移动机器人提高工人的生产力和安全性

优傲机器人移动车队现在收到日常工作订单，以解决高混合/小批量电子产品制造商 Scott Fetzer Electrical Group (SFEG; Fairview, TN) 不断变化的任务。由 Universal Robots USA Inc.（纽约州东塞托基特；丹麦欧登塞）提供的协作 UR 机器人已将生产优化了 20%，从现在重新分配到更有价值工作的员工手中接管了单调且具有潜在危险的任务。

SFEG 成立于 2010 年，汇集了 Scott Fetzer Company 的三个业务部门的能力：France Power Solutions、Northland Motor Technology 和 Kingston Products。该公司位于纳什维尔郊区，设计和制造电力产品，包括变压器、电源、运动控制和驱动系统。

当第一台 UR5 机器人抵达 SFEG 时，它很快就被命名为“Waldo”，其灵感来自广受欢迎的 Where's Waldo 书籍，书中描绘了一个友好的伙伴，不断出现在人群中的新地方。

“有一天，Waldo 会折弯钣金件，第二天他会执行拾取和放置任务，第三天我们会带他去当地高中的制造日，” Matthew Bush 说，该公司的运营总监SFEG，一家生产各种电机和组件的制造商。

UR 机器人是一种新型机器人，因其交互设计而被归类为协作机器人。协作机器人易于设置以执行新任务，并具有内置安全系统，可让机器人手臂在其路径中遇到物体或人员时自动停止操作。

Bush 在寻找使 SFEG 在全球范围内更具竞争力的方法，同时更多地利用现有机器时，偶然发现了这种新的自动化解决方案。 “作为多品种/小批量生产商，我们面临的最大挑战之一是我们的大多数生产线并非一直运行。试图找到一种方法让传统意义上的机器人上线是一个非常大的挑战，”布什说。

“我们想建立一支移动、灵活的机器人部队，而我们实现这一目标的唯一方法是使用协作机器人。我们只看到了一些产品，而 UR 机器人是我们认为可以完成这项工作的唯一机器人。它具有标准工业机器人的速度和精度，能够在人类旁边移动和工作，”布什说。

SFEG 将 UR 机器人放置在带轮子的基座上，现在正在构建部署在整个钣金部门的移动 UR 机器人车队。机器人被集成到整个生产周期中，从在冲裁压力机上切割初始坯料到电子元件的成型、折叠和最终组装。计划增加机器人来帮助照管转塔压力机和折弯机。

总经理 Rob Goldiez 说：“我们看到，在 Universal Robots 与我们的员工携手合作的情况下，领跑者的业绩增长了 20%。”在电机场线上工作的 UR 机器人是 UR5 和 UR10 机器人，以它们的有效载荷（公斤）命名。这些机器人都具有 0.1 毫米的可重复性和 19.7 至 51.2 英寸（500 至 1300 毫米）的范围。

UR5 被放置在生产线末端，紧挨着一名员工，该员工将一个电机部件交给机器人。 UR5 拾取零件，将其放入支架中，拿起剪线钳修剪电线，然后将零件放置给 UR10 机器人拾取并放置在传送带上进行总装。

“我们可以将多个机器人联锁在一起，并通过 Modbus 读取 TCP 连接和机器人状态。我们还可以将信息传递给其他软件包，并收集数据。它为我们刚刚开始研究的许多事情打开了大门。”首席工程师 Jamie Cook 说。

UR 机器人带有一个触摸屏挂件，所有编程都通过它完成。可以通过屏幕上的箭头键来引导机器人手臂，也可以简单地抓住机器人手臂并“教”它在航路点之间进行所需的移动。这消除了库克在使用传统机器人时通常必须编写的结构化文本编程。

“这真的很容易学习，而且比我预期的要顺利得多。根据我以前的经验，我会说它花费了三分之一到一半的实施时间，”库克说。

当 SFEG 寻找自动化任务时，消除单调和潜在危险的任务是第一要务。移动 UR 机器人车队现在处理的另一项任务是将环氧树脂填充到电路板中。

过去，员工会制作一大批电路板，然后站在那里，用两部分环氧树脂手动填充它们，然后将它们送到固化线。今天，机器人整天都在做这件事，使我们能够进入一个整体的流程。现在通过 UR 机器人处理线切割，避免了电机场线上的安全隐患。

“这是一种潜在的腕管综合征应用，每天手工切割约 16,000 根电线。所以我们认为这是一个放置机器人的好地方——让他们得到腕管！”

“我们看到大约 1 对 1 的人员从我们放置机器人的地方移动，该机器人使我们能够将人员转移到业务的另一个领域。我们现在有 14 台来自 Universal Robots 的机器人，并且由于我们已经实施了所有这些机器人，我们希望能够重新定位 14 名员工，”Goldiez 说。

SFEG 目前正在开发的下一个机器人任务之一是将 c 形夹放在电枢上。在清漆烤箱中，两台 UR10 将装载和卸载带有电机的篮子。一台 UR10 已经部署在清漆输送机的末端，作为一个简单的转运站，在生产线之间移动篮子。

“我们正在研究我们现在设计的所有新东西，以确保我们可以用机器人组装它。如果我们不能用机器人把它放在一起，我们就必须回到绘图板上再试一次。”

有关 Universal Robots USA Inc. 的更多信息，请访问 www.universal-robots.com，或致电 631-610-9664。

本文首发于Manufacturing Engineering 2016 年 3 月版 杂志。阅读 PDF 格式的“移动机器人提高工人生产力和安全性”。