協作機器人處理自主拾取垃圾桶

Allied Moulded Products Inc.

簡而言之

Allied Moulded是製造非金屬電氣盒和外殼的全方位服務成型業務。面對勞動力短缺的重大挑戰，這家總部位於俄亥俄州的公司選擇了Universal Robots的新ActiNav系統，以自動化一個重要的垃圾收集應用程式。該部署使Allied Moulded能夠減少加班費用，將現有工人轉移到更符合人體工程學的任務，並提高生產流程的一致性。

與許多在俄亥俄州製造業運營的公司一樣，由於勞動力市場條件困難， Allied面臨著填補空缺職位的挑戰。與此同時，該公司希望通過消除重複且不符合人體工程學的垃圾收集任務來提高工人的安全性。製造支援部門經理Tom Carlisle解釋說：「在尋找自動化時，您會尋找重複性。如果您與裝卸機器的一致性更高，您可以更好地控制品質。

製造工程師技術人員Nate Gilbert補充說：「在垃圾收集應用程式上使用手工勞動會產生不一致的結果：手工勞動的最大挑戰之一是他們會感到疲倦，在一天結束時，生產會下降；而使用機器人，您總是可以依靠一致的輸出。「

挑戰新

冠肺炎疫情增加了對公司體力勞動力的另一層擔憂。Carlisle表示：「我們可能面臨的風險是，敬業的員工在任何時候都不會因為他們無法控制的原因而來到這裡。」「因此，我們需要一種方法來維持這些流程的運作。

「當Allied首次研究垃圾桶拾取自動化時，該技術「並非我們所需要的」， Gilbert說：「防護過於侵擾，當我們需要該領域的操作員時，這將使之變得困難。Allied的樓層空間已經相當有限，一開始，不得不加強防護以容納機器人的想法是阻礙我們前進的原因之一；但由於協作機器人在員工周圍是安全的，我們覺得這是一個很好的方式。」

Allied Moulded Products Inc.

產業 Plastic and Polymers

國家 United States

員工人數 100-500

所使用的協作機器人 UR10

觀看UR10e cobot如何處理自主垃圾桶拾取，長期以來被認為是「機器人技術的聖杯」

解決方案

Allied Moulded對協作機器人（或cobots ）的興趣是在前往附近成功部署Universal Robots （ UR ） cobots的工廠後引發的。

Allied隨後在一次貿易展上看到了UR ，最終導致了UR屢獲殊榮的自動垃圾桶拾取套件的部署–這是一種靈活，易於使用的自動垃圾桶拾取解決方案，可同步處理視覺處理，無碰撞運動計劃和自動即時機器人控制。

「ActiNav是我們有信心可以在不造成一堆額外障礙的情況下進入可用空間的第一個系統。我們真正想要的只是將零件從垃圾桶中取出並放到輸送帶上的簡單性，而ActiNav似乎滿足了這一需求。」Gilbert指出， ActiNav對經常用於零件定位的振動給料機進行了重大改進。

輕鬆編程和部署

Allied Moulded擁有傳統自動化的經驗，但部署cobot是「一種全新的體驗」，維護小組負責人Nathan Wells說：「看到不需要關在籠子裡的東西，而且我可以在它工作時四處走動，真是令人興奮。在編程方面，這可能是我曾經編程過的最簡單的機器人之一。您不必輸入任何具體的數字或類似的數字；您只需將其移動到位，按下幾個按鈕，即可開始使用程式。」

數據饋送和BIN教學過程

為ActiNav提供零件識別的數據是一個同樣無痛的過程， Wells說： “我們使用了產品的CAD文件，將其加載到ActiNav中，並將其用於將零件從箱子中註冊。載入過程非常簡單。您只需將其放在USB上並將其插入控制器。

同時，教導垃圾桶也非常簡單：「我們只需將機器人觸摸到垃圾桶的每個部分。您可以進行一些操作， ActiNav會自行學習垃圾桶。我想說，在設置的第一天之後，學習如何實際進行編程可能需要一個轉變，在那之後，我們可以自己做得很好。」

只是簡單，從垃圾桶中取出零件並放到輸送帶上才是我們真正想要的。

Nate Gilbert, Manufacturing engineer technician, Allied Moulded Products Inc.

