Автоматизировать изделия ручной работы с помощью робота?

Можно ли автоматизировать изделие ручной работы?

Когда мы думаем о изделиях ручной работы, мы часто представляем себе изготовленные на заказ сложные изделия, каждое из которых обязательно уникально. Однако многие продукты изготавливаются вручную только потому, что объемы производства недостаточно высоки, чтобы гарантировать полную автоматизацию.

В этом примере мы показываем, как одна группа исследователей промышленных пластмасс использовала робота и RoboDK для автоматизации процесса мелкосерийного производства.

Проблема со многими формами автоматизации заключается в том, что они требуют, чтобы у вас был согласованный процесс, работающий с высокой пропускной способностью. Без этого зачастую нет смысла инвестировать в автоматизацию, поскольку вы не можете быть уверены, что окупите вложенные средства.

Когда у вас есть небольшой пакетный проект, вы можете задаться вопросом, можно ли его автоматизировать.

Это проблема, которую группа исследователей промышленных пластмасс решила в своем последнем проекте робототехники. Они искали небольшой и экономичный способ автоматизации сборки пластиковых игрушек с обручем.

Представляем… ATS2i

Этот проект выполнили исследователи французской компании «Applications Thermoplastiques et Solutions Industrielles Innovantes» (ATS2i). Его возглавил инженер Александр Темпорель, который работает в области промышленных пластмасс более 15 лет.

Компания специализируется на проектировании и инжиниринге инновационных промышленных проектов, обладая особым опытом в индустрии пластмасс. Они включают в себя широкий спектр производственных технологий, включая 3D-печать, механическую обработку и ЧПУ.

ATS2i рассматривает проекты на протяжении всего жизненного цикла промышленных проектов, от исследований и разработок и технико-экономических обоснований до проектирования и прототипирования.

Частью их деятельности как компании является помощь другим в модернизации существующего промышленного оборудования за счет расширенной автоматизации.

Вот где вступает в игру их проект робототехники с обручем.

Проект:Производство хула-хупов

Рассматриваемый проект предусматривал производство пластиковых игрушек с обручем. Это хороший пример задачи, которая обычно выполняется вручную во многих ситуациях, когда требуются небольшие партии.

Команда ATS2i создала свою установку в качестве теста, чтобы проверить, можно ли использовать робототехнику для простой автоматизации этапа сборки при производстве хула-хупов.

Что такое хула-хупы?

Если вы не знакомы с игрушками хула-хуп, вот учебник для начинающих…

Хула-хупы используются в качестве игрушек уже более 2500 лет. Чтобы использовать обруч, вы вращаете его вокруг талии, конечностей или шеи. Дети используют их для игр, а взрослые — как форму упражнений или развлечения. Хотя хулахупы имеют долгую историю, их популярность значительно возросла в 1950-х годах.

Большинство современных хулахупов сделаны из пластиковых трубок, хотя традиционно их изготавливали из ивы, бамбука или жесткой травы.

Сложность изготовления обруча

Хула-хупы, как инженерное изделие, очень просты в изготовлении. Пластиковая трубка сгибается в круг, а концы соединяются вместе, обычно путем вставки двухстороннего дюбеля.

Хотя их просто производить, хула-хупы не всегда производятся в больших объемах. В отличие от версий массового производства, мелкие производители производят их небольшими партиями.

Задача соединения концов обручей — хороший кандидат на автоматизацию.

Это хороший пример задачи, которая часто требуется в других областях производства пластмасс.

Роботизированное приложение:сборка обруча

Проект команды включал простое использование коллаборативного робота. В результате команда выполнила задачу в мастерской без дополнительных мер безопасности, таких как ограждение или датчики безопасности.

Установка и производственный процесс были достаточно простыми.

Настройка робота

Установка состояла из следующего:

• Совместный робот Universal Robots UR5.
• Захват OnRobot.
• RoboDK для программирования роботов.
• Приспособление для гибки пластиковых труб.

Команда объединила эти компоненты в единую роботизированную ячейку, которая занимала столько же места, сколько столешница.

Производственный процесс

Процесс создания хула-хупа включал в себя уход за машиной (обслуживание роликогибочного станка) и сборку.

Шаги были следующими:

1. Поднимите и согните трубу в роликогибочном станке, обеспечив выступ на 1,5 мм.
2. Выровняйте концы.
3. Вставьте нагретое стекло, чтобы расплавить концы пластиковой трубки.
4. Сожмите концы трубки вместе, зафиксировав их.
5. Подождите, пока пластик остынет, прежде чем снимать его с машины.

Программирование робота с помощью RoboDK

Александр Темпорель и его команда решили использовать RoboDK для программирования робота. Программное обеспечение полностью совместимо с роботами UR и полезно для таких задач, как эта.

Сначала они создали настройку в программном обеспечении. Благодаря возможности RoboDK легко добавлять 3D-модели, они также смогли добавить модель вальцегибочного станка. Это упростило правильное выравнивание робота с машиной.

Учитывая гибкость пластиковых трубок, они решили, что не стоит имитировать хула-хупы в программном обеспечении. Это только усложнило бы симуляцию и не требовалось для создания хорошей программы.

Результаты их работы вы можете увидеть в этом видео:

Как извлечь из этого уроки для собственного приложения

Есть много способов использовать робототехнику в вашем производственном процессе, которые не требуют от вас выкладываться на полную и автоматизировать все.

Этот кейс от ATS2i — хороший пример приложения, которое легко развернуть и которое избавляет от повторяющихся задач при мелкосерийном производстве.

Вы даже можете возразить, что продукт по-прежнему изготавливается вручную, поскольку робот выполняет ту же работу, что и человек в тех же обстоятельствах, то есть ухаживает за вальцегибочным станком.

Какую мелкосерийную задачу вы хотели бы автоматизировать? Сообщите нам в комментариях ниже или присоединитесь к обсуждению в LinkedIn, Twitter, Facebook, Instagram или на форуме RoboDK.