Szlifowanie Cobota zapewnia 40% wzrost przepustowości

Automatyzacja w Andrew Pearce Bowls

Zobacz, jakie korzyści przynosi cobot UR5e dostarczony w Andrew Pearce Bowls

W skrócie

Producent drewnianych zastaw stołowych Vermont z powodzeniem wdrożył robota współpracującego z UR5e do obsługi szlifowania wykończeniowego desek do krojenia. Nowy kolega robot, nazwany przez personel „Sandrew”, osiągnął 40% wzrost wydajności produkcji, co spowodowało, że robot zwrócił się w ciągu zaledwie dwóch miesięcy.

Transformacja biznesowa

Andrew Pearce Bowls zaczął przyglądać się automatyzacji, ponieważ szlifierka ręczna awansowała na tokarkę wykończeniową, pozostawiając otwartą pozycję, która okazała się trudna do obsadzenia. „Trudno jest kogoś zwerbować, aby stał przy stole odpływowym i deskach do krojenia piasku przez osiem godzin” - mówi Alex Drew, inżynier aplikacji w Andrew Pearce Bowls. „Piaskowanie naprawdę stawało się dławikiem w naszej produkcji”.

Andrew Pearce Bowls

Branża Woodworking

Kraj United States

Liczba pracowników 25

Użyte coboty UR5e

Jak oni to zrobili

Bliższe przyjrzenie się procesowi i kluczowym szczegółom dla pomyślnego przejścia od procesów ręcznych do automatyzacji z robotami współpracującymi

Dwumiesięczny zwrot z inwestycji i 40% wzrost przepustowości

Kierownik produkcji Andrew Pearce 'a dokładnie przyjrzał się metrykom dotyczącym tego, jak radzi sobie jego cobot UR5e. „Zasadniczo oszczędzamy około 20% czasu, jaki szlifierka spędziłaby na desce podczas szlifowania wykończeniowego” - wyjaśnia. „To nie jest zastąpienie ich, to po prostu skrócenie czasu, który zabiera im przejście od szorstkiego do gotowego produktu, co przekłada się na około 40% wzrost wydajności."

Patrząc na całkowite koszty firmy związane z robotem i wdrożeniem, Welch szacuje, że zwrot z inwestycji (ROI) w robota wynosi około dwóch miesięcy. „Robot UR stał się w tym roku bardzo integralną częścią naszego biznesplanu” - mówi. „Urosliśmy o ponad 20%, więc mamy nadzieję kontynuować ten wzrost w przyszłym roku, a posiadanie aplikacji UR pomoże nam to osiągnąć”.

Szybkie zmiany produktów

Zespół w Andrew Pearce zbudował oprawę, która umożliwia UR5 zmianę własnego papieru ściernego we własnym zakresie. Komórka zawiera również przyrząd do odwracania w kształcie litery V, który umożliwia cobot obrócenie deski o ponad 45 stopni, dzięki czemu może ją podnieść i wyszlifować dolną stronę bez żadnej ręcznej interwencji. „Może dosłownie poruszać się po kompletnych deskach do krojenia, 10-15 na raz, w zależności od tego, ile możemy zmieścić po stronie wejściowej i wyjściowej” - mówi inżynier aplikacji Andrew Pearce 'a, podkreślając, że przezbrojenia są również łatwe w obsłudze. „Robimy wszystko, od desek do krojenia o wymiarach 17x17 cali, aż po małe ozdoby. Zmiana z jednego produktu na drugi jest bardzo prosta. Program zatrzymuje się, wkładasz wszystko, co jest potrzebne do pracy do stołu podającego, a następnie po prostu otwierasz nowy program i uruchamiasz go”.

Programowanie szlifowania we własnym zakresie

UR5e jest wyposażony w certyfikowany przez Robotiq chwytak UR+ AirPick i zestaw do szlifowania. W zestawie znajdują się akcesoria do sterowania powietrzem, narzędzie orbitalne, medium szlifujące, oprogramowanie sterujące czujnikiem siły/momentu obrotowego cobot UR oraz wspornik montażowy, wszystkie sterowane za pomocą „URCap”; uzgadnianie oprogramowania między urządzeniami peryferyjnymi a ramieniem cobot UR, dostępne bezpośrednio przez własny programator programujący cobot.

