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Cobot se encarga de la tarea de mecanizado de precisión de múltiples operaciones

Toolcraft Inc.

En resumen

Toolcraft, un pequeño taller mecánico en Seattle, Washington, fue inmediatamente conquistado por la repetibilidad de 30 micras y la detección de fuerza/par incorporada en la nueva línea insignia de cobots de Universal Robots. La empresa necesitaba automatizar una desafiante tarea de atención de máquinas de tres operaciones dentro de su máquina CNC y ahora ha ahorrado un 23 por ciento en costos de producción y ha aumentado el rendimiento en un 43 por ciento mediante el uso del cobot UR5e.

El desafío

de Toolcraft se encontraba en una encrucijada cuando un gran pedido llevó a la empresa a añadir un tercer turno para la producción 24/7. "Nadie quiere correr en el tercer turno por aquí. Cuando publicas un anuncio, no obtienes muchas respuestas", dice Steve Wittenberg, director de operaciones de Toolcraft, que se encuentra en una zona con un tres por ciento de desempleo. Toolcraft comenzó a buscar diferentes opciones de automatización, considerando inicialmente los robots industriales tradicionales.

"Si nos fijamos solo en el hardware del robot, esa parecía ser una solución más rentable", dice. "Pero una vez que comenzamos a tener en cuenta los ahorros en no tener que erigir una jaula de seguridad, y el tiempo ahorrado en la facilidad de uso, evitando una gran cantidad de programación compleja, Universal Robots terminó siendo la solución correcta".

Toolcraft Inc.

Industria Metal and Machining
País United States
Número de empleados 25-50
Cobot utilizado UR5e
Vea cómo el cobot UR5e maneja el tendido de máquinas CNC multioperativas

La solución

La orden que Toolcraft tenía que completar era una pieza de múltiples hilos para un dispositivo médico que debía cargarse en una operación de mecanizado CNC de tres pasos. Toolcraft discutió el desafío con Rapid Design Solutions, un integrador de sistemas certificado de Universal Robots. "Cuando se realiza un mecanizado de precisión multioperativo, los requisitos de precisión aumentan", dice el propietario Troy Ojalehto, enfatizando la mayor precisión de la línea de cobots e-Series de Universal Robots. "Cuando nos enteramos de que la repetibilidad del UR5e se había reducido a 30 micras, nos emocionamos mucho", dice. “Eso realmente compite en el mismo espacio que los robots industriales tradicionales, por lo que fue enorme para nosotros. No he visto a otros cobots manejar este nivel de precisión con piezas multioperativas como esta, con material en bruto entrando y piezas de precisión terminadas saliendo."

Medio año después de implementar el UR5e, Wittenberg de Toolcraft se apresura a enumerar los resultados. "Algunos de los beneficios que hemos visto de inmediato fueron un aumento significativo de la producción", dice. "Pudimos trabajar en ese tercer turno y pasamos de producir 255 partes a la semana a 370 partes por semana. Junto con eso, podemos terminar la producción de nuestro año siete semanas antes, liberando así esa máquina para producir piezas en otros trabajos." Añade que los costes han disminuido en un 23 por ciento, lo que significa que Toolcraft está buscando un retorno de la inversión en el UR5e en alrededor de 12 meses. "Vamos a poder ser más competitivos en gran parte del trabajo a largo plazo que tenemos.”

Modelos de cobot UR: UR5e
Productos UR+ utilizados: Pinza PHD Pneu Connect

UR Academy y formación práctica

UR Academy y formación práctica

Después de que Troy Ojalehto (izquierda) en Soluciones de diseño rápido, un integrador de sistemas certificado de robots universales, desarrollara la aplicación inicial, el ingeniero de automatización de Toolcraft, Brian Laulainen (derecha), pudo manejar la operación diaria además de desarrollar la estación de enjuague y secado de piezas como un complemento de aplicación para el UR5e. Laulainen realizó la formación a través de la Academia UR, complementada con unas horas de formación práctica con Ojalehto.

Integración perfecta

Integración perfecta

Toolcraft eligió la pinza certificada UR+ PneuConnect de PHD como herramienta de extremo de brazo para la UR5e. Tener la certificación UR+ significa que la pinza está certificada para funcionar sin problemas con los cobots UR con todo el software de programación integrado directamente en el colgante de enseñanza del cobot UR.

La unidad gratuita es muy útil

La unidad gratuita es muy útil

"La función de conducción libre de la UR reduce en gran medida el tiempo para enseñar los puntos del robot", dice Troy Ojalehto, propietario de Soluciones de Diseño Rápido. Los cobots UR se pueden programar fácilmente a través del "método de enseñanza" simplemente moviendo el brazo a través de los puntos de referencia deseados que se agregan al programa en la consola portátil. Utilizando el simulador UR para la programación, Toolcraft creó todo el programa para la estación de enjuague y secado de piezas fuera de línea, simplemente insertando los puntos de referencia a medida que transferían el programa a la consola portátil.

