Mobile cobots übernehmen die Produktion rund um die Uhr
Kurz gesagt
EVCO Plastics in DeForest, Wisconsin, ist ein kundenspezifischer Spritzgießer, der sich der Herausforderung stellt, die Produktion rund um die Uhr mit sich schnell ändernden Prozessen zu besetzen. Eine mobile Flotte von Universal Robots übernimmt jetzt eine breite Palette von Aufgaben wie Dispensieren, Montage, Qualitätsprüfung, Ernten von 3D-Druckern und Verpackungen. Der Einsatz der UR cobots war dank der nahtlosen Integration mit UR+ zertifizierten Produkten wie Kraft-/Drehmomentsensoren, Sichtkameras und Teilezuführungen schnell und einfach.
Der geschäftliche Wandel
In einer Region mit niedriger Arbeitslosigkeit gelegen, hatte EVCO Schwierigkeiten, die dritte Schicht in der 24/7-Produktion des Unternehmens zu besetzen. Die Bemannung von Zellen mit sich wiederholenden und mühsamen Aufgaben, die Handhabung der Teilemontage, die Maschinenpflege und das Verpacken waren besonders schwierig. Das Unternehmen wollte keine komplexe, feste Automatisierung mit Sicherheitsabsicherung, die wertvolle Immobilien auf einer bereits dicht gepackten Fabrikhalle in Anspruch nehmen würde. EVCO war auch auf der Suche nach einer vielseitigen Automatisierungslösung, die auf mehrere Aufträge angewendet werden kann, wobei die Kosten auf verschiedene Kunden verteilt sind
EVCO Plastics
Kooperative Ergänzungen
EVCO Plastics hat jetzt zwei UR5 und zwei UR10 im DeForest-Werk eingesetzt. Benannt nach ihrer Nutzlast in Kilogramm werden die cobots auf Rädern platziert und können durch die Fabrikhallen bewegt werden. Jason Glanzer, Automatisierungsingenieur bei EVCO Plastics, ist nicht neu in der Robotik - EVCO hat zahlreiche traditionelle, kartesische Roboterzellen - aber was ihn an den cobots überraschte, war, "wie schön sie mit anderen spielen", wie er es ausdrückt. „Der größte Unterschied zwischen harter Automatisierung und kollaborativen Robotern ist die Rüstzeit. Diese cobots verbinden sich gut mit vielen Produkten - UR hat die Kompatibilität wirklich kontinuierlich verbessert, was für uns sehr wichtig war“, sagt er und hebt die UR+ -Plattform hervor, die Greifer, Vision-Kameras, Software und andere Peripheriegeräte zertifiziert, um nahtlos mit UR cobots zu arbeiten.
Autarke Automatisierung
Die einfache Einrichtung und Bedienung der cobots bedeutet auch, dass EVCO diese in der dritten Schicht betreiben kann, ohne auf Automatisierungsingenieure angewiesen zu sein. "Wenn mitten in der Nacht etwas schief geht, kann einer unserer Setup-Leute dorthin gehen und die Zelle in Betrieb nehmen, ohne einen Automatisierungstechniker oder Ingenieur auf den Werksboden rufen zu müssen", erklärt er.
Ein UR5 wird derzeit in einer komplizierten Montageaufgabe eingesetzt. In der Zelle nimmt der UR5 ein in Rasenmähern verwendetes Getriebe auf, legt es in einen Fettspender und setzt dann eine Kappe ein, um den Fettanschluss abzudichten. Das richtige Platzieren der Kappe ist eine knifflige Aufgabe, die durch den UR+ -zertifizierten FT300 Kraft-/Drehmomentsensor von Robotiq vereinfacht wird. "Durch das Hinzufügen des Sensors am Ende des UR5-Arms kann der cobot mit einer Spiralbewegung"fühlen", wenn die Kappe richtig eingesetzt ist", erklärt Glanzer.
Intuitive Oberfläche
Der UR+ -Software-Handshake bedeutet, dass die gesamte Programmierung des Sensors direkt über das Teach-Pendant des cobot erfolgt, mit der gleichen intuitiven Benutzeroberfläche, die auch für die Programmierung des cobot selbst verwendet wird. „Ohne die UR+ -Integration hätten wir eine beträchtliche Menge an Skriptcode erstellen müssen, um eine solche Aufgabe zu erfüllen“, erklärt Glanzer. Das Teach-Pendant des UR5 verfügt über zwei weitere UR+ -Schnittstellen: eine Cognex Vision Camera und einen Asycube Flexible Part Feeder von Asyril. Die Zuführung spuckt die Kappen auf einer Oberfläche aus, die vibriert, bis die Kappen nach rechts oben ausgebreitet sind, dann schnappt die über der Oberfläche montierte Sichtkamera ein Bild der Positionen der Kappen und weist den UR5 an, wo er sie aufnehmen soll.
