01:短篇案例
Allied Molded是一家生產非金屬電箱和外殼的全方位成型服務企業。這家公司坐落于美國俄亥俄州,他們想讓一種重要的料箱揀選應用實現自動化運轉。面對勞動力短缺的困境,他們選擇了優傲機器人的新型ActiNav系統。新系統投入使用后,Allied Molded的加班費支出明顯下降,員工們的工作內容更符合人體工程學原則,并且生產工藝的一致性也進一步提高了。
02:挑戰
由于俄亥俄州勞動力短缺,許多制造業公司都面臨“招工難”的問題,Allied也不例外。不僅如此,現有的料箱揀選任務重復性高,不符合人體工程學原理,因此公司希望盡快淘汰掉人工揀選作業,為員工打造更安全的工作環境。制造支持部門經理Tom Carlisle認為提升產品質量也是探索自動化運作的一項初衷,他解釋說:“重復性工作更容易實現自動化運作。裝卸機器的作業程序更加標準,所以產品質量也更好把控。”
制造工程師技術員Nate Gilbert認為人工揀選料箱的結果一致性較低,他補充道:“體力活干久了,人肯定會疲憊,到快下班的時候生產效率就下降了;而優傲機器人就不一樣了,它們的產量總是一個固定值。”
新冠疫情出現后,體力勞動的風險又增加了一分。Carlisle表示:“因為從事體力勞動有感染風險,即使再敬業的員工也不愿意做這些工作。所以我們得想辦法維持生產正常運行。”
Allied首次研究料箱自動揀選技術時,認為“這并不是我們需要的技術”,Gilbert表示:“護欄太占地方了,操作員要想進去得費不少功夫。Allied的空間本來就不寬裕,一開始,我們還在想要不要給優傲機器人周圍多設些護欄;后來發現協作式機器人工作時并不會影響員工安全,所以我們對這種機器人挺滿意的。”
03:解決方案
Allied Moulded附近有一家工廠已經在使用優傲機器人,Allied到廠了解情況后,便對這種協作式機器人有了興趣。隨后,Allied在一場貿易展上又看到了優傲機器人的身影,展會最終展出了優傲機器人備受贊譽的ActiNav料箱自動揀選套件。這是一款靈活、易用的自動揀選解決方案,可以同步完成視覺處理、無碰撞運動規劃和自動實時機器人控制。Gilbert指出,ActiNav對常用于零件定位的振動給料器做了重大改進,他表示:“ActiNav能在有限空間中安全工作,無需設置過多護欄,是我們開發的首個此類系統。我們只需要協作式機器人從料箱中揀選零件,然后把零件放上傳送帶就行了,ActiNav可以滿足我們的需求。”
04:易于編程和部署
雖然Allied Molded有自動化運行方面的經驗,但部署協作式機器人則是“一種全新的體驗”,維護中心負責人Nathan Wells表示:“這種協作式機器人周圍不用設置重重圍欄,它工作時我也能在它旁邊走來走去,這一點我很滿意。而且優傲協作式機器人的編程難度很低。你不用輸入任何特定數字,什么也不用輸;你只要把它移到適當的位置,按下幾個按鈕,程序就被編輯好了。” Wells認為,向ActiNav傳輸零件識別數據同樣很輕松,他表示:“我們只要把產品的CAD文件加載到ActiNav中,待信息讀取完畢后,系統就可以登記從料箱中取出的零件了。加載非常方便,你只要把文件放入U盤,然后把U盤插到控制器上就行了。” 而且料箱示教也非常輕松:“我們只要讓優傲機器人觸碰料箱的各個部分就行了。觸碰幾個點后,ActiNav就能學會怎樣從料箱中揀選零件。安裝好后,我們大概要花一個班次的時間學會編程,之后我們就能獨立操作了。”

Allied Moulded的維護中心組長Nate Well表示:“ActiINav可以直接從料箱中揀選零件,而且零件的方向不一也沒關系。” ActiNav配有高分辨率傳感器,支持CAD匹配功能,即便料箱再深,零件再雜亂,拾取精度也不會打折扣。優傲ActiNav套件的自動運動模塊會為機器人選擇合適的姿勢,確保每次將零件以相同的方式放置到夾具中,以便準確拾取,同向放置。

Allied Moulded制造支持部經理Tom Carlisle表示:“只要我們的零件管夠,ActiNav基本就能在整個班次期間不間斷運行。”
“如果你有一份生產10000個零件的訂單,它就能在整個生產期間不間斷運行。”

