Los cobots UR ofrecen una solución de automatización segura y fácil de usar
En resumen
OptiPro Systems, un fabricante de equipos de fabricación óptica de precisión, se enfrentó a una mayor demanda de los clientes para ofrecer una solución automatizada que pudiera medir, en proceso, los productos que los clientes de OptiPro fabrican en sus máquinas. OptiPro encontró la solución en la estación de trabajo Q-Span ® de New Scale Robotics, un kit de aplicación para la medición de piezas pequeñas impulsado por un cobot UR3 de Universal Robots.
Con sede en el norte del estado de Nueva York, OptiPro Systems ha estado desarrollando instrumentos de rectificado, pulido y metrología de precisión para la industria óptica desde finales de la década de 1980. Cada vez más, los clientes de la compañía han comenzado a solicitar soluciones llave en mano. "En lugar de que los clientes compren máquinas y equipos individuales por partes para sus soluciones de fabricación, ahora podemos manejar todo el proceso, suministrándoles una celda que mide y fabrica las piezas en bruto, y las convierte en una pieza de trabajo final", dice David Mohring, Coordinador de Metrología de OptiPro Systems. El control de Calidad es crucial ya que la mayoría de los clientes de OptiPro fabrican piezas para los sectores médico y militar que requieren una inspección del 100%.
Optipro Systems
Actualizar una solución existente
OptiPro Systems ya había implementado robots colaborativos de Universal Robots internamente para atender máquinas de rectificado y CMM que hacían prototipos. Cuando salió New Scale Robotics con el kit de estación de trabajo Q-Span ®, OptiPro tomó nota. "Vimos una oportunidad única para ofrecer una solución segura y fácil de usar para la medición en proceso impulsada por cobots con los que ya nos sentíamos cómodos", dice Kyle Wood, Supervisor de Fabricación de Óptica en OptiPro Systems.
Q-Span® Workstation es un kit de aplicación UR+, lo que significa que ha sido probado y certificado para integrarse a la perfección con los cobots UR, en este caso el cobot de mesa de UR, el UR3. El kit de estación de trabajo Q-Span ® incluye pinzas calibradoras robóticas, piezas de muestra y accesorios, y un versátil carro de estación de trabajo que se mueve fácilmente por las instalaciones. OptiPro ahora proporciona el kit de estación de trabajo Q-Span ® como parte de celdas de mecanizado completas, que incorporan amoladoras, pulidoras y estaciones de metrología. Cuando las piezas salen de una rectificadora OptiPro, la estación de trabajo Q-Span ® mide inmediatamente las piezas en un escenario de pasa/falla. Si las piezas pasan, pasan a la máquina CMM para su posterior medición.
Kyle Wood, Optics Fabrication SupervisorVimos una oportunidad única para ofrecer una solución segura y fácil de usar para la medición en proceso impulsada por cobots con los que ya nos sentíamos cómodos
Detección temprana de problemas
La medición de las piezas en proceso es vital para el proceso de fabricación, dice Mohring: "En lugar de producir un montón de piezas que no se miden hasta más tarde, la medición en proceso detecta problemas de inmediato, lo que reduce los desechos y se asegura de que no continuemos el proceso de fabricación mientras fabricamos piezas defectuosas.
Mike Cahill, ingeniero mecánico de OptiPro Systems, explica cómo Q-Span ® Workstation, por ejemplo, puede medir los cilindros de vidrio que salen de la rectificadora OptiSonic de la empresa. El cilindro está hecho por un taladro perforador que, como un mini-martillo, oscila a través de una gran pila de vidrio." La tecnología OptiSonic prolonga significativamente la vida útil de la herramienta, pero es inevitable que la broca diamantada se desgaste con el tiempo como parte del proceso de rectificado, por lo que el tamaño real de la pieza de trabajo resultante de ese proceso de fabricación variará ", dice." Hacer que la estación de trabajo Q-Span ® mida inmediatamente el grosor del núcleo de cada cilindro nos permite detectar de inmediato problemas fuera de tolerancia y cambiar los taladros o la velocidad de avance si es necesario ".
Miles de dólares en ahorros
Esto significa reducir el desperdicio de materiales preciosos. Kyle Wood da un ejemplo de lo valioso que es: "Varios de nuestros clientes usan germanio, que vale más que el oro en peso bruto, por lo que estamos hablando de miles de dólares en ahorros", dice, enfatizando también el delicado manejo de piezas proporcionado por Q-Span® Workstation. "Con el cobot, nuestros clientes ahora evitan que el material quebradizo se rompa y que los bordes afilados se fracturen o astillen por el manejo manual. La estación de trabajo Q-Span ® permite una operación no tripulada que puede producir miles de piezas de trabajo cuando los tamaños de los lotes son grandes, un operador manual necesitaría seis pasos para hacer lo queQ-Span ® puede lograr en un ciclo. Además de eso, eliminamos la varianza humana de la ecuación", dice. "También podemos medir una variedad de piezas diferentes sin cambiar la pinza, lo que nos permite pasar rápidamente de un proyecto a otro".
