01:短篇案例
Allied Molded是一家生产非金属电箱和外壳的全方位成型服务企业。这家公司坐落于美国俄亥俄州,他们想让一种重要的料箱拣选应用实现自动化运转。面对劳动力短缺的困境,他们选择了优傲机器人的新型ActiNav系统。新系统投入使用后,Allied Molded的加班费支出明显下降,员工们的工作内容更符合人体工程学原则,并且生产工艺的一致性也进一步提高了。
02:挑战
由于俄亥俄州劳动力短缺,许多制造业公司都面临“招工难”的问题,Allied也不例外。不仅如此,现有的料箱拣选任务重复性高,不符合人体工程学原理,因此公司希望尽快淘汰掉人工拣选作业,为员工打造更安全的工作环境。制造支持部门经理Tom Carlisle认为提升产品质量也是探索自动化运作的一项初衷,他解释说:“重复性工作更容易实现自动化运作。装卸机器的作业程序更加标准,所以产品质量也更好把控。”
制造工程师技术员Nate Gilbert认为人工拣选料箱的结果一致性较低,他补充道:“体力活干久了,人肯定会疲惫,到快下班的时候生产效率就下降了;而优傲机器人就不一样了,它们的产量总是一个固定值。”
新冠疫情出现后,体力劳动的风险又增加了一分。Carlisle表示:“因为从事体力劳动有感染风险,即使再敬业的员工也不愿意做这些工作。所以我们得想办法维持生产正常运行。”
Allied首次研究料箱自动拣选技术时,认为“这并不是我们需要的技术”,Gilbert表示:“护栏太占地方了,操作员要想进去得费不少功夫。Allied的空间本来就不宽裕,一开始,我们还在想要不要给优傲机器人周围多设些护栏;后来发现协作式机器人工作时并不会影响员工安全,所以我们对这种机器人挺满意的。”
03:解决方案
Allied Moulded附近有一家工厂已经在使用优傲机器人,Allied到厂了解情况后,便对这种协作式机器人有了兴趣。随后,Allied在一场贸易展上又看到了优傲机器人的身影,展会最终展出了优傲机器人备受赞誉的ActiNav料箱自动拣选套件。这是一款灵活、易用的自动拣选解决方案,可以同步完成视觉处理、无碰撞运动规划和自动实时机器人控制。Gilbert指出,ActiNav对常用于零件定位的振动给料器做了重大改进,他表示:“ActiNav能在有限空间中安全工作,无需设置过多护栏,是我们开发的首个此类系统。我们只需要协作式机器人从料箱中拣选零件,然后把零件放上传送带就行了,ActiNav可以满足我们的需求。”
04:易于编程和部署
虽然Allied Molded有自动化运行方面的经验,但部署协作式机器人则是“一种全新的体验”,维护中心负责人Nathan Wells表示:“这种协作式机器人周围不用设置重重围栏,它工作时我也能在它旁边走来走去,这一点我很满意。而且优傲协作式机器人的编程难度很低。你不用输入任何特定数字,什么也不用输;你只要把它移到适当的位置,按下几个按钮,程序就被编辑好了。” Wells认为,向ActiNav传输零件识别数据同样很轻松,他表示:“我们只要把产品的CAD文件加载到ActiNav中,待信息读取完毕后,系统就可以登记从料箱中取出的零件了。加载非常方便,你只要把文件放入U盘,然后把U盘插到控制器上就行了。” 而且料箱示教也非常轻松:“我们只要让优傲机器人触碰料箱的各个部分就行了。触碰几个点后,ActiNav就能学会怎样从料箱中拣选零件。安装好后,我们大概要花一个班次的时间学会编程,之后我们就能独立操作了。”
Allied Moulded的维护中心组长Nate Well表示:“ActiINav可以直接从料箱中拣选零件,而且零件的方向不一也没关系。” ActiNav配有高分辨率传感器,支持CAD匹配功能,即便料箱再深,零件再杂乱,拾取精度也不会打折扣。优傲ActiNav套件的自动运动模块会为机器人选择合适的姿势,确保每次将零件以相同的方式放置到夹具中,以便准确拾取,同向放置。
Allied Moulded制造支持部经理Tom Carlisle表示:“只要我们的零件管够,ActiNav基本就能在整个班次期间不间断运行。”
“如果你有一份生产10000个零件的订单,它就能在整个生产期间不间断运行。”
ActiNav完全集成了UR示教器,因此编程既直观又简单。Allied Moulded的维护中心组长Nate Wellsa表示:“调试一共就只花了十分钟,这是迄今为止我做过颇为简单的编程。”2020年,ActiNav摘得了LEAP Awards工业自动化类的金奖。LEAF(工程成就领导计划)奖项旨在表彰为工程设计领域服务的 具创新性和前瞻性产品。
05:料箱拣选周期