Menschliches Versagen beseitigen
Nachdem die Kappe erfolgreich eingesetzt wurde, platziert der UR5 das Getriebe auf einer Skala, um sicherzustellen, dass das Fett hinzugefügt wurde. Wenn das Getriebe nicht die richtige Menge wiegt, legt das UR5 es in einen Ausschusskasten. „Sobald der UR5 die Kontrolle über das Teil übernimmt, wissen wir, dass wir ein gutes Teil bekommen werden“, sagt Glanzer. Dies steht im Gegensatz zu menschlichen Bedienern, die dazu neigen, Schritte im Montageprozess zu vergessen.
UR10 übernimmt mühsame Aufgabe
Eine weitere mühsame Aufgabe, die jetzt mit einem UR10 automatisiert wird, ist das Ernten von Platten in der 3D-Druckerfarm von EVCO, die aus sechs Polymerdruckern besteht, die rund um die Uhr laufen, um den eigenen internen Werkzeugbedarf von EVCO zu decken und Teile für externe Kunden zu produzieren.
Cobots helfen Druckern, den ganzen Tag zu laufen
Die Druckerzelle kann nun ohne menschliche Aufsicht kontinuierlich arbeiten, solange Bauplatten zur Verfügung stehen. „Wir können die Drucker jetzt 24 Stunden am Tag laufen lassen, was wir vorher nicht konnten“, sagt Glanzer. „Wir planen, mehr kleine Aufgaben zu übernehmen. Die Möglichkeiten sind Teil der Schönheit der Lösung.“
Jason Glanzer, automation engineer, EVCO PlasticsTraditionell würde es bis zu mehreren Wochen oder länger dauern, ein neues Projekt zu automatisieren; während Sie jetzt den cobot auf den Boden rollen, programmieren und in zwei Tagen einsatzbereit sein können.
UR ändert die Formel
Nebenan, in der riesigen Spritzgießhalle von EVCO, entformen kartesische Roboter Teile und legen sie auf einen bewachten Förderer. Ein UR10 nimmt die Teile vom Förderband auf und legt sie mit dem integrierten Palettierassistenten des cobot in eine Schachtel. „Dies ist ein weiterer Prozess, der jetzt wirklich vereinfacht wird“, sagt Glanzer. „Wenn Sie die Palettierroutine verwenden, müssen Sie viel weniger Positionen einlernen, Sie haben viel mehr Konsistenz und Sie müssen keine externen Zähler ausführen, um zu verfolgen, wo Sie sich in Ihrem Programm befinden und wo Sie die Teile stapeln."
Wie der UR5 in der Montagezelle verwendet auch der UR10 in der Verpackungslinie eine Kraft-/Drehmomenterfassung: Erstens, um zu überprüfen, ob alle vier Ecken der Schachtel dort sind, wo sie sein sollen, und zweitens, um Kartonbögen zwischen jede Lage von Teilen in der Schachtel zu legen.
Aufgrund des mobilen Charakters der UR cobots können die Kosteneinsparungen nun auf viele verschiedene Jobs verteilt werden. "Wir kommen nicht mit diesen hohen Kosten zum Kunden und sagen:" Hey, Sie müssen diesen Roboter kaufen, der diesen einen Job ausführen wird. „Wir übernehmen die Kosten und verteilen sie auf mehrere Kunden, was uns wirklich wettbewerbsfähig macht“, erklärt Degenhardt und fügt hinzu, dass sein Team in der Vergangenheit immer in der Zwickmühle zwischen dem Hinzufügen von mehr Arbeit und dem Einsatz von Automatisierung stecken geblieben ist. "Wir würden anfangen, den Preis für die Automatisierung zu addieren, und es machte einfach keinen Sinn. UR ändert diese Formel ziemlich", sagt er.
Automatisierungsherausforderungen gelöst:
Rund-um-die-Uhr-Produktion mit drei Schichten aktiviert Fähigkeit zur Automatisierung ohne Sicherheitsabwehr in engen Räumen Mitarbeiter ohne Robotererfahrung können mit Cobot-gestützter Produktion interagieren und Fehler beheben
Wichtigste Werttreiber:
Schnelle Integration mit Peripheriegeräten über die UR+ -Plattform Einfache Programmierung Keine Schutzeinrichtungen erforderlich Automatisierungskosten, die sich aufgrund der vielseitigen Nutzung auf verschiedene Aufträge verteilen Verbesserte Ergonomie für Arbeitnehmer, die jetzt mehr wertschöpfenden, weniger anstrengenden Aufgaben zugewiesen werden Senkung der Arbeitnehmerentschädigungsversicherungsprämien aufgrund eines sichereren Arbeitsumfelds
Aufgaben, die von kollaborativen Robotern gelöst werden:
Handhabung der Getriebebaugruppe; einschließlich Pflege des Leimspenders, Einsetzen der Kappe und Inspektion "Ernten" von 3D-Druckern End-of-Line-Kofferverpackung von Formteilen im Tandem mit kartesischem Roboter
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