

Darex, fabricant d'affûteuses de forets et de couteaux, exploite des lignes de production rapides avec de nombreuses tâches répétitives et peu ergonomiques. La société a mis en œuvre Universal Robots dans des applications de vissage et d'érection de boîtes, transformant rapidement l'installation initiale en une ligne d'automatisation complète avec plusieurs postes de travail programmés via l'interface Universal Robots. L'ensemble du système est développé en interne.
Darex, une entreprise familiale de quatrième génération basée à Ashland, en Oregon, devait ajouter plus de produits à ses lignes sans embaucher plus de personnes. « En gros, je dois faire plus avec la même quantité de ressources », explique John Griffin, directeur des opérations chez Darex, expliquant que la région d'Ashland connaît une pénurie de travailleurs disponibles. Darex avait également besoin d'une solution qui n'aurait pas besoin d'un nouvel espace dédié. « Nous avons une petite zone de production, alors je voulais quelque chose qui ne nécessiterait pas de cellule séparée mais qui s'intégrerait parfaitement dans notre chaîne de montage », explique Griffin, qui cherchait à automatiser l'application de vissage de l'entreprise en assemblant le boîtier en plastique de l'affûteuse de couteaux ainsi que la station où les boîtes sont érigées et emballées avec des cartons de produits. Pour le montage des boîtes, l'entreprise a envisagé de faire appel à des constructeurs de boîtes. « Mais ils étaient limités dans ce qu'ils feraient et ne travaillaient que sur une certaine gamme de boîtes. Nous voulions plus de flexibilité », explique Griffin.
Griffin avait vu Universal Robots à de nombreux salons professionnels. « Ils semblaient simples à programmer, et même les fournisseurs qui ne vendaient pas de robotique utilisaient ces robots dans leurs cabines », se souvient-il. « Alors ça m'a dit : ‘Wow, c'est vraiment le plus populaire. « » L'une des raisons de l'utilisation répandue des cobots est leurs mécanismes de sécurité intégrés qui arrêtent automatiquement le bras du cobot lorsqu'il rencontre des obstacles sur son trajet. Une fois qu'une évaluation des risques est effectuée, les cobots peuvent alors fonctionner sans mise en cage de sécurité. « Maintenant, je peux faire travailler des gens juste à côté des cobots sans un tas de cages », explique le directeur des opérations.
John Griffin, Director of operations, DarexNous fonctionnons environ 30 % plus efficacement. J'ai plus de flexibilité car il faut moins de personnel pour gérer cette ligne, donc je peux concentrer les gens dans différents domaines et gérer différents produits. Auparavant, nous ne construisions que deux produits par semaine, maintenant nous pouvons en construire quatre par semaine.

Ne pas avoir à dépenser des ressources pour des gardes de sécurité coûteux et encombrants a également contribué à rendre les robots collaboratifs attrayants sur le plan des prix. « Pour le retour sur investissement de l'achat des cobots, j'avais initialement prédit qu'il faudrait environ seize mois », explique Griffin, qui a été positivement surpris en voyant les cobots UR payer pour eux-mêmes en moins d'un an. « Nous sommes environ 30 % plus efficaces. J'ai plus de flexibilité car il faut moins de personnel pour gérer cette ligne, donc je peux concentrer les gens dans différents domaines et gérer différents produits. « Au lieu de construire seulement deux produits par semaine, Darex peut maintenant construire quatre produits par semaine.
La tâche d'assembler les affûteuses de couteaux semblait être un endroit logique pour que Darex démarre son projet d'automatisation. « Traditionnellement, nous avions un opérateur avec un pistolet à vis pneumatique qui récupérait une vis d'un présentateur de vis, la collait dans la machine et la conduisait à un travail très monotone et très ergonomique », explique Griffin. Pour soulager les opérateurs de cette tâche indésirable, Darex a choisi le cobot de table UR3. L'entreprise a pu conserver exactement la même configuration avec le présentoir à vis et le pistolet à vis ; la seule chose qui différait était le cobot qui effectuait maintenant la tâche. Sam Jacobson, superviseur de l'ingénierie de production chez Darex, raconte comment les opérateurs manquaient parfois des insertions de vis car les trous dans les boîtiers étaient difficiles à voir. « L'UR3 frappe toutes les vis tout le temps et si ce n'est pas le cas, il nous en informera immédiatement », dit-il. « Nous avons certainement constaté une augmentation de la qualité des produits grâce aux cobots. »


