Combiner des robots collaboratifs avec des équipements existants pour une capacité de charge et une sécurité maximales
Toyota Industries Corporation (TIC)
En bref
À l'usine de Tōchita (usine 703) à Handa City (Japon), Toyota Industries Corporation met en œuvre des améliorations pour rendre l'usine plus attrayante pour les futurs travailleurs. L'une de ces initiatives se concentre sur l'automatisation du processus d'entrée des matières premières. En combinant des robots collaboratifs avec un équilibreur existant, l'entreprise a développé une solution pour la manutention de matériaux lourds. Cela a réduit à la fois le nombre d'heures de travail et le fardeau du levage manuel.
Relever les défis de la manutention manuelle des matériaux lourds
Auparavant, les matières premières étaient manipulées manuellement à l'aide d'équipements de levage et de palans, mais les matières premières étaient lourdes et il y avait des risques associés à leur chute. De plus, les opérateurs étaient souvent appelés depuis des endroits éloignés pour effectuer des tâches à intervalles irréguliers, ce qui était une tâche fastidieuse.
Toyota Industries Corporation
Facteurs clés de valeur :
Amélioration de la sécurité des travailleurs en réduisant le levage manuel et en atténuant les risques grâce à des dispositifs de sécurité intelligents (mode force, scanners de sécurité, clôture minimale) Efficacité opérationnelle grâce à la réduction des heures de travail et à une manutention plus cohérente des matériaux Automatisation évolutive réalisée en combinant des cobots avec des équipements existants, permettant une expansion et une expérimentation progressives
Tâches résolues par des robots collaboratifs :
Manipulation et entrée de matières premières lourdes à l'aide d'un contrôle coordonné des forces et d'une intégration de l'équilibreur Prélèvement aléatoire à partir d'une pile en vrac à l'aide d'un système de vision Insertion guidée de gabarits dans les matériaux en utilisant le mode force pour un mouvement fluide et adaptatif
Défis d'automatisation résolus :
Équilibrer l'oscillation de la charge lors de la combinaison de bras de robot avec des équilibreurs dans une configuration physique complexe Gestion des fluctuations de poussée, empêchant les arrêts de protection pendant le mouvement en utilisant le mode force Sécurité dans un espace compact, en utilisant une configuration à empreinte minimale avec des scanners laser et des clôtures stratégiques pour maintenir les zones ouvertes sans compromettre la protection des travailleurs
Comment ils l'ont fait
Saisie de matériaux plus intelligente : combinaison de systèmes de vision, de cobots et d'équilibreurs
En automatisant le processus d'entrée des matériaux, la solution consistait à combiner les produits existants de manière innovante. Plus précisément, ils ont contesté l'utilisation d'un robot collaboratif assisté d'un équilibreur. Après avoir envisagé plusieurs combinaisons pour répondre au temps de cycle requis et à d'autres critères, ils ont atteint leur objectif en combinant un mécanisme de bras rigide avec un robot UR. En outre, le système combiné à l'équilibreur a entraîné un problème d'oscillation du servomoteur en raison de l'environnement unique du bras du robot, du gabarit et de la masse de la matière première. Cependant, avec le robot UR, la charge, le centre de gravité et l'inertie pouvaient être réglés arbitrairement, et en optimisant des paramètres tels que la vitesse et l'accélération, le problème était résolu. Étant donné que les matières premières se trouvent dans un tas en vrac, une cueillette aléatoire était nécessaire. Pour ce projet, ils ont travaillé avec un partenaire pour construire un système de caméra de vision.
Utilisation du mode force pour stabiliser la poussée lors de la manutention
Satoshi Ishihara, chef de travail à la division moteur, département d'ingénierie de production, bureau de développement, Toyota Industries Corporation, discute des avantages du robot UR : « Lors de l'utilisation d'un équilibreur pour effectuer la manutention des matériaux, des fluctuations de poussée se produisent et, en mode de contrôle de position normal, il existe un risque d'arrêt de protection. Cependant, en utilisant le mode de force activé par le capteur de force intégré dans le robot UR, nous avons pu diriger la poussée dans une direction spécifiée, ce qui a permis une manipulation fluide des matériaux. «
Le mode Force est également utilisé dans d'autres domaines que la manutention. « Lors du ramassage des matières premières, nous utilisons le mode force pour guider le gabarit du robot dans les matières premières tout en effectuant des mouvements coordonnés. Le mode Force est largement utilisé. « Pour l'évaluation des risques, des clôtures de sécurité et des scanners laser de sécurité sont utilisés ensemble pour réduire les risques. Pour éviter que les mains des travailleurs ne tombent sous des charges suspendues, une clôture est installée. Une zone non clôturée est créée pour faciliter l'approvisionnement en matériel, et un scanner laser de sécurité est placé sur le sol pour arrêter le système (arrêt préventif) si quelqu'un entre dans la zone.
Efficace et sûr : l'automatisation compacte donne de bons résultats
« L'effet de l'automatisation a été significatif. En automatisant le processus d'entrée des matières premières, nous avons réussi à réduire les heures de travail et pouvons maintenant envisager diverses combinaisons », explique Hideki Yamada, chef de section, section de traitement, département de fabrication 2, division des moteurs, Toyota Industries Corporation.
Yamada poursuit : « Chaque fois que nous introduisons des équipements automatisés, les clôtures de sécurité et autres installations ont tendance à s'agrandir, mais avec ce système, il est compact tout en assurant la sécurité, nous l'aimons donc beaucoup. »
Les robots collaboratifs permettent une mise à l'échelle progressive des processus d'automatisation
En plus d'étendre le processus automatisé dans le domaine de la manutention des matières premières, Toyota Industries Corporation envisage d'automatiser d'autres processus, tels que le levage du moteur et les processus basés sur les convoyeurs. Après avoir présenté les robots collaboratifs, Tatsuya Shimizu, Group Leader, Engine Division, Production Engineering Department, Development Office, commente : « Si vous décidez d'une réponse tout de suite, il faut du temps pour trouver la solution. En introduisant d'abord un robot collaboratif, en apprenant tout en l'utilisant et en développant progressivement ses applications, l'automatisation peut progresser. »
Tatsuya Shimizu, Group Leader, Engine Division, Production Engineering Department, Development OfficeEn introduisant d'abord un robot collaboratif, en apprenant tout en l'utilisant et en développant progressivement ses applications, l'automatisation peut progresser.
Contactez Universal Robots
Des milliers d'entreprises comptent sur les robots collaboratifs pour...
- Augmenter la productivité
- S'adapter à la demande changeante des produits
- Améliorer le bien-être et la fidélisation des employés
- Faire face aux pénuries de main-d'œuvre
