UR cobots, 안전하고 사용자 친화적인 자동화 솔루션 제공
요약
정밀 광학 제조 장비 제조업체인 OptiPro Systems 는 OptiPro 고객이 기계에서 제조하는 제품을 공정 중 측정할 수 있는 자동화 솔루션을 제공해야 한다는 고객의 요구 증가에 직면했습니다. OptiPro는 New Scale Robotics ’Q-Span ® Workstation에서 이 솔루션을 발견했습니다. Q-Span ® Workstation은 Universal Robots 의 UR3 cobot 으로 구동되는 소형 부품 측정용 애플리케이션 키트입니다.
뉴욕 북부에 본사를 둔 옵티프로 시스템즈 (OptiPro Systems) 는 1980년대 후반부터 광학 산업을 위한 정밀 그라인딩, 폴리싱 및 계측 장비를 개발해 왔습니다. 점점 더 많은 고객이 턴키 솔루션을 요청하기 시작했습니다. "고객이 제조 솔루션을 위해 개별 기계와 장비를 구매하는 대신, 이제 전체 프로세스를 처리하여 블랭크를 측정하고 제조하는 셀을 공급하여 최종 작업물로 만들 수 있습니다." 라고 OptiPro Systems 계측 코디네이터인 David Mohring은 말합니다. 대부분의 OptiPro 고객은 100% 검사가 필요한 의료 및 군사 부문용 부품을 제조하기 때문에 품질 관리가 중요합니다.
Optipro Systems
기존 솔루션 업데이트
옵티프로 시스템즈 (OptiPro Systems) 는 그라인딩 및 CMM 기계 프로토타입 제작을 위해 유니버설 로봇 (Universal Robots) 의 협업 로봇을 이미 내부적으로 구현했습니다. New Scale Robotics 가 Q-Span ® 워크스테이션 키트와 함께 출시되었을 때 OptiPro는 주목했습니다. 옵티프로 시스템즈 (OptiPro Systems) 의 광학 제작 감독관인 카일 우드 (Kyle Wood) 는 "우리는 이미 편안하다고 느꼈던 코봇 (cobots) 으로 구동되는 공정 중 측정을 위한 안전하고 사용자 친화적인 솔루션을 제공할 수 있는 독특한 기회를 보았습니다." 라고 말합니다.
Q-Span ® Workstation은 UR + Application Kit 이며, 이는 UR cobots (이 경우 UR의 탁상용 cobot, UR3) 와 원활하게 통합되도록 테스트되고 인증되었음을 의미합니다. Q-Span ® 워크스테이션 키트에는 로봇 그리퍼 캘리퍼, 샘플 부품 및 액세서리, 시설 주변을 쉽게 이동할 수 있는 다목적 워크스테이션 카트가 포함되어 있습니다. OptiPro는 이제 그라인더, 폴리셔 및 계측 스테이션을 통합한 완전한 기계 가공 셀의 일부로 Q-Span ® 워크스테이션 키트를 제공합니다. OptiPro 그라인딩 기계에서 부품이 나오면 Q-Span ® 워크스테이션은 합격/불합격 시나리오에서 즉시 부품을 측정합니다. 부품이 통과하면 추가 측정을 위해 CMM 기계로 이동합니다.
Kyle Wood, Optics Fabrication Supervisor우리는 이미 익숙하다고 느꼈던 코봇 (cobots) 에 의해 구동되는 공정 중 측정을 위한 안전하고 사용자 친화적인 솔루션을 제공할 수 있는 독특한 기회를 보았습니다.
문제를 조기에 파악하기
공정 중 부품을 측정하는 것은 제조 공정에 매우 중요합니다. Mohring은 다음과 같이 말합니다. "나중에 측정되지 않는 많은 부품을 생산하는 대신 공정 중 측정이 문제를 즉시 포착하여 폐기물을 줄이고 불량 부품을 만드는 동안 제조 공정을 계속하지 않도록 합니다. OptiPro Systems 의 기계 엔지니어인 Mike
Cahill은 예를 들어 Q-Span ® Workstation이 회사의 OptiSonic 그라인딩 기계에서 나오는 유리 실린더를 측정하는 방법을 설명합니다. 실린더는 미니 잭 해머처럼 큰 유리 스택을 통해 진동하는 코링 드릴로 만들어집니다." OptiSonic 기술은 공구 수명을 상당히 연장하지만, 다이아몬드 공구 드릴이 그라인딩 공정의 일부로 시간이 지남에 따라 마모될 수밖에 없으므로, 그 제조 공정으로 인한 실제 공작물 크기가 달라질 것입니다. "라고 그는 말합니다." Q-Span ® 워크스테이션이 각 실린더의 코어 두께를 즉시 측정하면 무인 방식으로 공차 범위를 벗어난 문제를 즉시 포착하고 필요한 경우 드릴 또는 이송 속도를 변경할 수 있습니다. "
수천 달러의 비용 절감
이는 귀중한 재료의 폐기물을 줄이는 것을 의미합니다. 카일 우드 (Kyle Wood) 는 다음과 같이 말합니다. "우리 고객 중 몇몇은 원시 무게에서 금보다 더 가치가 있는 게르마늄을 사용하므로 수천 달러의 비용을 절감하고 있습니다." 라고 그는 말합니다. 또한 Q-Span ® 워크스테이션이 제공하는 섬세한 부품 취급을 강조합니다. "코봇 (cobot) 을 사용하여 고객은 부서지기 쉬운 재료 파손과 날카로운 모서리가 파손되거나 수동 취급으로 인해 치핑되는 것을 방지할 수 있습니다. Q-Span ® Workstation은 로트 크기가 큰 경우 수천 개의 작업물을 생산할 수 있는 무인 작업을 가능하게 합니다. 수동 작업자는 Q-Span ® 이 한 사이클에서 달성할 수 있는 작업을 수행하는 데 6단계가 소요됩니다. 거기에 더해, 우리는 방정식에서 인간 분산을 제거합니다." 라고 그는 말합니다. "그리퍼를 교체하지 않고도 다양한 부품을 측정할 수 있어 한 프로젝트에서 다음 프로젝트로 빠르게 이동할 수 있습니다."
