Automatización en Go Fast Campers
Automatización en Go Fast Campers
En menos de cinco años, Go Fast Campers (GFC) en Bozeman, Montana, ha crecido desde el concepto inicial hasta una innovadora operación de fabricación con 65 empleados y un salario mínimo inicial de $ 52,500 al año más beneficios. La automatización de cobots ha sido la estrategia de éxito de GFC desde el primer día. Una línea de cobots tensores de máquinas UR5 totalmente integrados utiliza un único programa de robot para producir cualquier pieza, en cualquier celda de la máquina. Esto permite a la empresa fabricar componentes de alta calidad justo a tiempo, ofreciendo una ventaja competitiva significativa, al tiempo que puede incorporar rápidamente los comentarios de los clientes.
En Go Fast Campers, una línea de cuatro cobots UR5 está totalmente integrada con las máquinas CNC de Haas, ofreciendo 22 horas de productividad por día, incluidas 6 horas de fabricación no tripulada y sin luces. Todos los robots utilizan el mismo programa de robot, de modo que cualquier célula puede ejecutar cualquiera de las piezas de la empresa en cualquier volumen para cumplir con los requisitos de montaje de cada día.
La flexibilidad y facilidad de integración y programación de los cobots UR5 significa que GFC puede ejecutar de 20 a 25 trabajos en cuatro centros de mecanizado cada día, con cambios que solo tardan de 10 a 15 minutos. Las celdas de la máquina producen solo las cantidades necesarias para ese día, ya sean 15 o 500 piezas. Habiendo experimentado las ventajas de la automatización robótica para una pequeña empresa, GFC ha comenzado el camino de convertir su configuración de celda de mecanizado cobot en un producto que se puede vender a otros pequeños fabricantes para ayudarlos a comenzar con la automatización y administrar sus negocios de manera efectiva.
"Estas herramientas de automatización, por lo general, solo se ven en estas empresas gigantes, y creo que en realidad tienen el mayor poder para las pequeñas empresas", dice el CEO y cofundador de GFC, Wiley Davis. “Si una pequeña empresa no tiene acceso a estas herramientas, no hay forma de que pueda competir. La automatización es una herramienta realmente poderosa para permitir una diversidad mucho mayor de productos y perspectivas".
Echar un vistazo más de cerca al proceso y los detalles clave para una transición exitosa de los procesos manuales a la automatización con robots colaborativos
Todas las piezas comienzan como piezas en bruto de material de palanquilla de aluminio de grado aeroespacial que se corta en siete tamaños de stock estándar diferentes y se carga en bandejas en las cuatro celdas de mecanizado tripuladas por cobot. Cada robot utiliza el mismo programa, con un aporte mínimo de un operador para definir qué pieza se está fabricando. Luego, el robot recoge una pieza, la coloca en una estación de re-agarre para que pueda encontrar el centro de la pieza y la carga en la máquina. La máquina fresa la primera operación, el robot voltea la pieza para mecanizar la segunda operación, la pieza se expulsa del tornillo de banco y un brazo retractor tira de las piezas hacia un recipiente de lavado, listo para los procesos posteriores.
Las E/S integradas del cobot UR permiten a GFC controlar todos los sistemas auxiliares a través del programa del robot. Stephan Morris, COO, dice: "Esto ha sido increíblemente útil para nosotros, ya que accionamos el tornillo de banco, el mecanismo eyector, el mecanismo extractor, el cilindro de la puerta que abre y cierra la puerta, todas esas cosas son posibles gracias al fácil lenguaje de programación de UR y la fácil oportunidad de simplemente conectar diferentes pines a diferentes sistemas neumáticos."
El otro componente clave son las capacidades de retroalimentación de fuerza del cobot UR5e y una pinza Robotiq certificada UR+. Eso permitió a Davis construir un sistema confiable y seguro sin tener que invertir en sensores adicionales y otros sistemas que el equipo tendría que aprender, y que también traerían problemas de confiabilidad adicionales. El equipo también ha utilizado el soporte de ingeniería de aplicaciones de UR, que proporcionó información valiosa sobre los protocolos de comunicación para ayudar a guiar nuevos proyectos.
Utilizando las capacidades de scripting del cobot de UR y la aplicación Fusion 360 certificada por UR+ de Autodesk, Davis y su equipo de ingeniería desarrollaron un enfoque de programación innovador que permite que cualquier celda haga cualquier pieza dentro de un volumen máximo de celda utilizando cualquier tamaño de stock estándar. El equipo de ingeniería de GFC utilizó la capacidad de Fusion para programar ejes x-y-z utilizando un modelo CAD para las piezas y un punto de origen: el vicecentro de la máquina más el tamaño del stock. Con un mínimo de información sobre el tamaño, la altura y el peso de la culata, el software guía los movimientos del robot.
Las E/S integradas del cobot de UR permiten a GFC controlar todos los sistemas auxiliares a través del programa de robot.
Stephan Morris, COO, dice: "Esto ha sido increíblemente útil para nosotros, ya que accionamos el tornillo de banco, el mecanismo eyector, el mecanismo extractor, el cilindro de la puerta que abre y cierra la puerta, todas esas cosas son posibles gracias al lenguaje de programación fácil de UR, y la oportunidad fácil de simplemente conectar diferentes pines a diferentes sistemas neumáticos".
Con su experiencia en la replicación de células de máquina cobot-CNC exitosas, confiables y totalmente integradas, GFC está desarrollando un nuevo negocio para ayudar a otras empresas emprendedoras a comenzar desde su garaje con la automatización.
El ingeniero del equipo de proyectos especiales Ian Sparkman dice: "Estamos tratando de hacer que el robot sea una herramienta más sofisticada. A pesar de que es extremadamente fácil de programar, esto significa que el usuario final no tiene que hacer ninguna programación. Los parámetros de una pieza ya no solo contienen los tamaños de las existencias y el número de programa de la pieza, sino que también contienen el tipo de secuencia de movimientos del robot que necesita para hacer esa pieza en particular".
La línea de cobots UR integrados en CNC de GFC permite a la empresa ejecutar cuatro celdas de máquina con un solo operador. La empresa logra unas 22 horas por día de tiempo de máquina, 6 horas de las no tripuladas con las células cobot funcionando sin luces.
Para cada pieza mecanizada, el cobot, equipado con la pinza de retroalimentación de fuerza certificada UR+ de Robotiq, recoge una pieza de material de aluminio de una bandeja, la coloca en una estación de nuevo agarre para encontrar el centro de la pieza y la carga en la máquina.
Una vez que la máquina fresa la primera operación, el robot abre la puerta y voltea la pieza para mecanizar la segunda operación.c
Al mismo tiempo, el controlador del robot expulsa la pieza del tornillo de banco y envía un brazo retractor para tirar de las piezas a un recipiente de lavado, listo para procesos posteriores.
Wiley Davis, CEO and co-founder, Go Fast CampersSi no hubiéramos construido toda la empresa en torno al concepto de automatización, nuestros 65 empleados no tendrían esos trabajos en absoluto. Y los productos que fabricamos, si pudiéramos formar una empresa a su alrededor, solo serían asequibles para una porción muy pequeña de personas.
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