首先,仓库管理员会将一整箱零件卸到装卸箱中。启动后,装卸箱倾斜,将其中的零件倾倒到ActiNav料箱中。然后,ActiNav会拿起零件(在本例中是挤压玻璃纤维电气接线盒外壳),并将其放置在一个狭窄、有轨的传送带上。位置正确很关键,Carlisle解释道:“为便于机器执行二次操作,零件必须按特定顺序放置在机器上。如果零件位置不正确,该零件就会成为不合格品,该零件的人工和材料成本就会白白损失掉。”传送带将零件传到一个带转盘的小型笼式工作单元上,其中包含多个工位。每个工位上,都有一个适用于杯子的制造元件,工位末端有一个输出传送带,可以将成品零件倾倒到一个大型料箱中。Carlisle指出,在这一过程中,ActiNav必须自主做出一些决定:选择哪个零件,如何将其按正确的方向放置,以及如何识别不正确的零件,将它们放在一边,继续完成主要任务。
Gilbert表示,如果料箱里装满了零件,那么ActiNav可以在没有操作员干预的情况下运行一整天:“优傲机器人从料箱中拾取零件的能力给我留下了深刻印象,无论零件朝向哪边,优傲机器人都能将零件正确地放在传送带上。通常情况下,普通的机器人很难完成这种任务。人工作业自然没有问题;换上优傲协作式机器人后,员工不用再直接从事体力劳动,这是优傲机器人的一项重大优势。”
06:无围栏自动化实现人机协作
Carlisle指出,工厂需要在传统机器人的周围设置垫子、围栏和护栏,以免员工意外受伤,但这种自动化的代价是,某些围栏的占地面积能达到“办公室大小”;而优傲机器人则不同,员工可以在这种协作式机器人的身边安全工作。他说:“这样你可以更灵活地安装机器人,与优傲机器人互动:发现问题后,你只要直接走过去解决问题就好了,没有那么多前置步骤要处理。而且员工们也更接受优傲机器人,它看上去更容易接近些;它周围没什么护栏,就杵在那儿。”
Allied Moulded制造支持部经理Tom Carligle表示:“在这个行业干久了,你就会慢慢发现[传统自动化]的各种安全问题。工厂会放置各种东西让你远离机器人,就差放条狗了。而优傲机器人的周围不需要设置任何围挡,你只要缠个警示胶带,以免不小心撞上去就行了。就这么方便。所以优势非常明显”
制造工程师技术员Nate Gilbert指出,ActiNav对常用于零件定位的振动给料器做了重大改进,他表示:“我们的许多机器上都有振动碗给料器,但它们工作时声音很大,而且成本不菲,所以不适合安装在这台机器上,但ActiNav的价格非常实惠,而且工作时很安静。”
Allied Moulded的维护中心负责人Nate Welsa表示,部署ActiNav曾引发过热议:“优傲机器人工作时,周围居然没有护栏,这场景把许多人吓得不轻。为了打消大家心中的顾虑,我给大家做了一次演示:我直接走到了优傲机器人旁边,让机器人朝我的方向移动。看到机器人没伤到我,同事们纷纷啧啧称奇。”
07:龟兔赛跑
Carlisle说,ActiNav不吃午饭、不抽烟,也不上厕所,而且从不缺勤:这就像龟兔赛跑。ActiNav可以一直工作。它永远都在拣选零件。人工操作的速度可能会更快,但员工需要休息,一旦休息,产品的一致性就会受影响。下班后,ActiNav拣选的零件数即便不比人工拣选的多,也不会少;但机器不会疲劳,手部灵活性也不会下降。”
部署ActiNav后,Allied Molded的操作员可以掌握更高级的技能,成为系统的培训师和导师,为未来的自动化项目提供设计理念。Carlisle表示:“未来,我们会引入更多自动化技术来完成单调、危险的工作,为了实现安全生产,操作员将成为我们宝贵的财富,他们将成为新进员工的培训师。”
08:多才多艺,化身糖果生产线上的露西
ActiNav成为了多面手,这为Allied Moulded的未来应用创造了许多灵感。回想起电视情景喜剧《我爱露西》中巧克力工厂的名场面,Carlisle打趣道:“想象一下你出现在露西包装巧克力的糖果生产线上,是怎样的画面。” ActiNav今天可以包装糖果,明天可以包装拐杖糖,后天可以包装水果蛋糕。所以你看,它非常灵活。任务完成后,你会想说,‘嗯,看来它能干这个,’然后你转念一想,‘没准儿其他杂七杂八的事它也能干呢。’”
“我们正计划全面启用ActiNav,创造更多价值。” Wells透露,公司将在工厂的多台机器上集成ActiNav,他说:“以后零件肯定能直接到达工作台。机器人会把料箱中的零件直接放上圆桌,圆桌旋转后,零件就能到达工位,这样肯定比用传送带运送零件方便。”
Allied Moulded Products Inc.制造工程师技术员"NATEGILBERT "沟通表示:能在有限空间中安全工作,无需设置过多护栏,是我们开发的首个此类系统。我们只需要优傲机器人从料箱中拣选零件,然后把零件放上传送带就行了,可以很好满足我们的应用需求。
- 使用安全、自动化的协作机器人重复拣选料箱
- 占地面积小
- 可部署在其他应用上
- 提高料箱拣选的一致性
- 将员工解放出来,让他们从事更有趣的工作
- 占地面积小
- 让员工的工作更加灵活
- 协作性与安全性
- 易于编程
- 含料箱拣选应用的完整套件
- 优傲的ActiNav自动化作业从AlliedMolded的深料箱中自动拣选零件。ActiNav配有高分辨率传感器,支持CAD匹配功能,拣选的精度和一致性不会打折扣。
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