

PrecisionForm是小型定制金屬零件的市場領導者,面臨的挑戰是將在深料鬥中挑選零件並將其插入數控機牀的任務自動化。該公司部署了Universal Robots的ActiNav系統,以實現靈活的機器裝載,使他們能夠提高競爭力,克服勞動力挑戰,賦予員工權力並延長舊設備的使用壽命。
自動化任務最大的麻煩是什麼?如何向機器人展示零件。這是PrecisionForm在自動化其初始項目時迅速得出的結論:部署機器人來挑選活塞環並將其放置在千分尺上進行檢查。與賓夕法尼亞州合同製造商的許多零件一樣,戒指經過批量處理並裝入大垃圾桶,全部混在一起。為了讓cobot挑選它們,操作員必須先將它們放置在託盤上的網格圖案中。
PrecisionForm總裁兼首席執行官Alex Corckran表示:「我們花在啟動和運行該應用程式的時間中有50-75%是為了弄清楚機器人如何挑選零件。」「讓操作人員為cobot布置零件仍然比手動進行整個檢查過程更快–但如果cobot可以直接從垃圾桶中取出並繞過整個步驟,那不是很好嗎?」
PrecisionForm開始為下一個項目研究垃圾桶拾取解決方案;從垃圾桶中拾取零件以進行數控銑削。該公司聯繫了多家供應商,並向他們發送了樣品零件,以確定是否可以從垃圾桶中取出。Corckran回憶說:「答案總是,是的:但是……」和「但是」永遠不會被我們接受。他回憶說,有些系統在某些顏色的部件上有問題,有些系統在扁平部件上有問題,而有些系統則需要廠商的工程師出來處理從一個部件到另一個部件的轉換。
Corckran解釋說,使用碗進紙器進行零件展示並不是一個可行的選擇。“當您的容量非常大並且您有適合工作的部件時,碗式喂食器是有效的。對於其他零件,當您的體積較小時,在碗進料器上從一個零件切換到下一個零件是不可能的,或者只是需要太長時間才能使其有效。在許多情況下,讓一個人完成這項工作比切換自動化流程更容易。」
Alex Corckran, PrecisionForm CEO我們每週會接觸50至100個零件,以進行檢查或次要流程。絕大多數這些零件的數量不足以證明擁有完全自動化的解決方案是合理的,我們無法輕易地在零件之間切換。

當Universal Robots (UR)和UR經銷商Applied Controls聯繫PrecisionForm建議對ActiNav解決方案進行測試時, Corckran持懷疑態度:「我們認為它將與所有其他垃圾桶揀選解決方案相同,我們向他們發送了一個零件,幾週後他們向我們發送了一個『But.儘管如此, PrecisionForm還是向ActiNav團隊發送了樣品零件以及CAD繪圖和3D模型。Corckran說:「我們真的很震驚。我們向他們發送了兩個部分,其中一個表面非常小且平坦,從未正確地放置在垃圾桶中,並且在24小時內,他們向我們發送了三個ActiNav實際從垃圾桶中取出零件的演示視頻。」

PrecisionForm已經擁有Universal Robots的UR3和UR5 cobot ; UR3處理初始活塞環檢查過程, UR5在剎車壓機中加載和卸載零件。憑藉其在Universal Robots cobots上的積極經驗以及初始垃圾桶拾取樣本的令人印象深刻的結果, PrecisionForm決定購買配備ActiNav解決方案的額外UR5 ,並進行部署,以執行非常簡單、低懸掛的水果任務;從垃圾桶中拾取槍械零件並放入數控機牀中。該任務的週期時間為90秒,需要一名全職操作員進行處理,使其成為自動化的完美任務。

PrecisionForm的工業自動化工程師Dan Vazquez說:
「第一步是定義環境並校準傳感器,這非常簡單。您將機器人手臂拖動到要放置環境物體的位置,一旦您定義了這些點,機器人將根據該信息自主規劃其路徑。」PrecisionForm的工業自動化工程師Dan Vazquez說。接下來,只需向cobot提供要挑選的零件的CAD文件。他解釋說:「ActiNav將能夠識別垃圾桶內的零件及其在末端執行器上的位置,同時自主計劃進一步的移動。」他補充說, PrecisionForm在放置零件的循環中實現了兩個重新抓握站,以優化循環時間,並為cobot提供正確的角度來選擇零件以進行最終放置。
Corckran表示, PrecisionForm無法在賓夕法尼亞州Lititz的國際級別上具有競爭力,因為每次只有一名操作員在執行一臺機器:「我們有很多非常熟練的工人。許多這些非常重複的任務是間歇性的,所以我們經常發現自己必須讓一個高技能的人執行一項非常重複的任務,這對士氣來說不是很好,而且也不具成本效益。「 在cobot部署之後,操作人員可以一次運行三到四臺機器,使公司能夠保持競爭力,並幫助其克服臨時勞動力間歇性需求方面的挑戰。根據Corckran的經驗,當需要臨時勞動來執行間歇性任務時,尋找「優秀、合格的人員,在需要時定期出現」是一項挑戰。cobot解決了這個問題。

Corckran表示, PrecisionForm的製造工廠結合了「最新和最優秀的CNC設備」和「30年的舊設備,仍然非常有效」。Corckran解釋說,在舊設備上實施ActiNav的能力不僅具有取代操作員或允許單一操作員操作四臺機器的明顯投資報酬率,還允許公司重新考慮是否需要更換該設備: “例如,我們有一些機器每年生產數百萬個非常大批量的零件。在某些時候,這些機器會磨損,它們會停止生產100 %或99.999 %的好零件。在舊的現實中,我們必須更換那臺機器以保持競爭力,」他說,並繼續說:「但是,如果我們能在那臺機器旁邊實施ActiNav並檢查出1%的壞零件,我們只是拿走了一百萬美元的設備,為其添加了一個非常便宜的解決方案,並可能再花十年的時間。」

PrecisionForm製造的零件公差非常嚴格,客戶會仔細檢查每個零件。為了使公司的舊設備生產達到客戶期望的水平,操作人員每小時停止一次,持續10到15分鐘,並對零件和模具進行全面檢查。Corckran總結道:「這相當於每日產量損失的15 %至20 % ,我們現在可以使用ActiNav進行恢復。」他補充說,在未來的應用場景中, PrecisionForm還設想在其第一個活塞環檢查應用中使用額外的ActiNav系統,消除手動裝載的託盤。
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