Cobots helpen Molder om de juiste balans te vinden tussen mensen en automatisering

Donnelly Custom Manufacturing is een korte-run, high-mix custom molder die meer dan 40 matrijswisselingen per dag uitvoert op zijn 37 injectiemachines om te voldoen aan de behoeften van klanten met een laag tot gemiddeld volume (zie eerdere artikelen in maart '15 en sept. '12). Een van de belangrijkste uitdagingen is om te leren waar en hoe taken te automatiseren die maar een paar uur duren.

Zoals uitgelegd door president Ron Kirscht, wordt deze voortdurende leercurve ingegeven door een reeks recordverkoopjaren - $ 36,2 miljoen in 2018 - waardoor Donnelly's Alexandria, Minnesota, planthoppen, zelfs met de toevoeging van twee nieuwe persen vorig jaar. "We moeten wendbaar zijn en tegelijkertijd onze expertise op korte termijn benutten om effectief te beheren en tijd te besparen in kritieke processen, zowel setups als productieruns."

Al meer dan tien jaar voegt Donnelly robotica toe, zodat al zijn machines boven de 140 ton Cartesiaanse onderdelenverwijderaars hebben, die werknemers vrijmaken voor meer waardevolle taken bij de pers, zoals lassen, decoreren en machinaal bewerken. In de afgelopen vijf jaar heeft Donnelly ook het nieuwe veld van collaboratieve robots of cobots verkend. Het begon met het installeren van twee Baxter-cobots van het voormalige Rethink Robotics (nu niet meer actief; de technologie werd overgenomen door de Hahn Group uit Duitsland). Donnelly zet ze in voor eenvoudige pick-and-place-taken, zoals het inpakken of knippen van sprues. “Het inpakken van dozen kost het equivalent van de halve tijd van een operator”, zegt Kirscht. "De Baxter kan het en kan tellen zonder de dozen te wegen."

SAMENWERKEND GAAN

Vorig jaar onderzocht Donnelly wat verdere potentiële cobots zouden kunnen bieden in meer geavanceerde sequentiële operaties. Het bedrijf kocht zijn eerste UR5-cobot van Universal Robots. Zegt Jerry Bienias, Donnelly's v.p. van operations:“We hebben CNC-bewerkingswinkels in onze omgeving kunnen bezoeken die verschillende UR-cobots gebruiken. We konden zien dat ze meer in staat zijn dan de Baxter wat betreft snelheid, precisie en programmeergemak.”

Donnelly zette de UR5 aan het werk door twee kleine inzetstukken in een mal met twee holtes te laden en vervolgens de onderdelen te verwijderen, de poorten af ​​te knippen en de onderdelen in buizen in een doos te laten vallen, vijf delen per buis. Dit gebeurt binnen een cyclus van 40 seconden met behulp van end-of-arm tooling (EOAT) die door Donnelly is ontwikkeld om de cobot in staat te stellen al deze handelingen met één EOAT uit te voeren. Daardoor heeft een cel waar voorheen anderhalve operator nodig was, nu nog maar een halve operator nodig. (Bekijk het in actie op http://short.ptonline.com/Donnelly .)

Bienias zegt dat Donnelly waarschijnlijk bij UR-cobots zal blijven voor toekomstige aankopen. De Baxter-cobot (die niet meer op de markt is) was niet opgewassen tegen het laden van de inserts, vanwege het schudden van de arm, merkt hij op, eraan toevoegend:"We houden nog steeds van de Baxter. Het was onze springplank naar een nieuwe wereld van collaboratieve robotica.”

Hoewel een verdienste van cobots vermoedelijk hun vermogen is om veilig in de buurt van mensen te opereren, zijn er beperkingen aan dat principe. Donnelly heeft een harde afscherming rond het gebied van de EOAT dat de onderdelen verwerkt die worden gegoten, omdat ze scherpe randen hebben die letsel kunnen veroorzaken door onbedoeld contact.

Cobots worden ook geprezen vanwege hun programmeergemak, met behulp van een "lead-through-teach"-methode. Bienias merkt op dat een nauwkeurige instelling van de UR5 essentieel is voor het laden van wisselplaten. Een factor is de mal, olie verwarmd tot 380 F, die uitzet als deze opwarmt. De UR5-cobot, gemonteerd op wielen, wordt aan de pers vastgeschroefd en een speciale opstelling EOAT die nauw aansluit bij de productieversie wordt gebruikt om "de robot te leren waar de mal zich in de ruimte bevindt", door middel van het lokaliseren van pinnen op de mal, legt Bienias uit . In 5 tot 10 minuten is de cobot voldoende georiënteerd om de inserts binnen een paar mils te plaatsen.

Hoewel Donnelly best tevreden is met het evoluerende gebruik van cobots, wijst Kirscht erop dat "mensen hier de meeste cruciale productietaken blijven uitvoeren. Automatisering helpt ons de aard van de taken die door mensen worden uitgevoerd beter te begrijpen, zodat we kansen kunnen identificeren om de juiste balans te vinden tussen mensen en automatisering.”