垃圾桶拾取週期

此過程始於庫存處理員將整箱零件卸載到垃圾桶中。啟動後，垃圾箱傾斜以將其零件傾倒到ActiNav垃圾桶中。ActiNav拿起一部分–在這種情況下，是一個擠出的玻璃纖維電接線盒外殼–並將其以適當的方向放置在狹窄的有欄輸送帶上。

Carlisle解釋說，正確放置是至關重要的：「由於機器執行的次要操作，零件必須按特定順序放置在機器上。如果零件放置不正確，您必須拒絕，這樣您就失去了該零件的所有勞動力和材料。」輸送機將零件帶到一個小型的籠式工作單元，該單元具有帶有多個工作站的旋轉工作臺。在每個工作站，都有一個製造元件應用到杯子上，最終有一個外輸送帶將成品零件傾倒到一個大垃圾桶中。Carlisle指出，在此過程中， ActiNav必須自主做出一些決定：選擇哪個零件，如何將其放置在正確的方向，以及如何識別不正確的零件，將其放在一邊並繼續其主要任務。

Gilbert說：「如果垃圾桶保持滿滿， ActiNav可以在沒有操作人員介入的情況下進行一整天：無論方向如何，機器人都能將我們的零件從垃圾桶中取出並正確放置在機器上，這給我留下了深刻的印象。對於機器人來說，這樣的任務通常很難完成。我們對操作人員這樣做很有信心；但讓機器人這樣做，而不必在這種情況下使用直接勞動力，這是一個很大的好處。」

無柵欄自動化可實現人機協作

Carlisle指出，傳統的自動化需要墊子、柵欄和外殼來保護工人免受潛在的傷害，但這可能會導致需要「辦公室大小」的籠子來自動化某些任務，而cobots的設計目的是在人們附近操作：「這讓您可以靈活地將機器人放置在何處，\ [和]讓您可以與它互動：如果有困難，您需要去清除錯誤，那麼您不需要經歷一個很大的程序才能獲得訪問權限。它使地板上的人更容易接受，因為他們似乎無法接近它，它就在公開的地方。」

烏龜和野兔

卡萊爾說：「ActiNav不吃午餐、抽煙或上廁所，而且總是會出門上班，就像烏龜和野兔一樣。ActiNav是一致的。它總是在那裡，穿上零件。人工操作者可以更快，但他們的一致性可能會受到休息需要的影響。在一天結束時，與人類操作者相比， ActiNav的產品總量應該是相同的，如果不是更好的話；但沒有一直移動的疲勞和手動靈活度。“部署ActiNav使Allied Moulded的操作員能夠提高技能，成為系統的培訓師和導師，並為未來的自動化項目提供設計理念。Carlisle表示：「由於我們引入自動化來完成許多平凡和不安全的任務，並且為了更安全起見，我們的營運商是我們最大的資產，他們為您的下一代員工提供最好的培訓人員。」

啟用深層垃圾桶中的準確拾取

Allied Moulded維護團隊負責人Nate Wells表示：「ActiNav可以直接從垃圾桶中挑選，零件定位也無所謂。ActiNav的高分辨率傳感器和CAD匹配，即使在雜亂的深層垃圾桶中也能實現高精度拾取。ActiNav套件的自主運動模組選擇一個機器人姿勢，確保每次都以相同的方式將零件放入夾具中，提供準確的拾取和零件導向放置

在整個輪班期間執行

Allied Moulded製造支援部門經理Tom Carlisle表示：「ActiNav幾乎可以執行我們有零件可供執行的整個班次。」「假設你有一張1萬份的訂單，它會在那段時間內運行。」

直觀編程

ActiNav程式設計得益於與UR教學吊墜的完全整合，既直觀又簡單。Allied Moulded維護小組負責人Nate Wells表示，進行調整「花了十分鐘的時間」。「這是我做過最簡單的程式設計。」ActiNav在2020年LEAP大獎的工業自動化類別中獲得金獎。LEAP (Leadership in Engineering Achievement Program)獎項旨在表彰為設計工程領域提供服務的最具創新性和前瞻性的產品。