Visiegestuurde cobot verdubbelt dagelijkse productie

Met de belofte van "kwaliteitsonderdelen, gemaakt om te printen, op tijd geleverd", is Walt Machine uit Lumberton, Mississippi, trots op zijn betrouwbaarheid, maar het worstelde met een potentieel knelpunt. Elk jaar maakt het bedrijf met één enkele CNC-machine duizenden camerabehuizingen in slechts twee maanden tijd. Deze kortetermijnstijging van het productievolume stelt regelmatig zijn vermogen onder druk om de belofte van zijn motto waar te maken. Om deze uitdaging aan te gaan, investeerde het bedrijf in een eenvoudig vision-systeem van Robotiq uit Lévis, Quebec, Canada, en installeerde het op een collaboratieve robot (cobot) met een grijpersysteem van Universal Robots (East Setauket, New York).

Walt Machine is gespecialiseerd in zeer nauwkeurig optisch werk voor wetenschappelijke camera-assemblages en ontvangt elk voorjaar een bestelling voor ongeveer 6.000 camerabehuizingen die het produceert op zijn Haas VM-3. De omvang van deze bestelling zou erop kunnen wijzen dat bedrijfsleider Tommy Caughey naast zijn vaste personeel een fulltime CNC-operator zou moeten inhuren, maar deze oplossing heeft zijn gebreken. Om te beginnen duurt het 30 tot 45 minuten om één kant van elke camerabehuizing te bewerken. Dit betekent dat het, met acht uur per dag werken, enkele weken duurt om de volledige order met één machine te produceren. In dat tijdsbestek zouden de onderdelen bijna klaar zijn voor levering tegen de tijd dat een nieuwe medewerker volledig kan worden opgeleid.

In plaats van te investeren in het opleiden van een werknemer en zich zorgen te maken over de retentie van die persoon tussen productiepieken door, overwoog de heer Caughey een robotoplossing. “Ik zag Universal Robots misschien vier of zes jaar geleden op de International Manufacturing Technology Show (IMTS), en ik vond het interessant:een robot die geen extra spullen nodig heeft. Ik volgde door de jaren heen en dacht dat we daar op een dag heen moesten, "zegt hij. Een hindernis voor deze oplossing was dat de cobot een vision- of een transportsysteem nodig had om onbewerkte onderdelen van de tafel van de VMC op te halen. Meneer Caughey kreeg te horen dat dit een zeer moeilijk proces was, een proces dat een toegewijde 'visie-expert' zou moeten behandelen.

In juni 2016 bracht Robotiq echter de Plug + Play-polscamera exclusief voor Universal Robots uit. Met dit systeem kon meneer Caughey elk vakje op zijn verlanglijstje afvinken. Hij kocht een UR10-cobot en monteerde de polscamera direct boven de 140-grijper met twee vingers, waardoor visueel scannen mogelijk werd met vereenvoudigde robotprogrammering.

Om de cobot te leren, zegt de heer Caughey:"Ofwel neem je jouw deel en zet je het op het oppervlak waar je het wilt plukken, en je maakt er vier snapshots van in vier verschillende oriëntaties, of, als het iets eenvoudigs is zoals een rechthoekige of ronde blanco, je stelt gewoon de afmetingen in van wat je plukt, en (de cobot) weet het.” Met deze eenvoudige technieken kan de cobot in ongeveer 10 minuten worden aangeleerd, zegt hij, waardoor een vision-expert overbodig is.

De volgende stap is om 15 tot 20 van dezelfde onbewerkte onderdelen op een tafel binnen het gezichtsveld van de cobot te plaatsen. De robot draait over de tafel en maakt een momentopname van de onderdelen met de camera, komt dan dichterbij en maakt een meer gedetailleerde foto van een enkel onderdeel. Nadat het werkstuk is geïdentificeerd, verplaatst de robot het in de bankschroef van de CNC-machine en stuurt een signaal naar de werktuigmachine om te starten.

Sinds Walt Machine zijn cobot heeft gekocht (die medewerkers "Arthur" noemen), is de productiviteit in de winkel sterk verbeterd. Hoewel de cobot de cyclustijd niet direct verbetert, vermindert het wel de hoeveelheid tijd die nodig is om een ​​taak te voltooien. Arthur werkt 's nachts, waardoor de winkel elke dag twee keer zoveel onderdelen kan bewerken. Het bedrijf heeft de stilstandtijd van de machine verminderd en Arthur heeft de tijd van het personeel vrijgemaakt om werkstukken te plaatsen. Dit verheugt meneer Caughey, die zegt dat hij nerveus was geweest om een ​​robot de hele nacht aan zijn lot over te laten. "Het gaat erom het los te laten en te accepteren dat het nog vier tot zes uur langer zal duren", zegt hij. "Je gaat naar huis en er gaat niets kapot."

De tijd van medewerkers kan nu beter worden besteed. Machinist Matthew Niemeyer leerde de cobot programmeren, waardoor hij zijn professionele vaardigheden op de productievloer kon verbeteren. “Je bent nog steeds bezig met alle finetuning ervan, zoals het programmeren”, legt hij uit, “maar het herstelwerk van het laden en lossen van de machine wordt voor je gedaan, zodat je niet uitgeput raakt. ” Toen de cobot deze hersteltaken overnam, nam de heer Niemeyer een nieuwe rol als verkoopvertegenwoordiger over, waardoor hij zijn talenten kon inzetten om nieuwe klanten naar Walt Machine te trekken. "We kunnen meer zaken in de winkel krijgen, wat zal leiden tot meer machines, meer robots en algehele groei."

Dit alles zou niet mogelijk zijn zonder deze eerste robot, zegt dhr. Caughey, en hij gelooft dat over 10 jaar elke kleine winkel zoals hij er minstens één zal hebben. Arthur kan Walt Machine helpen om zijn jaarlijkse bestelling van 6.000 stuks succesvol af te ronden, en het kan dit doen zonder dat meneer Caughey zich zorgen hoeft te maken over hoe hij de kosten van extra salaris of training zou betalen. De cobot heeft het personeel van Walt Machine in staat gesteld om hun vaardigheden te verbeteren en tegelijkertijd het bedrijf te laten groeien.