

Der Druckgusshersteller RCM Industries in Chicago stand im Wettbewerb mit Zulieferern in Mexiko um ein großes ausgelagertes Projekt. Eine Flotte neuer kollaborativer Roboter der e-Serie von Universal Robots mit integrierter Kraft-Drehmoment-Erkennung übernahm sich wiederholende hochpräzise Aufgaben, die den Output erhöhten und die Kosten reduzierten, um dieses US-Unternehmen gegenüber Niedriglohnländern wettbewerbsfähig zu machen und gleichzeitig den Arbeitnehmern hochwertigere Arbeitsplätze zu bieten.
Als ein großer Kunde darüber nachdachte, die Produktion ins Ausland zu verlagern, um Kosten zu sparen, wusste das Team von RCM Industries, dass es die Kosten seines Produkts senken musste, ohne den Wert zu verringern, den das Unternehmen seinen Kunden bietet. Die hohe Präzision, die erforderlich ist, um Teile auf die CNC-Maschinenfutter zu montieren und selbst auszurichten, machte die Automatisierung noch schwieriger.
RCM hat jetzt UR10e cobots in zwei identischen Zellen eingesetzt, wo sie jeweils zwei Doppelspindel-CNC-Drehmaschinen im selben Zyklus neigen und ein Verbraucher-Sanitärprodukt herstellen. Bediener laden einfach Teile auf einen Tisch und die Roboter bewegen sie von Station zu Station, nehmen ein Rohteil auf, legen es in eine Vorfixierung, um es richtig auszurichten, legen es auf das erste Spannfutter und dann auf das zweite Spannfutter und lassen das fertige Teil schließlich auf ein Förderband fallen, um zum Bediener zurückzukehren.
Die integrierte Kraft-Drehmoment-Erfassung des cobot ermöglicht es, nach der richtigen Position auf den Spannfuttern zu suchen und sich selbst auszurichten. Die Kraft-Drehmoment-Erfassung ermöglicht es dem Roboter auch, Teile zu erkennen und abzulehnen, die nicht in Form sind oder Teile, die nicht richtig geladen werden. Eine andere RCM-Anwendung hat einen UR10 cobot, der Metallringe von einer Drehmaschine aufnimmt, die von einem kartesischen Roboter gepflegt wird. Der UR10 legt die Teile in einen Waschtank, um alle Schmiermittel abzuwaschen, und zirkuliert die Teile dann vor einem Gebläse, um sie zu trocknen, bevor das fertige Produkt auf Fässer gelegt wird.

"Einer der wichtigsten greifbaren Vorteile, die wir sofort erhalten haben, war die Konsistenz des Durchsatzes dieser Zellen", sagt Rob Marconi, Director of Engineering and Technology bei RCM Industries. Wenn Bediener Maschinen manuell laden, jonglieren sie oft mit mehreren Aufgaben wie der Überprüfung von Teilen und dem Einbringen von Teilen in und aus der Zelle. Das bedeutete, dass sie, obwohl sie die Maschinen ziemlich schnell laden konnten, auch inkonsistent sein konnten. „Mit einem Roboter führt er jedes Mal zur gleichen Zeit die gleiche Bewegung aus, sodass wir sofort eine Durchsatzsteigerung von etwa 15 Prozent feststellen konnten, sobald wir ihn eingesetzt haben“, erklärt Marconi.

