Siouxland Fabricating Inc.
優(yōu)傲機(jī)器人消除瓶頸，減半SIOUXLAND FABRICATING INC.的焊接時間
01 短篇案例
SIOUXLAND FABRICATING INC.已在MIG焊接和沖壓應(yīng)用中成功部署優(yōu)傲機(jī)器人公司的協(xié)作機(jī)器人，并將周期時間縮短了一半，實現(xiàn)了零停機(jī)，而成本卻僅占傳統(tǒng)工業(yè)自動化的一小部分。
02 挑戰(zhàn)
Siouxland Fabricating Inc.提供定制加工服務(wù)，包括切割、彎曲、組裝和焊接，其工廠位于愛荷華州的洛克谷小鎮(zhèn)。面對尋找熟練工人（尤其是焊接領(lǐng)域的熟練工人）的長期挑戰(zhàn)，Siouxland Fabricating決定實現(xiàn)焊接和沖壓任務(wù)的自動化。以前使用昂貴且復(fù)雜的傳統(tǒng)機(jī)器人的經(jīng)驗迫使該公司探索由協(xié)作機(jī)器人完成這些任務(wù)的可能性，因為協(xié)作機(jī)器人價格低廉，易于使用，并且能夠應(yīng)對高混合/小批量的生產(chǎn)。
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03 解決方案
Siouxland Fabricating成功在高混合/小批量的沖壓應(yīng)用中部署了UR10協(xié)作機(jī)器人，在該應(yīng)用中，協(xié)作機(jī)器人負(fù)責(zé)揀選零件，將其放入沖壓機(jī)，啟動機(jī)器，然后將加工完的零件裝入托盤。基于這些積極的協(xié)作機(jī)器人經(jīng)驗，Siouxland Fabricating問道：“我們能否在自己部署的優(yōu)傲機(jī)器人末端安裝一個焊接臂，讓其執(zhí)行焊接任務(wù)？”
Siouxland Fabricating首席技術(shù)官Toby Boogerd說：“傳統(tǒng)的焊接機(jī)器人需要大量的固定裝置和編程工作，此外，機(jī)器人程序員和焊工之間也需要進(jìn)行許多調(diào)整。而傳統(tǒng)焊接機(jī)器人的占地面積也非常大。我們正在尋找一種簡單的解決方案，以便在車間內(nèi)快速集成，并開始制造零件?！彼赋?，傳統(tǒng)焊接機(jī)器人的價格也是一項重要的阻礙因素，Siouxland Fabricating希望其焊工能夠減少焊接的時間，將更多的時間用于制造和組裝零件。“我們非常希望機(jī)器人能夠模仿焊工所能完成的任務(wù)，無論是環(huán)焊還是對頭焊接。”
Boogerd在研究協(xié)作機(jī)器人驅(qū)動的焊接解決方案時，發(fā)現(xiàn)了由Hirebotics及其合作伙伴Red-D-Arc、Airgas和Air Liquide共同開發(fā)的UR10e驅(qū)動的BotX- Welder?，并立即被其機(jī)動性、易用性和編程功能所吸引。Boogerd說，在BotX- Welder?到達(dá)工廠后不久，Siouxland Fabricating的焊工就開始使用手工指導(dǎo)和Hirebotics智能手機(jī)應(yīng)用程序相結(jié)合的方式對復(fù)雜的焊接任務(wù)進(jìn)行編程?！皩ξ襾碚f，Hirebotics的一大主要優(yōu)勢在于其智能手機(jī)的應(yīng)用程序。該應(yīng)用程序非常實用。 如果要移動機(jī)器人，只需點擊機(jī)器人上的一個按鈕，應(yīng)用程序就會保存該移動位置?！?/span>
優(yōu)傲機(jī)器人公司的協(xié)作機(jī)器人的部署無需設(shè)置安全防護(hù)（經(jīng)風(fēng)險評估后），這使得優(yōu)傲機(jī)器人的焊接解決方案對Siouxland Fabricating極具吸引力：Siouxland Fabricating首席技術(shù)官Toby Boogerd說：“傳統(tǒng)自動化通常需要設(shè)置安全防護(hù)，這往往會占用大量的空間，或者有人觸發(fā)安全防護(hù)而導(dǎo)致循環(huán)中斷。我們不希望增添這種額外的麻煩，而且地面空間對我們來說非常寶貴，我們希望找到一種可在車間內(nèi)移動的解決方案，而不必處理各種復(fù)雜的安全圍欄?！?