Implementación flexible con seguridad incorporada
"De hecho, puede llevar el kit Q-Span ® directamente a sus instalaciones y, en cuestión de horas, tenerlo midiendo piezas sin contratar a un integrador para pasar horas trabajando para obtener un conjunto de robots con herramientas duras en su sistema".
Quinlivan explica que New Scale Robotics eligió el cobot UR3 para alimentar el kit de estación de trabajo Q-Span ® por varias razones: "El UR3 tiene un gran factor de forma y proporciona una plataforma de código abierto, lo que nos permite desarrollar un URCap, que es un apretón de manos de software entre nuestro sistema y el robot", dice, explicando que esto hace posible que el usuario programe toda la aplicación directamente a través del propio colgante de enseñanza del UR3e que puede alimentar datos de medición directamente en las bases de datos de clientes.
OptiPro Systems ha trabajado con una variedad de robots diferentes, dice Mohring. "La facilidad de uso y la naturaleza colaborativa del cobot de UR han sido fundamentales para implementarlo en nuestras células de trabajo, no tenemos que dedicar mucho tiempo a desarrollar técnicas y aprender diferentes algoritmos de programación como con algunas de las otras opciones que existen", dice y agrega que el hecho de que el UR3e sea un cobot le permite operar junto con los empleados y encajar en los flujos de trabajo existentes. "Debido a la seguridad incorporada del cobot, ofrece las ventajas de la automatización flexible sin los costos de los robots industriales fijos. No necesitamos añadir toda la protección y los láseres adicionales como con los robots tradicionales. Simplemente podemos mover el sistema Q-Span® entre máquinas; podría ser un molino básico de tres ejes, hasta una plataforma de molienda simultánea de seis ejes, o una plataforma de pulido, es lo suficientemente flexible como para poder colocarlo en cada una de nuestras máquinas".
Prevención de cuellos de botella
Tener la medida Q-Span® Workstation en proceso en la máquina rectificadora, clasificar las piezas en contenedores de paso/fallo, también ayuda a prevenir cuellos de botella más adelante en la línea en el laboratorio de metrología explica Mohring: "La captura de piezas fuera de tolerancia allí mismo en la celda de fabricación al principio del proceso sin tener que enviarlas a una máquina CMM en el laboratorio de metrología ahorra mucho dinero y tiempo a nuestros clientes." Solo las piezas que pasan la medición en proceso del kit Q-Span ® pasan a una máquina CMM para una verificación dimensional completa.
Reducción de costes y aumento de la eficiencia
"A menudo, en la fabricación de óptica, hay una configuración de celda donde hay una operación de molienda, una operación de pulido y luego una operación de metrología, todo dentro de una celda de trabajo", dice. "No tener una persona en cada máquina es una gran reducción de costos, y en un escenario de Covid con una fuerza laboral interna reducida, ha sido un gran activo para nuestros clientes, ya que no tienen que tener tantas personas trabajando juntas muy cerca".
Ideas para el futuro
La adición del kit de estación de trabajo Q-Span ® como parte de la oferta llave en mano de OptiPro System ha generado muchas ideas para futuros proyectos. "También nos ha dado confianza para agregar un elemento de innovación a la producción futura o existente con los cobots UR, que va a ser cada vez más importante", dice Kyle Wood.
Retos de automatización resueltos:
Inspección 100% en proceso de las piezas conseguidas Sustitución de medidas manuales menos precisas y menos repetibles que pueden astillar o dañar piezas de trabajo quebradizas Implementación flexible en varias máquinas Habilitó la operación no tripulada de la inspección de calidad en proceso, crítica en un escenario de Covid con una fuerza laboral interna reducida
Impulsores clave del valor:
Proporciona medición en proceso, capturando inmediatamente piezas fuera de tolerancia Reduce la chatarra Evita los cuellos de botella en el laboratorio de metrología Huella pequeña Mayor flexibilidad en el despliegue de los trabajadores Colaborativo y seguro Fácil de programar Kit completo para inspección de calidad
Tareas resueltas por robots colaborativos:
Medición en proceso de piezas pequeñas fabricadas por máquinas ópticas de precisión.
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