안전 기능이 내장된 유연한 배포
"Q-Span ® 키트를 시설에 바로 가져올 수 있으며, 몇 시간 내에 통합업체를 고용하지 않고 부품을 측정하여 시스템에 하드 툴 로봇을 설치하기 위해 몇 시간 동안 작업할 수 있습니다."
퀸리반 (Quinlivan) 은 뉴 스케일 로보틱스 (New Scale Robotics) 가 Q-Span ® 워크스테이션 키트에 전원을 공급하기 위해 UR3 코봇 (cobot) 을 선택한 이유에 대해 다음과 같이 설명합니다. "UR3는 훌륭한 폼 팩터를 가지고 있으며 오픈 소스 플랫폼을 제공하여 시스템과 로봇 간의 소프트웨어 핸드셰이크인 URCap을 개발할 수 있게 해줍니다." 라고 설명하며, 이를 통해 사용자가 측정 데이터를 고객 데이터베이스에 직접 공급할 수 있는 UR3e 자체 티치 펜던트를 통해 전체 애플리케이션을 직접 프로그래밍할 수 있다고 설명합니다.
모링 (Mohring) 은 옵티프로 시스템즈 (OptiPro Systems) 가 다양한 로봇과 함께 작업했다고 말합니다. 그는 "UR cobot 의 사용 편의성과 협업 특성은 이를 업무 셀에 구현하는 데 중요한 역할을 했습니다. 우리는 다른 옵션과 마찬가지로 기술을 개발하고 다양한 프로그래밍 알고리즘을 배우는 데 많은 시간을 할애할 필요가 없습니다." 라고 말합니다. UR3e 는 코봇 (cobot) 이라는 사실은 직원과 함께 작동하고 기존 워크플로에 맞출 수 있습니다. “코봇 (cobot) 의 내장된 안전성 덕분에 고정 산업용 로봇의 비용 없이 유연한 자동화의 이점을 제공합니다. 기존 로봇과 마찬가지로 모든 추가 가딩 및 레이저를 추가할 필요는 없습니다. Q-Span ® 시스템을 기계 사이에 간단히 휠링할 수 있습니다. 기본 3축 밀이 될 수 있으며 최대 6축 동시 그라인딩 플랫폼 또는 폴리싱 플랫폼이 될 수 있습니다. 모든 기계에 장착할 수 있을 정도로 유연합니다."
병목 현상 방지
그라인딩 기계에서 Q-Span ® 워크스테이션을 공정 중 측정하고 부품을 통과/실패 빈으로 분류하면 계측 실험실의 라인 아래로 병목 현상을 방지하는 데 도움이 됩니다. Mohring은 다음과 같이 설명합니다. "공정 초기에 제조 셀에서 공차 범위를 벗어난 부품을 계측 실험실의 CMM 기계로 보내지 않고도 잡으면 고객에게 많은 비용과 시간을 절약할 수 있습니다.” Q-Span ® 키트의 공정 중 측정을 통과한 부품만 전체 치수 검증을 위해 CMM 기계로 이동합니다.
비용 절감 및 효율성 향상
"광학 제조에는 종종 그라인딩 작업, 폴리싱 작업, 계측 작업이 모두 하나의 작업 셀 내에 있는 셀 설정이 있습니다." 라고 그는 말합니다. "각 기계에 사람이 없다는 것은 큰 비용 절감이며, 사내 인력이 줄어든 코로나 시나리오에서는 가까운 거리에서 많은 사람들이 함께 일할 필요가 없기 때문에 고객에게 큰 자산이 되었습니다."
미래를 위한 아이디어
OptiPro System의 턴키 제품의 일부로 Q-Span ® 워크스테이션 키트를 추가함으로써 향후 프로젝트에 대한 많은 아이디어가 떠올랐습니다. 카일 우드 (Kyle Wood) 는 "UR 코봇 (UR cobots) 을 통해 미래 또는 기존 생산에 혁신 요소를 추가 할 수 있다는 자신감을 얻었습니다." 라고 말합니다.
해결된 자동화 과제:
달성된 부품에 대한 100% 공정 중 검사 부서지기 쉬운 작업물을 잘게 썰거나 손상시킬 수 있는 덜 정밀하고 덜 반복 가능한 수동 측정값을 교체했습니다. 여러 대의 컴퓨터에 유연하게 배포 사내 인력 감소와 함께 Covid 시나리오에서 중요한 공정 내 품질 검사의 무인 작동 활성화
핵심 가치 동인:
공정 중 측정을 제공하여 허용 오차를 벗어난 부품을 즉시 포착합니다. 스크랩 감소 계측 실험실의 병목 현상 방지 적은 설치 공간 근로자 배치의 유연성 증가 협업이 가능하고 안전함 프로그래밍이 용이함 품질 검사를 위한 완벽한 키트
협업 로봇이 해결한 작업:
정밀 광학 기계로 제조된 소형 부품의 공정 중 측정.
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