Cobots 帮助 Molder 在人和自动化之间找到“正确的平衡”

Donnelly Custom Manufacturing 是一家短期、高混合的定制模具制造商，每天在其 37 台注塑机上进行 40 多次模具更换，以满足客户的中低产量需求（参见 15 年 3 月和 9 月的先前文章.'12)。它的主要挑战之一是了解在何处以及如何自动化可能只运行几个小时的作业。

正如总裁 Ron Kirscht 所解释的那样，这种持续的学习曲线是由一系列创纪录的销售年份推动的——2018 年为 3620 万美元——即使去年增加了两台新印刷机，Donnelly’s Alexandria, Minn. 的工厂也一直在跳槽。 “我们需要保持敏捷，同时利用我们的短期专业知识在关键流程（包括设置和生产运行）中进行有效管理并节省时间。”

十多年来，Donnelly 一直在增加机器人技术，因此其所有 140 吨以上的机器都配备了笛卡尔式零件移除器，从而使员工能够在印刷机上从事更多增值任务，例如焊接、装饰和机械加工。在过去的五年中，Donnelly 还探索了协作机器人或 cobots 的新领域。它首先安装了前 Rethink Robotics（现已停业；其技术被德国 Hahn Group 收购）的两台 Baxter 协作机器人。 Donnelly 将它们用于简单的拾放任务，例如包装或剪断浇口。 “装箱所需的时间相当于操作员一半的时间，”Kirscht 说。 “Baxter 可以做到并计数，而无需称重箱子。”

开始合作

去年，Donnelly 探索了在更复杂的顺序操作中进一步潜在的协作机器人可以提供什么。该公司从优傲机器人那里购买了第一台 UR5 协作机器人。 Donnelly 的副总裁 Jerry Bienias 说。操作，“我们能够参观我们地区使用多台优傲协作机器人的 CNC 加工车间。我们可以看到，它们在速度、精度和易于编程方面比 Baxter 更强大。”

Donnelly 使用 UR5 将两个微小的嵌件装入双腔模具中，然后取出零件，夹住浇口，然后将零件放入盒子中的管子中，每管五个零件。借助 Donnelly 开发的机械臂末端工具 (EOAT)，这可以在 40 秒的周期内完成，使协作机器人能够通过一个 EOAT 完成所有这些操作。结果，以前需要一个半操作员的单元现在只需要一半操作员的时间。 （在 http://short.ptonline.com/Donnelly 上查看它的实际效果 .)

Bienias 表示，Donnelly 可能会在未来购买时坚持使用 UR 协作机器人。由于手臂抖动，百特协作机器人（不再上市）无法胜任插入装载的任务，他指出，并补充说，“我们仍然喜欢百特。这是我们进入协作机器人新世界的跳板。”

尽管据称协作机器人的一个优点是它们能够在人周围安全运行，但该原则存在局限性。 Donnelly 在处理成型零件的 EOAT 区域周围有严格的防护措施，因为它们具有锋利的边缘，可能会因意外接触而造成伤害。

协作机器人也因其使用“引导式教学”方法易于编程而受到吹捧。 Bienias 指出，UR5 的准确设置对于刀片加载至关重要。一个因素是模具，油加热到 380 华氏度，加热时会膨胀。 Bienias 解释说，安装在轮子上的 UR5 协作机器人用螺栓固定在压力机上，并且使用与生产版本非常匹配的特殊设置 EOAT 通过在模具上定位钉子来“教导机器人模具在空间中的位置” .在 5 到 10 分钟内，协作机器人充分定向以将刀片放置在几密耳以内。

尽管 Donnelly 对其不断发展的协作机器人应用感到非常满意，但 Kirscht 指出，“人们继续在这里执行大部分关键制造任务。自动化帮助我们更好地了解人类执行的任务的性质，以便我们能够发现机会，在人与自动化之间取得适当的平衡。”