Oprogramowanie umożliwia użytkownikowi „nauczenie” robota jego wzoru szlifowania. Inżynier aplikacji Andrew Pearce 'a chętnie przyznaje, że nie miał doświadczenia w robotyce przed zagłębieniem się w ten projekt. - Ale każda szansa, że się czegoś nauczę, jest zawsze bardzo ekscytująca. Programowanie i współdziałanie z robotem było zaskakująco proste i łatwe do zrozumienia ”- mówi Drew.

Przyszłe zastosowania

Wkrótce szlifowanie końcowe nie będzie jedynym zadaniem, „Sandrew” – nazwa UR5e nadana przez personel - może zostać dodana do jego CV. Zespół Alex Pearce Bowls dodał kolejny produkt z certyfikatem UR+ do UR5 cobot; Flexx Reference firmy Flexxbotics, oprogramowania/sprzętu wyposażonego w mechanizm blokujący ze względnym przesunięciem, który eliminuje potrzebę aktualizacji punktów orientacyjnych UR cobot i przesuwa się za każdym razem, gdy cobot lub komórka robocza się przesuwa. „Dzięki Flexx Reference będziemy mogli umieścić robota na ruchomej podstawie i przesunąć go, aby załadować i rozładować nasze maszyny do znakowania laserowego. Może w pewnym momencie dodamy również UR10e do obsługi maszyny CNC” - mówi Welch. „Widzimy tak wiele nowych możliwości w sklepie i przyszłych otwarciach, które pozwoliłyby na większą automatyzację”.

Urosliśmy o ponad 20%, więc mamy nadzieję kontynuować ten wzrost w przyszłym roku, a posiadanie aplikacji UR pomoże nam to osiągnąć.

Mike Welch, Production manager at Andrew Pearce Bowls

Rozwiązanie

Zespół spotkał się z dystrybutorem Universal Robots Motion AI (dawniej Axis New England), który pokazał im, jak roboty radzą sobie z zadaniami szlifierskimi.

„Zdaliśmy sobie sprawę, że robot przejmujący szlifowanie staje się po prostu kolejnym narzędziem, które nie zastępuje żadnej ze starych technik, których używamy w naszej pracy ręcznej” - mówi Mike Welch, kierownik produkcji w Andrew Pearce Bowls.

Roboty współpracujące (cobots) z Universal Robots (UR) nie były jedyną opcją automatyzacji rozważaną przez Andrew Pearce Bowls. „Skończyliśmy z UR cobots ze względu na niezastrzeżone oprogramowanie oraz cyfrowe i analogowe wyjścia, które pozwoliły nam dodać dodatkowe urządzenia peryferyjne w procesie mocowania i oprzyrządowania” - mówi Welch.

„Ostatecznie nauczanie i uczenie się online za pośrednictwem UR, Robotiq i naszego lokalnego dostawcy, Axis New England, dało nam wiele zasobów, więc czuliśmy się komfortowo, że nie zostaniemy pozostawieni na pastwę losu, nie wiedząc, jak to obsługiwać”.

Ustawianie punktów dla wzorów szlifowania jest naprawdę proste ” - mówi Alex Drew, inżynier aplikacji w Andrew Pearce Bowls. „ Po prostu ustawiasz zakręty, a następnie decydujesz o prędkości i wzorze, naciskasz Play i wszystko idzie

Andrew Pearce Bowls dodał stół próżniowy sterowany przez wejścia i wyjścia cyfrowe w sterowniku cobot. Po przeniesieniu desek do cobot UR5e, zostały one lekko przeszlifowane i spryskane wodą w celu podniesienia ziarna, aby cobot mógł je zeszlifować. UR5e podnosi płytę z podajnika, umieszcza ją na stole próżniowym, szlifuje wierzch, boki i łamie krawędzie. Stamtąd przesuwa się do pozycji odwróconego przyrządu, lekko szturcha deskę i odwraca ją o 45 stopni, aby można było uzyskać dostęp do deski od dołu. Następnie cobot przenosi deskę z powrotem na stół próżniowy i kończy drugą stronę, po czym układa ją w stos wyjściowy. W zależności od wielkości planszy cykl waha się od sześciu do siedmiu i pół minuty.

