

小型カスタム金属部品のマーケットリーダーであるPrecisionFormは、深いビンで部品をピッキングし、CNCマシンに挿入する作業を自動化することに挑戦しました。同社は、柔軟な機械負荷のためにUniversal RobotsのActiNavシステムを導入し、競争力を高め、労働力の課題を克服し、労働力を強化し、古い機器の寿命を延ばすことを可能にしました。
何ですか?ロボットに部品を提示する方法。これは、最初のプロジェクトを自動化したときに、ロボットを展開してピストンリングをピックアップし、検査のためにマイクロメートルに配置するという、PrecisionFormがすぐに到達した結論でした。ペンシルベニア州に拠点を置く契約メーカーの多くの部品と同様に、リングは一括処理され、大きなゴミ箱に入れられて到着しました。cobotがそれらを選ぶためには、オペレーターは最初にトレイにグリッドパターンでそれらを配置する必要がありました。
PrecisionFormの社長兼CEOであるAlex Corckran氏は次のように述べています。「アプリケーションの起動と稼働に費やした時間の50〜75 %は、ロボットがどのように部品を選ぶかを把握することでした。「オペレーターがcobotの部品をレイアウトするのは、手動で検査プロセス全体を行うよりもまだ早かったですが、cobotがビンから直接選択し、このステップ全体をバイパスすることができれば、素晴らしいことではないでしょうか?」
PrecisionFormは、次のプロジェクトのためのビンピッキングソリューションの研究を開始しました。CNCフライス加工のためのビンから部品をピックアップしました。同社は多くのベンダーに連絡を取り、サンプルパーツを送って、ゴミ箱から取り出すことができるかどうかを判断しました。「答えは常に「はい」でした。しかし、「しかし」と「しかし」は決して受け入れられませんでした」とCorckran氏は言い、一部のシステムでは特定の色の部品に問題があり、他のシステムでは平らな部品に問題があり、一部のシステムではベンダーのエンジニアが1つの部品から次の部品への切り替えを処理する必要がありました。
部品プレゼンテーションにボウルフィーダーを使用することは実行可能な選択肢ではありませんでした、とCorckranは説明します。「ボウルフィーダーは、ボリュームが非常に大きく、仕事に適した部品がある場合に効果的です。他のパーツでは、ボウルフィーダーのパーツから次のパーツへの切り替えは不可能であるか、有効にするには時間がかかりすぎる場合があります。多くの場合、オートメーションプロセスを切り替えるよりも、その作業を人に任せる方が簡単です。」
Alex Corckran, PrecisionForm CEO検査または二次プロセスのために、毎週50〜100個の部品に触れています。これらの部品の大部分は、部品を簡単に切り替えることができない完全に自動化されたソリューションを持つことを正当化するのに十分な量ではありません。

Universal Robots ( UR )とURディストリビューターのApplied Controlsが、ActiNavソリューションのテストを提案するためにPrecisionFormに連絡したとき、Corckranは懐疑的でした。「他のすべてのビンピッキングソリューションと同じになると思っていました。部品を送り、数週間後に「But.それにもかかわらず、PrecisionFormは、CAD図面と3 Dモデルとともに、ActiNavチームにサンプル部品を送りました。「私たちは実際にショックを受けました」とCorckran氏は言います。「私たちは彼らに2つのパーツを送りました。1つは非常に小さくて平らな表面で、正しくゴミ箱に置くことができず、24時間以内にActiNavが実際にゴミ箱からパーツをピックアップする3つのデモビデオを送ってくれました。」

PrecisionFormはすでにUniversal RobotsのUR 3とUR 5 cobotを所有しています。UR 3は初期のピストンリング検査プロセスを処理し、UR 5はブレーキプレスで部品をロードおよびアンロードします。Universal Robotsのcobotsでのポジティブな経験と、最初のビンピッキングサンプルの印象的な結果を踏まえて、PrecisionFormは、ActiNavソリューションを搭載した追加のUR 5を購入し、非常にシンプルでぶら下がりの少ないフルーツタスクのために展開することを決定しました。銃器部品をビンからCNCマシンにピックアップします。タスクのサイクル時間は90秒で、フルタイムのオペレーターが作業を行う必要があるため、自動化するのに最適なタスクです。

PrecisionFormの産業オートメーションエンジニア、Dan Vazquez氏は次のように述べています。
「最初のステップは、環境を定義し、センサーを校正することです。これは非常に簡単です。ロボットアームを環境オブジェクトを配置するポイントにドラッグすると、それらのポイントを定義すると、ロボットはその情報に基づいてパスを自律的に計画します」と、PrecisionFormの産業オートメーションエンジニアであるDan Vazquez氏は述べています。次に、cobotにピックアップする部品のCADファイルを単純に送りました。「ActiNavは、自律的にさらなる動きを計画しながら、ビン内の部品とエンドエフェクタ上の位置を識別することができます」と彼は説明し、PrecisionFormは、サイクルタイムを最適化し、最終的な配置のために部品を選択するための正しい角度をcobotに与えるために、部品が配置されるサイクルで2つの再グリップステーションを実装したと付け加えました。
ペンシルベニア州リティッツでは、1人のオペレーターが1台のマシンを一度に実行しているため、PrecisionFormは国際レベルで競争力がありません。Corckran氏は次のように述べています。「私たちには非常に熟練した労働者がたくさんいます。これらの非常に反復的なタスクの多くは断続的であるため、高度なスキルを持つ人を連れて、非常に反復的なタスクに取り組まなければならないことがよくあります。これは士気に悪影響を及ぼし、費用対効果も低くなります。「 cobotの導入後、オペレーターは一度に3〜4台のマシンを実行できるため、同社は競争力を維持し、一時的な労働の断続的な要件に関する課題を克服することができます。コルクランの経験では、一時的な労働が断続的なタスクを引き受ける必要がある場合、「必要なときに定期的に現れる優秀で有能な人材」を見つけることは困難です。cobotはその問題を解決します。

PrecisionFormの製造施設は、「最新かつ最高のCNC機器」と「仕事でまだ非常に効果的な30年前の機器」を組み合わせています、とCorckran氏は言います。古い機器にActiNavを実装する能力は、オペレーターを交換したり、1人のオペレーターが4台のマシンを操作できるという明らかなROIを持っているだけでなく、企業はその機器を交換する必要があるかどうかを再考することができます。「たとえば、年間数百万台の非常に大量の部品を生産するマシンがあります。ある時点で、これらの機械は消耗し、100 %、または99.999 %の良い部品の製造を停止します。古い現実では、競争力を維持するためにそのマシンを交換する必要があります」と彼は言い続けます。「しかし、そのマシンの横にActiNavを実装し、不良部品の1 %を検査することができれば、100万ドルの機器を取り出し、非常に安価なソリューションを追加し、さらに10年を得ることができます。」

PrecisionFormで製造された部品の公差は非常に厳しく、お客様はすべての部品を精査します。会社の古い設備の生産を顧客が期待するレベルに保つために、オペレーターは10〜15分間、1時間に1回停止し、部品と金型の両方を完全に検査します。「これは毎日の生産損失の15〜20 %に相当し、ActiNavを使用して回復することができます」とCorckran氏は結論づけ、将来のアプリケーションシナリオでは、PrecisionFormは最初のピストンリング検査アプリケーションで追加のActiNavシステムを使用し、手動でロードされたトレイを排除することも想定していると付け加えています。
数千の企業が協働ロボットを活用しています...