Cobots helfen Molder, die „richtige Balance“ zwischen Mensch und Automatisierung zu finden

Donnelly Custom Manufacturing ist ein kundenspezifischer Spritzgießer in kleinen Auflagen, der auf seinen 37 Spritzgussmaschinen mehr als 40 Werkzeugwechsel pro Tag durchführt, um den Bedarf der Kunden für niedrige bis mittlere Stückzahlen zu erfüllen (siehe vorherige Artikel im März '15 und September). . '12). Eine der größten Herausforderungen besteht darin, zu lernen, wo und wie Jobs automatisiert werden können, die möglicherweise nur wenige Stunden dauern.

Wie Präsident Ron Kirscht erklärte, wird diese anhaltende Lernkurve durch eine Reihe von Rekordumsatzjahren – 36,2 Millionen US-Dollar im Jahr 2018 – ausgelöst, die Donnelly’s Alexandria, Minnesota, trotz der Hinzufügung von zwei neuen Pressen im letzten Jahr auf dem Werksgelände halten. „Wir müssen agil sein und gleichzeitig unser Know-how in kleinen Auflagen nutzen, um bei kritischen Prozessen, sowohl bei der Einrichtung als auch bei der Produktion, effektiv zu verwalten und Zeit zu sparen.“

Donnelly fügt seit mehr als einem Jahrzehnt Robotik hinzu, sodass alle seine Maschinen über 140 Tonnen über kartesische Teileentferner verfügen, die die Mitarbeiter für mehr wertschöpfende Aufgaben an der Presse wie Schweißen, Dekorieren und Bearbeiten freisetzen. In den letzten fünf Jahren hat Donnelly auch das neue Feld der kollaborativen Roboter oder Cobots erforscht. Es begann mit der Installation von zwei Baxter-Cobots der ehemaligen Rethink Robotics (jetzt nicht mehr im Geschäft; ihre Technologie wurde von der deutschen Hahn Group übernommen). Donnelly setzt sie bei einfachen Pick-and-Place-Aufgaben ein, wie zum Beispiel beim Verpacken oder Schneiden von Angüssen. „Das Packen von Kartons dauert umgerechnet die Hälfte der Arbeitszeit eines Bedieners“, sagt Kirscht. „Der Baxter kann das und zählt mit, ohne die Kartons wiegen zu müssen.“

ZUSAMMENARBEIT GEHEN

Letztes Jahr untersuchte Donnelly, welche weiteren Potenziale Cobots in komplexeren sequentiellen Operationen bieten könnten. Das Unternehmen kaufte seinen ersten UR5-Cobot von Universal Robots. Sagt Jerry Bienias, Donnellys v.p. „Wir konnten CNC-Bearbeitungsbetriebe in unserer Nähe besuchen, die mehrere UR-Cobots einsetzen. Wir konnten sehen, dass sie in Bezug auf Geschwindigkeit, Präzision und einfache Programmierung leistungsfähiger sind als die Baxter.“

Setzen Sie den UR5 Donnelly ein, um zwei winzige Einsätze in ein Werkzeug mit zwei Kavitäten zu laden und dann die Teile zu entfernen, die Angüsse zu befestigen und die Teile in Rohre in einer Schachtel zu fallen, fünf Teile pro Rohr. Dies wird innerhalb eines 40-sekündigen Zyklus mit Hilfe des von Donnelly entwickelten End-of-Arm-Tools (EOAT) erreicht, damit der Cobot all diese Operationen mit einem EOAT ausführen kann. Dadurch benötigt eine Zelle, die früher eineinhalb Operatoren benötigte, nur noch eine halbe Operatorzeit. (Sehen Sie es in Aktion unter http://short.ptonline.com/Donnelly .)

Bienias sagt, dass Donnelly wahrscheinlich bei zukünftigen Einkäufen bei UR-Cobots bleiben wird. Der Baxter-Cobot (der nicht mehr auf dem Markt ist) war dem Laden von Beilagen aufgrund von Armzittern nicht gewachsen, bemerkt er und fügt hinzu:„Wir lieben den Baxter immer noch. Es war unsere Startrampe in eine neue Welt der kollaborativen Robotik.“

Obwohl ein Verdienst von Cobots angeblich ihre Fähigkeit ist, sicher in der Nähe von Menschen zu operieren, gibt es Grenzen für dieses Prinzip. Donnelly hat einen harten Schutz um den Bereich des EOAT, der die zu gießenden Teile handhabt, da sie scharfe Kanten haben, die bei versehentlichem Kontakt zu Verletzungen führen können.

Cobots werden auch für ihre einfache Programmierung mit einer „Durchführungs-Teach“-Methode angepriesen. Bienias weist darauf hin, dass eine genaue Einrichtung des UR5 für das Laden von Inserts unerlässlich ist. Ein Faktor ist die Form, das auf 380 F erhitzte Öl, das sich beim Erhitzen ausdehnt. Der auf Rädern montierte UR5-Cobot wird mit der Presse verschraubt, und ein speziell auf die Serienversion abgestimmtes Setup EOAT wird verwendet, um „dem Roboter beizubringen, wo sich die Form im Raum befindet“, durch Fixierstifte an der Form, erklärt Bienias . In 5 bis 10 Minuten ist der Cobot ausreichend ausgerichtet, um die Einsätze innerhalb von wenigen mil zu platzieren.

Obwohl Donnelly mit der sich entwickelnden Nutzung von Cobots recht zufrieden ist, weist Kirscht darauf hin, dass „die meisten der kritischen Fertigungsaufgaben hier weiterhin von Menschen ausgeführt werden. Die Automatisierung hilft uns, die Art der von Menschen ausgeführten Aufgaben besser zu verstehen, sodass wir Möglichkeiten erkennen können, das richtige Gleichgewicht zwischen Mensch und Automatisierung zu finden.“