Actúa como un operador humano

El ciclo de mecanizado dura 56 minutos y el UR5e solo cuida las piezas ocupadas durante 6 minutos. -El resto del tiempo, el cobot estaba esperando el siguiente ciclo. Queríamos mantenerlo ocupado ", dice Wittenberg, explicando cómo la empresa añadió una estación de enjuague y limpieza de piezas. A medida que el UR5e saca la pieza mecanizada del CNC, el cobot sumerge la pieza en una solución de enjuague y luego la pasa a través de un chorro de aire antes de colocar finalmente la pieza lavada y seca en un estante para su envío. El taller de máquinas también pudo controlar fácilmente el accesorio neumático y los actuadores de las puertas a través de las interfaces de E/S UR5e." Esto reduce en gran medida la necesidad de cableado CNC y preserva todas las funciones de seguridad estándar del CNC ", explica Ojalehto.
Mientras que Toolcraft contó con la asistencia de un integrador de sistemas para poner en marcha la aplicación inicial, el taller de máquinas pudo programar e instalar la estación de enjuague y secado por su cuenta." Lo que realmente nos permitió hacer esto fue todo el soporte en línea gratuito que Universal Robots le brinda ", dice Wittenberg.“ Después de que nuestro ingeniero de automatización tomara la UR Academy en línea, pasó unas horas con el integrador y pudo añadir esa estación al ciclo del cobot sin ayuda externa. "

Al principio, Wittenberg temía que la producción disminuyera durante la fase de programación de la estación de enjuague, ya que el UR5e no podría manejar sus tareas regulares de mantenimiento de la máquina. Sin embargo, el equipo de Toolcraft descubrió que simplemente podían usar el simulador de Universal Robots y programar casi toda la adición al ciclo sin conexión mientras el cobot seguía trabajando.

Un cobot al año, la siguiente es automatizar el molino horizontal

Con la primera instalación exitosa de cobot en su haber, Toolcraft ahora planea instalar un cobot por año." El hecho de que nuestro propio ingeniero de automatización ahora pueda entrar y solucionar cualquier problema que surja será clave para que cumplamos este objetivo ", dice Wittenberg, explicando que la próxima tarea que se automatizará en el taller es atender un molino horizontal." Ese es un desafío potencial debido a que los molinos utilizan lápidas giratorias que se intercambian dentro y fuera de la fresadora, lo que crea algunas dificultades con la fijación. Pero estamos seguros de que podemos resolverlos utilizando un robot universal y algo de innovación en la fijación ".

Cuando nos enteramos de que la repetibilidad del UR5e se había reducido a 30 micras, nos quedamos muy entusiasmados. Eso realmente compite en el mismo espacio que los robots industriales tradicionales, por lo que fue enorme para nosotros.

Troy Ojalehto, Owner, Rapid Design Solutions

Empresa

Con sede en Monroe, a las afueras de Seattle, Washington, Toolcraft es un pequeño taller de fabricación de piezas para las industrias aeroespacial, médica y de defensa, que ofrece soluciones de mecanizado CNC con alta eficiencia, precisión y consistencia.
www.tcprecision.com

Automatización CNC precisa

Automatización CNC precisa

Con una repetibilidad de 30 micras, el UR5e estaba a la altura de la tarea de manejar la inserción precisa de la pieza de rosca múltiple en el accesorio CNC. El ciclo CNC incluye tres operaciones en un molino vertical, dos en accesorios de tornillo de banco y una en una unidad giratoria de 4º eje.

Enseñanza de puntos de robot con la función Free-Drive de UR

Enseñanza de puntos de robot con la función Free-Drive de UR

La función de accionamiento libre de la UR reduce en gran medida el tiempo para enseñar los puntos del robot ", dice Brian Laulainen, ingeniero de automatización de Toolcraft

Mecanizado CNC preciso

Mecanizado CNC preciso

Las piezas producidas en el ciclo de mecanizado CNC atendidas por el UR5e son un componente de dispositivo médico de múltiples roscas, que requiere una manipulación de tres pasos de alta precisión dentro del CNC.

Producción más rápida

Producción más rápida

Con el UR5e, Toolcraft pudo terminar su producción anual siete semanas antes que con el trabajo manual.

Retos de automatización resueltos:

  • Capacidad para el tercer turno del personal
  • Ciclo de mecanizado CNC automatizado, desafiante y multioperativo
  • 23 por ciento de ahorro en costes de producción
  • El rendimiento aumentó un 43 por ciento
  • La producción anual terminó siete semanas antes que con mano de obra
  • Eliminación de flujos de trabajo repetitivos y ergonómicamente hostiles
  • Capacidad para automatizar sin jaulas de seguridad, lo que permite a los trabajadores de operación uno al lado del otro
  • Cero mantenimiento sin paradas ni interrupciones del ciclo de mecanizado

Impulsores clave del valor:

  • Repetibilidad de 30 micras
  • Retroalimentación de fuerza en todas las juntas
  • 12 meses ROI
  • Colaborativo y seguro
  • Programación sencilla
  • Formación gratuita a través de los módulos online de UR Academy
  • Programación offline a través del simulador UR

Tareas resueltas por robots colaborativos:

  • Manejo de máquinas CNC
  • multioperación Manipulación de aclarado y secado de piezas

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