Während der Roboter arbeitet, können die Bediener die Zelle frei betreten, um die CNC-Maschine einzustellen oder andere Aufgaben auszuführen. Diese Fähigkeit, nach einer ersten Risikobewertung ohne Sicherheitszaun eingesetzt zu werden, ist ein wesentlicher Vorteil von cobots gegenüber herkömmlichen Robotern. „Wenn der cobot nicht erfolgreich lädt, wird eine Fehlermeldung an den Bediener ausgegeben. In diesem Fall kann der Bediener in die Zelle gehen, das Teil entfernen und den Zyklus erneut starten, ohne einen Sicherheitskäfig öffnen und die Zelle sperren und markieren zu müssen“, erklärt Marconi
Mike Higgins, sales and marketing director, RCM IndustriesWir fragen immer: "Kann es automatisiert werden, und was ist das für eine Investition, und macht es Sinn?" Und wir stellen in mehr Fällen fest, dass es Sinn macht.
Während der Personalbedarf für diese speziellen Aufgaben durch kollaborative Automatisierung reduziert wurde, erklärt Vertriebs- und Marketingdirektor Mike Higgins, wie das Unternehmen in der Lage war, Arbeitsplätze in den USA zu erhalten, indem es wettbewerbsfähiger wurde. „Wir konnten Umsatz und Kapazität gewinnen, so dass diese Mitarbeiter in anderen Abteilungen und anderen Diensten innerhalb der Organisation eingesetzt werden konnten“, sagt er. „Wenn es um die Personalausstattung in einem städtischen Gebiet geht, wie wir es sind, ist es sehr schwierig“, erklärt Higgins. „Wir alle Hersteller kämpfen um qualifizierte Mitarbeiter. Wir müssen immer nachsehen, wo wir automatisieren können, insbesondere bei sich wiederholenden Aufgaben.“



Ohne Hintergrundwissen in der Roboterprogrammierung konnte Marconi die PolyScope-Simulationssoftware von Universal Robots herunterladen und die gesamte Programmstruktur erstellen, bevor der Roboter überhaupt ankam. Zu diesem Zeitpunkt lud er das Programm einfach auf den cobot herunter und brachte ihm die Wegpunkte vor Ort mit dem Teach-Anhänger des UR cobot bei.

Um Teile für die Maschinenpflege zu greifen, wählte RCM Industries einen PHD DREIBACKEN Pneu-Connect Greifer aus dem Online- UR+ Showroom. Der Greifer ist UR+ zertifiziert, was bedeutet, dass er Plug-and-Play-fähig für die Integration ist. "Es verfügt über alle bereits eingebauten Luftventile, die gesamte Verkabelung ist abgeschlossen, und jede Codierung, die für die Integration mit dem Roboter erforderlich ist, ist bereits abgeschlossen", sagt Marconi. "Wir steckten einfach ein Kabel in den Roboter, installierten die Software direkt in das Teach Pendant und waren startklar."
Marconi erwartet weiterhin Vorteile von den cobots, die sich in weniger als einem Jahr amortisiert haben. "Wir haben viele zukünftige Anwendungen geplant, aber ich denke, einer der Hauptvorteile dieser Roboter ist, dass sie so leicht wieder eingesetzt werden können", erklärt er. „Während sich unsere Linie erweitert und wir den Durchsatz verbessern möchten, haben wir bereits Pläne, diese Roboter in verschiedene Bereiche zu bringen und einen besseren Durchsatz aus diesen Zellen zu erzielen, ohne dass wir irgendeine Art von Käfig oder Verkabelung wiederholen müssen." Dies unterscheidet sich stark von herkömmlichen Industrierobotern, die aufgrund der Kosten und Ausfallzeiten im Zusammenhang mit dem Umzug sperriger Sicherheitskäfige selten neu eingesetzt werden.
Der Automatisierungsspezialist Cameron Friend mit FPE Automation half RCM bei der Auswahl der UR cobots. "Die Roboter der e-Serie sind das, was wir mit unseren Kunden als cobot der Wahl führen", sagt er. Zu den Vorteilen, die er skizziert, gehören intuitive Programmierung, großartige Benutzererfahrung, schneller Gelenkaustausch, integrierte Kraft-Drehmoment-Erfassung und natürlich die erhöhte Wiederholbarkeit von 30 Mikrometern für UR3e und UR5e und 50 Mikrometern für UR10e. „Das sind alles sehr wichtige Faktoren, die uns helfen, in neue Anwendungen einzusteigen. Neben der Maschinenpflege sind dies Aufgaben wie Entgraten, Dispensieren, Verpacken und Palettieren.“

Tausende von Unternehmen verlassen sich auf kollaborative Roboter, um...