch, produktionschef hos Andrew Pearce Bowls.

Samarbejdsrobotterne (cobots) fra Universal Robots (UR) var ikke den eneste automatiseringsmulighed Andrew Pearce Bowls overvejede. "Vi endte med UR-cobotter på grund af den ikke-proprietære software og de digitale og analoge udgange, der gjorde det muligt for os at tilføje yderligere eksterne enheder i forbindelse med fastgørelse og værktøj," siger Welch.

"Og i sidste ende gav onlineundervisningen og -læringen gennem UR, Robotiq og vores lokale udbyder, Axis New England, os en masse ressourcer, så vi følte os trygge ved, at vi ikke ville blive udeladt i det tørre uden at vide, hvordan vi skulle betjene dette."

Det er virkelig simpelt at indstille punkterne for slibemønstrene," siger Alex Drew, applikationsingeniør hos Andrew Pearce Bowls. "Du indstiller bare dine hjørner og bestemmer derefter dine hastigheder og dit mønster, rammer spil, og det går

Andrew Pearce Bowls tilføjede et vakuumbord, der blev styret af de digitale ind- og udgange i cobot-controlleren. Når brædderne bringes over til UR5e cobot, er de blevet formalet lidt og sprøjtet med vand for at hæve kornet, så coboten kan færdigslibe dem. UR5e henter brættet fra indføringen, placerer det på et vakuumbord, sandplade, sider og bryder kanterne. Derfra bringer det det til en flip jig, skubber brættet lidt og vender det over 45 grader, så brættet kan tilgås fra bunden. Cobotten bringer derefter brættet tilbage til vakuumbordet og afslutter den anden side, før den stables i en udføringsbunke. Afhængigt af størrelsen på brættet varierer cyklussen fra seks til syv og et halvt minut.

Rillerne på skærebrætterne er slebet med en spindel, der nemt erstatter orbitalsliberen på coboten. "Vi 3D-trykte et værktøjsbeslag, der gjorde det muligt for os at holde en spindel på robotten og slibe riller, som den almindelige orbitalsliber ikke kunne passe," siger Mike Welch, produktionschef hos Andrew Pearce Bowls. "Vi trak simpelthen tegningerne af UR-pladeholderen væk fra UR-webstedet og placerede dem i vores CAD-program for at 3D-printe det beslag, vi havde brug for. I stedet for at købe en version, der ville koste os op mod 10.000 dollars, kunne vi gøre det internt for 200 dollars."

"Inden for selve undervisningsvedhænget er det meget nemt at programmere i robottens periferiudstyr," siger han og forklarer, hvordan både sliberen og vakuumgriberen har deres egne URCaps (softwarehåndtryk mellem periferiudstyr og UR-cobotarm), hvilket gør det meget nemt at programmere, finjustere og justere cobotens ende-effektorer. "Hvis du vil tilslutte små luftkomponenter gennem de digitale ind- og udgange, er det lige så nemt som at sætte en knude ind for at tænde og slukke."

UR5e-cobotten fra Universal Robots har en nyttelast på 5 kg og en rækkevidde på 850 mm. Holdet hos Andrew Pearce Bowls har udstyret cobotten med Airpick-griberen og slibesættet fra Robotiq, der begge er UR+-certificeret til at integrere problemfrit med UR-cobotter.

Ved hjælp af Old World-teknikker er Andrew Pearce Bows landets største producent af hånddrejede skåle, der forarbejder fulde vognlæs af træstammer hele vejen fra råvarerne til det færdige produkt.

Virksomheden udnytter hele loggen til at minimere spild, et resultat af denne tilgang er de skærebrætter, som virksomheden producerer i mange former og størrelser.

"Da vi er en lille virksomhed og en stat med en lille befolkningspulje, søger vi aktivt at promovere inden for vores rækker," siger Mike Welch, produktionschef hos Andrew Pearce Bowls. "Mange medarbejdere stræber efter at være skålvendere, så da en stilling blev åbnet, var en af vores sandere interesseret i at lære at dreje, så vi gav ham muligheden. Det efterlod dog en mangel på færdigslibning; vi har kigget hårdt og længe for at udfylde den position - uden succes - og vendte os i sidste ende til at tilføje en Universal Robot i stedet."

Løst automatiseringsudfordringer:

Slibeapplikation programmeret internt
Mulighed for at slibe mange forskellige korte produktbatcher af skærebrætter Fejlfinding
af robottens tvungne stopproblemer ved håndtering af større stykker

Nøgleværdidrivere:

Mulighed for at øge produktionsgennemstrømningen 40% med eksisterende
personaleafkast på bare to måneder
Forbedret arbejdsmiljø øger medarbejdernes moral

Opgaver løst af samarbejdende robotter

UR5e cobot håndterer hele færdigslibningscyklussen af skærebrætter

Kontakt Universal Robots

Tusindvis af virksomheder er afhængige af kollaborative robotter til at...

Øge produktiviteten
Tilpasse sig skiftende produktefterspørgsel
Forbedre medarbejdernes trivsel og fastholdelse
Bemanding gennem arbejdskraftmangel