01 短篇案例

OPTIPRO SYSTEMS是一家精密光學制造設備制造商，越來越多的客戶要求他們提供一種自動化的解決方案，以便實時測量OptiPro客戶用其機器生產的產品。OptiPro在New Scale Robotics的Q-Span?工作站中找到了解決方案，這是由優傲機器人的UR3協作機器人驅動的小零件測量應用套件。

02 挑戰

OptiPro Systems總部位于紐約州北部，自20世紀80年代末以來一直在為光學行業開發精密研磨、拋光和計量儀器。越來越多的客戶開始要求他們提供交鑰匙解決方案。OptiPro Systems計量協調員David Mohring表示：“客戶無需再為他們的生產解決方案逐件購買機器和設備，我們現在可以處理整個流程，為他們提供既可測量和生產坯件，又可將坯件制成最終工件的工作單元。”OptiPro的大多數客戶為醫療和軍事部門制造零件，這些零件需要100%檢驗，因此，質量控制至關重要。

03 解決方案

OptiPro Systems已經在內部部署了優傲機器人公司的協作機器人，以管理制造原型的研磨機和三坐標測量機。New Scale Robotics推出的Q-Span?工作站套件引起了OptiPro的關注。OptiPro Systems的光學制造主管Kyle Wood說：“我們發現了一個獨特的機遇，能夠為客戶提供安全的、用戶友好的實時測量解決方案，并由協作機器人驅動，這已然讓我們感到非常放心。”

Q-SPAN?工作站套件

Q-Span?工作站是UR+應用套件，這意味著它已經過測試和認證，可與優傲機器人（本案例中為桌面協作機器人UR3）無縫集成。Q-Span?工作站套件包括機器人夾具-卡尺、樣品部件及配件，以及一臺可在設施內輕松移動的多功能工作站貨車。OptiPro現提供Q-Span?工作站套件，作為完整加工單元的一部分，其中包括研磨機、拋光機和計量站。零件從OptiPro研磨機出來后，Q-Span?工作站立即對零件進行合格/不合格測量。如果零件通過，則進入三坐標測量機接受進一步測量。

減少貴重物料的廢料

Mohring說，實時測量零件對生產流程至關重要：“相比于生產出一堆零件再進行測量，實時測量可立即檢測出問題，從而減少廢品，并確保我們在生產出壞零件后不再重復相同的生產流程。”

OptiPro Systems機械工程師Mike Cahill解釋了Q-Span?工作站如何測量公司OptiSonic研磨機加工后的玻璃圓筒。該圓筒由取心鉆加工制成，就像小型手提鉆一樣在一大堆玻璃中振蕩。他說：“OptiSonic技術大幅延長了刀具的使用壽命，但作為研磨工藝的一部分，金剛石刀具鉆頭不可避免地會隨著時間的推移而磨損，進而導致該工藝加工出的實際工件尺寸會有所不同。借助Q-Span?工作站即刻測量每個圓筒的核心厚度，制造商能夠立即檢測出超差問題，并在必要時更換鉆頭或改變進給速率。”

這意味著，制造商能夠減少貴重物料的廢料。為說明這一點的重要性，Kyle Wood舉了一個例子：他說：“我們的多位客戶會用到鍺，這種金屬的原料比黃金還值錢，因此，我們能夠為他們節省數千美元。”他還強調了Q-Span?工作站提供的精細零件搬運功能。“借助協作機器人，我們的客戶現在可避免脆性材料斷裂或尖銳邊緣因人工搬運而造成折裂或剝落。Q-Span?工作站實現了無人化操作，在大批量任務下，它可生產數以千計的工件，而人類操作員需要六步才能完成Q-Span?在一個周期內完成的工作。他說：“除此之外，我們還將人工誤差排除在外。 我們還可以測量各種不同的零件，且無需更換夾具，因此，我們能夠迅速從一個項目轉移到下一個項目。”

靈活部署，內置安全機制

Quinlivan解釋說，New Scale Robotics選擇UR3協作機器人為Q-Span?工作站套件提供動力，有以下幾個原因：她說：“UR3的外形尺寸合理，并提供開源平臺，供我們開發URCap，這是我們的系統和機器人之間的軟件握手。”她解釋說，用戶因此可以直接通過UR3e示教器對整個應用進行編程，而示教器也可將測量數據直接輸入客戶的數據庫中。

“實際上，你可以直接將Q-Span?套件帶回工廠，在幾個小時內就能讓它開始測量零件，而無需雇用集成商花幾個小時的時間在你的系統中設置硬模機器人。”

Mohring說，OptiPro Systems已與各種不同的機器人合作過。他說：“優傲機器人公司的協作機器人具備易用性和協作性的優勢，在將其部署到我們的工作單元時，這些特性發揮著非常重要的作用，我們不必像其他一些解決方案那樣花費大量時間來開發技術和學習不同的編程算法。”他補充說，UR3e是協作機器人，能夠在員工周圍運行，并適配現有的工作流程。“得益于協作機器人的內置安全機制，Q-Span?系統具備靈活自動化的優勢，從而省去了固定工業機器人的成本。我們無需像部署傳統機器人那樣增設各種額外防護和激光器。Q-Span?系統可在不同機器之間輕松輪換；它既可以是一臺基本的三軸銑床，也可以是六軸同步研磨平臺或拋光平臺，它的靈活性足以讓我們把它放置于每一臺機器上。”

防止計量實驗室出現瓶頸問題

Mohring解釋說，讓Q-Span?工作站在研磨機上進行實時測量，并將零件分配到合格/不合格料箱中，也有助于防止計量實驗室進一步出現瓶頸問題。“在生產流程的早期，就在生產單元中檢測出超差的零件，而不必把這些零件送至計量實驗室的三坐標測量機，這為我們的客戶節省了大量的金錢和時間。”只有通過Q-Span?套件實時測量的零件才會送至三坐標測量機，以接受全面尺寸檢驗。

他說：“在光學制造中，一個工作單元通常包含研磨操作、拋光操作和計量操作。在新冠肺炎疫情的影響下，內部員工數量減少，因此，對客戶來說，Q-Span?套件是一筆巨大的財富，他們無需安排那么多人員在附近工作。”

在OptiPro System交鑰匙服務中增加Q-Span?工作站套件，促使人們對未來項目產生了很多想法。Kyle Wood說：“這讓我們有信心在未來或現有生產中加入優傲機器人的創新元素，而這一點也將變得越來越重要。”