Rowki desek do krojenia są szlifowane wrzecionem, które z łatwością zastępuje szlifierkę oscylacyjną na cobot. „Wydrukowaliśmy w 3D uchwyt narzędziowy, który pozwolił nam przytrzymać wrzeciono na robocie, szlifując rowki, których zwykła szlifierka orbitalna nie mogła zmieścić” - mówi Mike Welch, kierownik produkcji w Andrew Pearce Bowls. „Po prostu ściągnęliśmy rysunki mocowania płyty UR ze strony internetowej UR, umieściliśmy je w naszym programie CAD, aby wydrukować dowolny potrzebny wspornik 3D. Zamiast kupić wersję, która miała kosztować nas nawet 10 000 USD, mogliśmy to zrobić we własnym zakresie za 200 USD”.

„W samym zawieszeniu programującym bardzo łatwo jest zaprogramować urządzenia peryferyjne robota” - mówi, wyjaśniając, w jaki sposób zarówno szlifierka, jak i chwytak próżniowy mają własne nakładki URC (programowe uściski dłoni między urządzeniami peryferyjnymi a ramieniem cobot UR), co sprawia, że programowanie, dostrajanie i regulacja elementów końcowych cobot jest bardzo proste. „Jeśli chcesz podłączyć małe elementy powietrza przez cyfrowe wejścia i wyjścia, jest to tak proste, jak umieszczenie węzła do włączania i wyłączania”.

UR5e cobot firmy Universal Robots ma ładowność 5 kg i zasięg 850 mm, zespół w Andrew Pearce Bowls wyposażył cobot w chwytak Airpick i zestaw do szlifowania firmy Robotiq, oba UR+ certyfikowane do bezproblemowej integracji z UR cobots.

Stosując techniki Starego Świata, Andrew Pearce Bows jest największym w kraju producentem ręcznie obracanych misek, przetwarzającym całe ciężarówki kłód, od surowych towarów po gotowy produkt.

Firma wykorzystuje całą kłodę w celu zminimalizowania ilości odpadów, efektem takiego podejścia są deski do krojenia produkowane przez firmę w wielu kształtach i rozmiarach.

„Będąc małą firmą i stanem z małą pulą ludności, aktywnie staramy się promować w naszych szeregach” - mówi Mike Welch, kierownik produkcji w Andrew Pearce Bowls. „Wielu pracowników stara się być tokarzami, więc kiedy zwolniło się stanowisko, jedna z naszych szlifierek była zainteresowana nauką skręcania, więc daliśmy mu szansę. To jednak pozostawiło niedobór w szlifowaniu wykończeniowym; szukaliśmy ciężko i długo, aby wypełnić tę pozycję - bezskutecznie - i ostatecznie zamiast tego zwróciliśmy się do dodania robota uniwersalnego.”

Rozwiązano problemy z automatyzacją:

Programowanie aplikacji szlifowania we własnym zakresie
Zdolność do szlifowania szerokiej gamy krótkoseryjnych partii produktów desek do krojenia
Pomyślnie rozwiąż problemy z wymuszonym zatrzymaniem robota podczas przenoszenia większych elementów

Kluczowe czynniki wpływające na wartość:

Zdolność do zwiększenia wydajności produkcji o 40% przy obecnym personelu
Zwrot z inwestycji w zaledwie dwa miesiące
Lepsze środowisko pracy podnosi morale pracowników

Zadania realizowane przez roboty współpracujące

UR5e cobot obsługuje cały cykl szlifowania wykończeniowego desek do cięcia

Skontaktuj się z Universal Robots

Tysiące firm polega na robotach współpracujących, aby...

Zwiększ produktywność
Dostosuj się do zmieniającego się popytu na produkty
Poprawa samopoczucia i retencji pracowników
Pracownicy z powodu niedoborów siły roboczej