ActiNav完全集成了UR示教器,因此編程既直觀又簡單。Allied Moulded的維護中心組長Nate Wellsa表示:“調試一共就只花了十分鐘,這是迄今為止我做過頗為簡單的編程。”2020年,ActiNav摘得了LEAP Awards工業自動化類的金獎。LEAF(工程成就領導計劃)獎項旨在表彰為工程設計領域服務的 具創新性和前瞻性產品。
05:料箱揀選周期
首先,倉庫管理員會將一整箱零件卸到裝卸箱中。啟動后,裝卸箱傾斜,將其中的零件傾倒到ActiNav料箱中。然后,ActiNav會拿起零件(在本例中是擠壓玻璃纖維電氣接線盒外殼),并將其放置在一個狹窄、有軌的傳送帶上。位置正確很關鍵,Carlisle解釋道:“為便于機器執行二次操作,零件必須按特定順序放置在機器上。如果零件位置不正確,該零件就會成為不合格品,該零件的人工和材料成本就會白白損失掉。”傳送帶將零件傳到一個帶轉盤的小型籠式工作單元上,其中包含多個工位。每個工位上,都有一個適用于杯子的制造元件,工位末端有一個輸出傳送帶,可以將成品零件傾倒到一個大型料箱中。Carlisle指出,在這一過程中,ActiNav必須自主做出一些決定:選擇哪個零件,如何將其按正確的方向放置,以及如何識別不正確的零件,將它們放在一邊,繼續完成主要任務。
Gilbert表示,如果料箱里裝滿了零件,那么ActiNav可以在沒有操作員干預的情況下運行一整天:“優傲機器人從料箱中拾取零件的能力給我留下了深刻印象,無論零件朝向哪邊,優傲機器人都能將零件正確地放在傳送帶上。通常情況下,普通的機器人很難完成這種任務。人工作業自然沒有問題;換上優傲協作式機器人后,員工不用再直接從事體力勞動,這是優傲機器人的一項重大優勢。”
06:無圍欄自動化實現人機協作
Carlisle指出,工廠需要在傳統機器人的周圍設置墊子、圍欄和護欄,以免員工意外受傷,但這種自動化的代價是,某些圍欄的占地面積能達到“辦公室大小”;而優傲機器人則不同,員工可以在這種協作式機器人的身邊安全工作。他說:“這樣你可以更靈活地安裝機器人,與優傲機器人互動:發現問題后,你只要直接走過去解決問題就好了,沒有那么多前置步驟要處理。而且員工們也更接受優傲機器人,它看上去更容易接近些;它周圍沒什么護欄,就杵在那兒。”

Allied Moulded制造支持部經理Tom Carligle表示:“在這個行業干久了,你就會慢慢發現[傳統自動化]的各種安全問題。工廠會放置各種東西讓你遠離機器人,就差放條狗了。而優傲機器人的周圍不需要設置任何圍擋,你只要纏個警示膠帶,以免不小心撞上去就行了。就這么方便。所以優勢非常明顯”

制造工程師技術員Nate Gilbert指出,ActiNav對常用于零件定位的振動給料器做了重大改進,他表示:“我們的許多機器上都有振動碗給料器,但它們工作時聲音很大,而且成本不菲,所以不適合安裝在這臺機器上,但ActiNav的價格非常實惠,而且工作時很安靜。”

Allied Moulded的維護中心負責人Nate Welsa表示,部署ActiNav曾引發過熱議:“優傲機器人工作時,周圍居然沒有護欄,這場景把許多人嚇得不輕。為了打消大家心中的顧慮,我給大家做了一次演示:我直接走到了優傲機器人旁邊,讓機器人朝我的方向移動。看到機器人沒傷到我,同事們紛紛嘖嘖稱奇。”
07:龜兔賽跑
Carlisle說,ActiNav不吃午飯、不抽煙,也不上廁所,而且從不缺勤:這就像龜兔賽跑。ActiNav可以一直工作。它永遠都在揀選零件。人工操作的速度可能會更快,但員工需要休息,一旦休息,產品的一致性就會受影響。下班后,ActiNav揀選的零件數即便不比人工揀選的多,也不會少;但機器不會疲勞,手部靈活性也不會下降。”
部署ActiNav后,Allied Molded的操作員可以掌握更高級的技能,成為系統的培訓師和導師,為未來的自動化項目提供設計理念。Carlisle表示:“未來,我們會引入更多自動化技術來完成單調、危險的工作,為了實現安全生產,操作員將成為我們寶貴的財富,他們將成為新進員工的培訓師。”
08:多才多藝,化身糖果生產線上的露西
ActiNav成為了多面手,這為Allied Moulded的未來應用創造了許多靈感。回想起電視情景喜劇《我愛露西》中巧克力工廠的名場面,Carlisle打趣道:“想象一下你出現在露西包裝巧克力的糖果生產線上,是怎樣的畫面。” ActiNav今天可以包裝糖果,明天可以包裝拐杖糖,后天可以包裝水果蛋糕。所以你看,它非常靈活。任務完成后,你會想說,‘嗯,看來它能干這個,’然后你轉念一想,‘沒準兒其他雜七雜八的事它也能干呢。’”
“我們正計劃全面啟用ActiNav,創造更多價值。” Wells透露,公司將在工廠的多臺機器上集成ActiNav,他說:“以后零件肯定能直接到達工作臺。機器人會把料箱中的零件直接放上圓桌,圓桌旋轉后,零件就能到達工位,這樣肯定比用傳送帶運送零件方便。”
Allied Moulded Products Inc.制造工程師技術員"NATEGILBERT "溝通表示:能在有限空間中安全工作,無需設置過多護欄,是我們開發的首個此類系統。我們只需要優傲機器人從料箱中揀選零件,然后把零件放上傳送帶就行了,可以很好滿足我們的應用需求。
- 使用安全、自動化的協作機器人重復揀選料箱
- 占地面積小
- 可部署在其他應用上
- 提高料箱揀選的一致性
- 將員工解放出來,讓他們從事更有趣的工作
- 占地面積小
- 讓員工的工作更加靈活
- 協作性與安全性
- 易于編程
- 含料箱揀選應用的完整套件
- 優傲的ActiNav自動化作業從AlliedMolded的深料箱中自動揀選零件。ActiNav配有高分辨率傳感器,支持CAD匹配功能,揀選的精度和一致性不會打折扣。
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