UR-cobotter tilbyder sikker og brugervenlig automatiserings-løsning
Kort fortalt
OptiPro Systems, en producent af præcisionsoptisk fabrikationsudstyr, stod over for øget kundeefterspørgsel for at tilbyde en automatiseret løsning, der kunne måle – under processen – de produkter, som OptiPro-kunder fremstiller i sine maskiner. OptiPro fandt løsningen i New Scale Robotics' Q-Span® Workstation, et applikationssæt til måling af små dele drevet af en UR3-cobot fra Universal Robots.
Baseret i upstate New York, har OptiPro Systems udviklet præcisionsslibning, polering og metrologi instrumenter til optikindustrien siden slutningen af 1980'erne. Virksomhedens kunder er i stigende grad begyndt at anmode om nøglefærdige løsninger. "I stedet for at kunderne køber individuelle maskiner og udstyr stykkevis til deres fremstillingsløsninger, kan vi nu håndtere hele processen og forsyne dem med en celle, der både måler og fremstiller emnerne og gør dem til et sidste arbejdsemne," siger David Mohring, metrologikoordinator, OptiPro Systems. Kvalitetskontrol er afgørende, da et flertal af OptiPro-kunder fremstiller dele til den medicinske og militære sektor, der kræver 100% inspektion.
Optipro Systems
Opdatering af en eksisterende løsning
OptiPro Systems havde allerede implementeret samarbejdende robotter fra Universal Robots internt for at pleje slibe- og CMM-maskiner, der fremstiller prototyper. Da New Scale Robotics kom ud med Q-Span® WorkstationKit, tog OptiPro det til efterretning. "Vi så en unik mulighed for at tilbyde en sikker, brugervenlig løsning til procesmåling drevet af cobots, som vi allerede følte os trygge ved," siger Kyle Wood, Optics Fabrication Supervisor hos OptiPro Systems.
Q-Span® Workstation er et UR+ Application Kit, hvilket betyder, at det er testet og certificeret til at integrere problemfrit med UR-cobots – i dette tilfælde UR's bordplade-cobot, UR3. Q-Span® WorkstationKit indeholder robotgriber-kaliber, prøvedele og tilbehør og en alsidig arbejdsstationsvogn, der nemt bevæger sig rundt på anlægget. OptiPro leverer nu Q-Span® Workstation Kit som en del af komplette bearbejdningsceller, der omfatter slibemaskine, polermaskiner og metrologistationer. Når dele kommer ud af en OptiPro slibemaskine, måler Q-Span® Workstation straks delene i et bestået/mislykket scenario. Hvis dele passerer, går de videre til CMM-maskinen til yderligere måling.
Kyle Wood, tilsynsførende for optikfremstillingVi så en unik mulighed for at tilbyde en sikker, brugervenlig løsning til måling undervejs drevet af cobots, som vi allerede følte os trygge ved
Indfangning af problemer tidligt
Måling af delene i processen er afgørende for fremstillingsprocessen, siger Mohring: "I stedet for at producere en masse dele, der ikke bliver målt før senere, fanger måling i processen problemer med det samme, hvilket reducerer skrot og sikrer, at vi ikke fortsætter fremstillingsprocessen, mens vi laver dårlige dele."
Mike Cahill, Mekanisk Ingeniør hos OptiPro Systems forklarer, hvordan Q-Span® Workstation for eksempel kan måle glascylindre, der kommer ud af virksomhedens OptiSonic slibemaskine. Cylinderen er lavet af et kernebor, der ligesom en mini-jack hammer oscillerer gennem en stor stak glas. "OptiSonic-teknologien forlænger værktøjets levetid betydeligt, men det er uundgåeligt, at diamantværktøjsboret vil slides over tid som en del af slibningsprocessen, så den faktiske emnestørrelse som følge af denne fremstillingsproces vil variere," siger han. "At have Q-Span® Workstationtil øjeblikkeligt at måle kernetykkelsen af hver cylinder gør det muligt for os på en ubemandet måde at fange problemer uden for tolerancen med det samme og ændre bor eller tilførselshastighed, hvis det er nødvendigt."
Tusindvis af dollars i besparelser
Det betyder, at skrot af værdifulde materialer skal reduceres. Kyle Wood giver et eksempel på, hvor værdifuldt: "Flere af vores kunder bruger germanium, som er mere værd end guld i rå vægt, så vi taler om tusindvis af dollars i besparelser," siger han og understreger også den delikate håndtering af dele fraQ-Span® Workstation. "Ved hjælp af cobotten undgår vores kunder nu, at sprødt materiale går i stykker, og at skarpe kanter knækker eller flækker ved manuel håndtering. Q-Span® Workstation muliggør en ubemandet operation, der kan producere arbejdsemner i tusindvis, når partistørrelserne er store, det ville tage en manuel operatør seks trin at gøre, hvad Q-Span® kan opnå i en cyklus. Hertil kommer, at vi tager den menneskelige varians ud af ligningen,"siger han. "Vi kan også måle en række forskellige dele uden at skifte griberen, hvilket giver os mulighed for hurtigt at flytte fra et projekt til det næste."
