Kom Igång

Effektivisera driftshastigheter med cobot automatisering

Automatisering hos Toyota Motor Hokkaido, Inc.

Video — Toyota Motor Hokkaido, INC, Japan

I korthet

Toyota Motor Hokkaido, Inc., som tillverkar växellådor, axlar och andra delar till Toyota-fordon i Tomakomai, Hokkaido i Japan, har "förstärkning av tillverkningsstrukturen" som ett viktigt mål. Företaget började bygga ett robotsystem med hjälp av UR cobots för att förbättra sina anläggningar för diff-pinion (runda kugghjul) lastningsprocessen, vilket hade varit en utmaning. Som ett resultat kunde de bygga sitt eget robotsystem som minskade kostnader och utrymme och förbättrade drifthastigheten från 92% till 98% jämfört med det tidigare systemet.

I processen att mata in en diff-pinne i en bearbetningsmaskin lyfter operatören upp ett spett med flera diff-pinnar spettade på den och ställer den på överföringsmaskinen på dess sida, och arbetsstycket matas in i maskinen under sin egen vikt. Utrustningen var tvungen att ändras varje gång arbetsstyckets form ändrades, och det spetsade arbetsstycket vägde 2 till 3 kg, vilket placerade en tung börda på operatören som var tvungen att arbeta försiktigt för att undvika att skada arbetsstycket.

Hur de gjorde det

Junichi Isobe, Head of HEVG Group, Unit Manufacturing Engineer Office, Engineering Department of Toyota Motor Hokkaido, säger: "Vi ville förbättra våra egna processer baserat på vårt mål att stärka vår tillverkningsstruktur och introducerades till UR cobots av vår distributör, Toyoda Yuki. Efter att ha sett den växande populariteten för samarbetande robotar på den internationella robotutställningen i december 2019 och ROBODEX-utställningen i januari 2020 bestämde vi oss för att anta utmaningen."

Utmaningen med att introducera en cobot för första gången var att hålla cykeltiden inom den föreskrivna tiden och att hitta ett sätt att känna igen arbetsstycket. En visionkamera skulle överskrida cykeltiden och det skulle vara svårt att upptäcka arbetsstycket eftersom det är blankt svart. Därför utformade Toyoda Yuki en metod som använder UR cobot: s inbyggda kraftmomentsensor (F/T-sensor) för att upptäcka arbetsstycket när gripdonet träffar arbetsstycket. Denna metod antogs efter ett demonstrationstest. Syusaku Jin, Unit Manufacturing Engineering Department, HEVG, Engineering Division säger: "Vi bestämde oss för att utveckla ett system utan kamera, vilket förenklar systemkonfigurationen. Griparna är OnRobot's RG2 och RG6, som är UR+ produkter, så de var lätt programmerade på UR cobot's teach pendel, samt cobot's inbyggda F/T sensor."

Toyota Motor Hokkaido

Industri Automotive and Subcontractors

Land Asia

Antal anställda 1000+

Cobot använd UR5e, UR10e and UR16e

Hur de gjorde det

Ta en närmare titt på processen och viktiga detaljer för en framgångsrik övergång från manuella processer till automatisering med samarbetsrobotar

Bekväm automatisering

Suguru Sakai, ledare för produktionssektion nr 12, enhetsproduktionsavdelningen. No.1, som ansvarar för arbetet på plats, kommenterade också: "Om vi vill placera ett arbetsstycke i motsatt riktning eller ändra antalet spett, kan vi göra det helt enkelt genom att omprogrammera roboten. Roboten kontrollerar också arbetsstyckets tjocklek, vilket jag tycker är mycket bekvämt."

Fördubbling av utfört arbete

Tidigare fanns det en materialmatare per linje, men UR cobot levererar material till två linjer med en enda robot. Medan en ny materialmatare behövdes varje gång en ny modell lades till, kan robotprogrammeringen nu ändras för att rymma den nya modellen, vilket sparar på investeringen. Som en säkerhetsåtgärd installeras en säkerhetsskanner så att roboten saktar ner när en person kommer i närheten av den och stannar om en person träffar den.

Naturligtvis är minskande systemkostnader en av nycklarna till att stärka tillverkningsstrukturen. Men utöver det är arbetet med olika projekt det sätt på vilket vi kan förbättra vår egen kompetens. Jag tror att detta är ett sätt att stärka vår tillverkningsstruktur.

Junichi Isobe, Head of HEVG Group, Unit Manufacturing Engineer Office, Engineering Department of Toyota Motor Hokkaido

En stabil produktionslinje med förbättrat utnyttjande

Med färre avvikelser har utnyttjandegraden förbättrats från 92% till 98%. "Det är en glädje att kunna driva produktionslinjen på ett mycket stabilt sätt", säger Syusaku Jin. "Det svåraste var ledningsarbetet. Jag hade ingen erfarenhet av sådant ledningsarbete, så jag tror att denna erfarenhet kommer att vara mycket användbar när vi installerar nästa robot. Det hjälpte mig också att förbättra mina färdigheter i elektriska ritningar för annan utrustning, oavsett robotar.”

UR cobots används också på monteringslinjen. Här är roboten placerad i slutet av transportbandet där människor är uppradade och ansvarar för att överföra arbetsstycket till nästa transportband. Fördelen med detta system är att även om ett problem skulle uppstå med cobot är det möjligt att återgå till mänskligt arbete och inte behöva stoppa driften.

Toyota Motor Hokkaido hoppas kunna introducera UR cobots i olika processer i framtiden. "Naturligtvis är minskande systemkostnader en av nycklarna till att stärka tillverkningsstrukturen. Men utöver det är arbetet med olika projekt det sätt på vilket vi kan förbättra vår egen kompetens. Jag tror att detta är ett sätt att stärka vår tillverkningsuppsättning", säger Isobe.