Мобильные роботы повышают продуктивность и безопасность на производстве электроники

Мобильный флот Universal Robots теперь получает ежедневные рабочие заказы для решения постоянно меняющихся задач для производителя электроники с высоким миксом/малым объемом Scott Fetzer Electrical Group (SFEG; Фейрвью, Теннесси). Поставляемые Universal Robots USA Inc. (Ист-Сетаукет, Н.Й.; Оденсе, Дания), коллаборативные UR роботы оптимизировали производство на 20%, взяв на себя монотонные и потенциально опасные задачи от сотрудников, теперь перераспределенных на более полезную работу.

SFEG была сформирована в 2010 году для объединения возможностей трех бизнесов Scott Fetzer Company: France Power Solutions, Northland Motor Technology и Kingston Products. Расположенная на окраине Нэшвилла, компания проектирует и производит электроэнергетические продукты, включая трансформаторы, блоки питания, управление движением и системы привода.

Когда первый UR5 робот прибыл в SFEG, он был быстро назван «Вальдо» вдохновленным популярными книгами «Где Вальдо?» с дружелюбным парнем, который продолжает появляться в новых местах среди толп людей.

«Один день Вальдо гнул листовой металл, следующий день он выполнял задачи pick-and-place, а третий день мы везли его на Manufacturing Day в местную старшую школу», — говорит Мэттью Буш, директор операций в SFEG, производителе широкого спектра электрических моторов и компонентов.

UR роботы — новый тип роботов, классифицируемый как коллаборативные из-за их интерактивного дизайна. Коллаборативные роботы легко настраиваются для новой задачи и имеют встроенные системы безопасности, позволяющие руке робота автоматически останавливать работу, если она сталкивается с объектами или людьми на своем пути.

Буш наткнулся на это новое решение автоматизации, пока искал способы сделать SFEG более конкурентоспособным на глобальном масштабе, получая больше преимуществ от существующего оборудования. «Одной из наших самых больших проблем как производителя с высоким миксом/малым объемом является то, что большинство наших линий не работают все время. Попытка найти способ поставить роботов на линию в традиционном смысле была очень большим вызовом», — говорит Буш.

«Мы хотели построить мобильную, гибкую робототехническую силу, и единственный способ, которым мы бы это совершили, был с коллаборативным роботом. Мы видели только пару предложений и UR робот был единственным роботом, который, как мы думали, мог сделать работу. У него есть скорость и точность стандартного промышленного робота с возможностью двигаться вокруг и работать рядом с людьми», — говорит Буш.

SFEG разместила UR роботов на подставках с колесами и теперь строит флот мобильных UR роботов, развернутых по всему листовому металлу. Роботы интегрируются в весь производственный цикл от резки начальной заготовки на прессе до формовки, сгибки и финальной сборки электрических компонентов. Дополнительные роботы планируются для помощи в уходе за турельными прессами и пресс-сгибами.

Генеральный менеджер Роб Голдиз сказал: «Мы видим около 20% увеличения, имея задачу-сеттер с Universal Robots, работающими рука об руку с нашими людьми». UR роботы, работающие на моторной линии, это UR5 и UR10 робот, названные по их полезной нагрузке в килограммах. Роботы все имеют повторяемость 0,1 мм и охват от 19,7 до 51,2 дюйма (500-1300 мм).

UR5 помещен в конце линии прямо рядом с сотрудником, который передает роботу деталь моторного поля. UR5 подбирает деталь, кладет в держатель, подбирает обкусыватель проводов для обрезки проводов, а затем помещает деталь для UR10 робота, чтобы подобрать и поместить на конвейер для финальной сборки.

«Мы можем интерлокировать множественные роботы вместе и читать через Modbus TCP соединения и статус роботов. Мы также можем передавать информацию другим программным пакетам и собирать данные. Это открывает много дверей для дела вещей, которые мы только начинаем смотреть», — сказал главный инженер Джейми Кук.

UR робот идет с сенсорным пультом, через который делается все программирование. Направление руки робота может быть сделано либо через клавиши со стрелками на экране, либо просто хватая руку робота и «обучая» ее желаемым движениям между путевыми точками. Это устранило структурированное текстовое программирование, которое Кук обычно должен был кодировать при работе с традиционными роботами.

«Это было действительно легко выучить и прошло гораздо гладче, чем я предвидел. Я бы сказал, это убрало треть до половины времени внедрения из этого, основанное на предыдущем опыте, который я имел», — сказал Кук.

Как SFEG искала задачи для автоматизации, устранение монотонных и потенциально опасных задач было приоритетом номер один. Еще одна задача, теперь выполняемая мобильным флотом UR роботов — наполнение эпоксидной смолой печатных плат.

В прошлом сотрудники делали большую партию печатных плат и стояли там и вручную наполняли их двухкомпонентным эпоксидом и отправляли по линии отверждения. Сегодня робот делает это весь день, позволяя нам перейти к однодетальному потоку. Опасности безопасности теперь избегаются на моторной линии за счет того, что UR робот обрабатывает обрезку проводов.

«Это потенциальное применение тунельного синдрома запястья, обрезая около 16 000 проводов в день вручную. Поэтому мы подумали, что это отличное место для роботов — пусть они получат туннельный синдром!»

«Мы видим около 1 к 1 перемещения людей от того места, где мы ставим робота, позволяя нам переместить человека в другую область бизнеса. У нас сейчас 14 роботов от Universal Robots и как только мы все их внедрим, мы ожидаем иметь возможность переместить 14 сотрудников», — сказал Голдиз.

Одна из следующих задач робота, в настоящее время разрабатываемая в SFEG — установка c-клипсов на якоря. У лака для варнишной печи два UR10 будут загружать и разгружать корзины с моторами. Один UR10 уже развернут в конце варнишного конвейера, работая как простая станция передачи, перемещая корзины между линиями.

«Мы смотрим на всё, что мы проектируем сейчас новое, чтобы убедиться, что мы можем собрать его с роботом. Если мы не можем собрать это с роботом, мы должны вернуться к черновику и попробовать снова».

Для получения дополнительной информации от Universal Robots USA Inc., перейдите на www.universal-robots.com, или позвоните 631-610-9664.

Эта статья впервые публиковалась в марте 2016 издании журнала Manufacturing Engineering. Читайте «Mobile Robots Increase Worker Productivity, Safety» как PDF.