Fleksibel implementering med indbygget sikkerhed
Du kan faktisk bringe Q-Span® Kit lige ind i dit anlæg, og inden for få timer kan du få det til at måle dele uden at ansætte en integrator til at bruge timer på at arbejde for at få en hårdt bearbejdet robot indstillet i dit system.
Quinlivan forklarer, at New Scale Robotics valgte UR3-cobotten til at drive Q-Span® Workstation Kit af flere grunde: "UR3 har en fantastisk formfaktor og giver en open source-platform, der gør det muligt for os at udvikle en URCap, som er et softwarehåndtryk mellem vores system og robotten," siger hun og forklarer, at dette gør det muligt for brugeren at programmere hele applikationen direkte gennem UR3es egen undervisningsvedhæng, der kan fodre måledata direkte ind i kundedatabaser.
OptiPro Systems har arbejdet med en række forskellige robotter, siger Mohring. "UR-cobottens brugervenlighed og samarbejdende karakter har været medvirkende til at implementere den i vores arbejdsceller. Vi behøver ikke at bruge meget tid på at udvikle teknikker og lære forskellige programmeringsalgoritmer som med nogle af de andre muligheder derude," siger han og tilføjer, at det faktum, at UR3e er en cobot, gør det muligt for den at fungere sammen med medarbejdere og passe ind i eksisterende arbejdsgange. "På grund af cobottens indbyggede sikkerhed leverer den fordelene ved fleksibel automatisering uden omkostningerne ved faste industrirobotter. Vi behøver ikke at tilføje alle de ekstra afskærmninger og lasere som med traditionelle robotter. Vi kan simpelthen rulle Q-Span®-systemet mellem maskiner; det kunne være en grundlæggende treaksefræser, helt op til en seksakse samtidig slibeplatform - eller en poleringsplatform - den er fleksibel nok til, at vi kunne sætte den på hver eneste af vores maskiner."
Forebyggelse af flaskehalse
At have Q-Span® Workstation-foranstaltningen i gang ved slibemaskinen, sortering af dele i pass/fail-beholdere, hjælper også med at forhindre flaskehalse længere nede ad linjen på metrologilaboratoriet forklarer Mohring: "At fange dele uden for tolerance lige der i produktionscellen tidligt i processen uden at skulle sende dem til en CMM-maskine i metrologilaboratoriet sparer en masse penge og tid for vores kunder." Kun dele, der passerer Q-Span® Kits procesmåling, går derefter videre til en CMM-maskine til fuld dimensionsverifikation.
Reducerer omkostningerne og øger effektiviteten
"Ofte i optikfremstilling er der en celleopsætning, hvor der er en slibeoperation, en poleringsoperation og derefter en metrologi-operation, alt sammen inden for en arbejdscelle," siger han. "At ikke have en person ved hver maskine er en stor omkostningsreduktion – og i et Covid-scenarie med reduceret intern arbejdsstyrke har det været et stort aktiv for vores kunder, da de ikke behøver at have så mange mennesker, der arbejder sammen i nærheden."
Idéer til fremtiden
Tilføjelse af Q-Span® Workstation Kit som en del af OptiPro Systems nøglefærdige tilbud har givet anledning til masser af ideer til fremtidige projekter. "Det har også givet os tillid til at tilføje et element af innovation til enten fremtidig eller eksisterende produktion med UR-cobotterne, hvilket bliver stadig vigtigere," siger Kyle Wood.
Løst automatiseringsudfordringer:
100% in-process inspektion af opnåede dele Udskiftede mindre præcise og mindre gentagelige manuelle målinger, der kan chip eller beskadige skrøbelige arbejdsemner Fleksibel implementering på flere maskiner Aktiveret ubemandet drift af in-process kvalitetskontrol, kritisk i et Covid-scenarie med reduceret intern arbejdsstyrke
Nøgleværdidrivere:
Giver måling under processen, der straks fanger dele uden for tolerancen Reducerer skrot Forhindrer flaskehalse i metrologilaboratoriet Lille fodaftryk Øget fleksibilitet i medarbejderimplementering Samarbejdsvillig og sikker Nem at programmere Komplet sæt til kvalitetskontrol
Opgaver løst af samarbejdende robotter:
Procesmåling af små dele fremstillet af præcisionsoptikmaskiner.
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
- Universal Robots A/S
- Energivej 51
- 5260 Odense S