Le succès de l'application de vissage a rapidement incité Darex à envisager l'ensemble de la configuration de sa chaîne de montage sous un jour nouveau. « Depuis que notre première application s'est déroulée sans heurts, nous avons décidé d'augmenter la mise et d'ajouter le système de convoyeur et tous les automates programmables contrôlant des choses comme la presse pneumatique et d'ajouter un autre robot UR du côté de la boxe », explique Jacobson. « En fait, j'ai décidé d'utiliser le contrôleur UR pour programmer et gérer toute la ligne, en utilisant la communication Modbus pour connecter les différents automates via le pendentif d'apprentissage du cobot UR », explique-t-il. « Je pouvais programmer tout cela si rapidement que j'étais vraiment heureux de cette décision. »

Plier les boîtes en forme et les emballer avec des produits était une autre tâche impopulaire et peu ergonomique chez Darex. Le cobot de taille moyenne d'Universal Robots, l'UR5, a pris le relais et gère maintenant l'ensemble du cycle qui commence lorsque le cobot saisit une boîte dans une cassette et la plie en forme. Il place la boîte pliée sur une plate-forme de mise en scène, saisit quatre cartons individuels arrivant sur le convoyeur et les charge dans la boîte. Lorsque la boîte est pleine, le cobot ferme le couvercle et pousse la boîte à travers le poste d'enrubannage.
Lorsque Darex a d'abord acheté les cobots, le superviseur de la production essayait de trouver des moyens d'enthousiasmer l'équipe de production à l'idée d'avoir un robot parmi eux. Il avait également besoin d'un membre du personnel dédié sur la ligne pour être le technicien du robot qui pourrait superviser toutes les opérations du robot. « J'ai donc imaginé cette petite compétition », dit Griffin. « J'ai donné à tout le monde l'adresse Web de l'UR Academy, je leur ai dit d'étudier la question et je les ai invités à concourir pour le poste, en utilisant les connaissances de l'Academy. « L 'UR Academyse compose de neuf modules interactifs en ligne qui couvrent la programmation et la configuration de base du cobot UR. Darex a organisé plusieurs séries de concours où les employés étaient tenus de programmer les cobots. Le vainqueur était Brittany Mohrman, 26 ans. « C'était vraiment excitant d'avoir l'occasion de faire quelque chose de différent, alors j'ai sauté sur l'occasion, j'ai appris tout ce que je pouvais, dans le but de battre la concurrence. La formation UR m'a appris des choses comme comprendre différents cycles de programme, ajuster les changements de point de cheminement et savoir où se trouve le point de gravité central de l'outil sur le robot. Mon travail est définitivement plus intéressant maintenant. »

La prochaine tâche que Darex cherche à automatiser consiste à palettiser les boîtes à la sortie du poste de scellage du ruban adhésif. « Beaucoup de nos produits et boîtes sont très similaires en taille et en forme, il semble donc que ce serait une bonne prochaine application », explique Griffin. « Cela éviterait également à nos employés d'avoir à tendre la main et à se pencher tout le temps. En regardant la chaîne de montage que nous avons déjà créée, nous pourrions également facilement la prendre et la reproduire deux ou trois fois de plus dans notre zone de production et accomplir la même chose avec d'autres produits. »

Le cobot UR5 d'Universal Robots gère l'ensemble du cycle de montage et d'emballage de la boîte chez Darex ; le cobot saisit le carton de la cassette, le plie en forme, ajoute quatre cartons, ferme le couvercle et le pousse à travers la scelleuse et vers le bas du convoyeur de sortie.

Les cobots UR ont un système de sécurité intégré limitant la force qui fait que le bras du cobot s'arrête automatiquement s'il rencontre des obstacles inattendus sur son trajet. Par mesure de sécurité supplémentaire, Darex a ajouté des scanners de zone qui sont activés lorsque les employés traversent les lignes rayées jaunes et noires sur le sol (visibles à droite) décrivant les limites de l'enveloppe de travail. Une fois que les scanners de zone sont activés, ils envoient un signal au robot pour ralentir sa vitesse de fonctionnement. Lorsque les employés quittent l'enveloppe de travail, le cobot reprend sa vitesse habituelle.

Brittany Mohrman, 26 ans, est la« nouvelle » technicienne en robotique de Darex.« En utilisant les modules de formation robotique en ligne gratuits de l'UR Academy, elle a remporté le concours de programmation de l'entreprise pour le poste.

Une vue d'ensemble des stations contrôlées par Modbus ainsi que toutes les entrées et sorties et leur état en temps réel est disponible directement via le propre pupitre d'apprentissage du cobot UR où l'opérateur peut désormais contrôler l'ensemble de la chaîne de montage.

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