BotX由Hirebotics及其合作伙伴Red-D-Arc、Airgas和Air Liquide共同開發(fā)，配備了優(yōu)傲機(jī)器人的UR10e協(xié)作機(jī)器人、Miller XMT焊接機(jī)（350或450）和各種工作臺配置。此外，它還包含了BotX軟件應(yīng)用程序，以便焊接人員快速、直觀地對系統(tǒng)進(jìn)行編程。 Siouxland Fabricating首席技術(shù)官Toby Boogerd說，低廉的初期預(yù)付成本是選擇BotX焊接解決方案的一個重要因素。“相比之下，你通常要花費10萬美元才能開始使用傳統(tǒng)機(jī)器人。其中還包含了太多的未知因素。我們需要與銷售人員交談，去某地看機(jī)器，然后再把機(jī)器搬進(jìn)大樓，成本甚至可能最終達(dá)到20萬至30萬美元。”
學(xué)習(xí)如何對BotX進(jìn)行編程后，Siouxland能夠自動完成一些對焊工來說具有挑戰(zhàn)性的焊接任務(wù)，如環(huán)焊。維修和焊接主管DeMeester補充說：“我喜歡環(huán)焊。你只需對三個點進(jìn)行編程，然后在Hirebotics應(yīng)用程序中打開，你就會得到一個完整的圓。對于普通機(jī)器人單元而言，這是一項非常具有挑戰(zhàn)性的工作，而現(xiàn)在只是小菜一碟。”?
Siouxland Fabricating首席技術(shù)官Toby Boogerd在智能手機(jī)上滾動瀏覽Hirebotics的編程界面，他說：“我們用BotX做了一次在線現(xiàn)場演示，他們向我展示了解決方案和編程，沒過多久我就意識到這有多么簡單。BotX這就可以開始工作了。”
Siouxland Fabricating維修和焊接主管Dan DeMeester說：“傳統(tǒng)焊接機(jī)器人的編程與BotX的編程之間存在明顯差異。在典型的焊接單元中，將焊槍置于正確的位置并不容易。你必須不斷來回移動焊槍。而對于BotX，我可以直接拿起焊槍說，‘嘿，這正是我想要放置的地方。手工焊接的感覺非常舒適，而且焊接的效果也很出色?！缓?，使用Hirebotics應(yīng)用程序，選擇自己想要的焊接類型，如線線性焊接、徑向焊接、接口焊接或?qū)︻^焊接。我可以在手機(jī)上完成這一切，而且操作非常直觀。”
04 把焊工變成程序員——把程序員變成焊工
Boogerd解釋說，BotX可由一名焊工獨立操作：“借助BotX，焊工能夠移動機(jī)器人并即時創(chuàng)建程序。這是我們一直以來希望達(dá)成的目標(biāo)，我們也最終找到了解決方案。雖然我不會手工焊接，但我也能用優(yōu)傲機(jī)器人完成焊接?！?/span>
Siouxland Fabricating的焊接機(jī)器人主管兼程序員Matt Van DeKamp非常欣賞BotX編程的簡便性：“BotX的優(yōu)勢在于，我們能夠在短時間內(nèi)將其從A點送到B點。BotX還具備糾正定位功能，可管控定位和角度，這是焊接的重中之重。我不再需要焊工的幫助，也不再需要他們提供如何握住焊槍的意見。這一點非常關(guān)鍵。”
維護(hù)和焊接主管Dan DeMeester說，BotX應(yīng)用程序的可用性消除了許多自動化相關(guān)的“緊張感”：他解釋說：“你只需了解BotX上的三個按鈕。我們的傳統(tǒng)機(jī)器人需要花費更長的時間來編程。面對新零件，BotX需要15分鐘來編程，而對于另一臺機(jī)器而言，則需要幾個小時。我就可以對BotX進(jìn)行編程，設(shè)置日程安排，確保零件不出差錯，并自己運行它。BotX把我變成了一名程序員?！?br />
05
更先進(jìn)的焊接縮短一半周期時間，減少耗材消耗
Boogerd說：“我們通常只執(zhí)行焊接的兩三道工序，因為我們不了解如何使用其中一些更先進(jìn)的功能。”但有了優(yōu)傲機(jī)器人后，我們能夠使用交織功能，從而減少了一半的周期時間。我們也不再需要釋放額外的氣體或消耗額外的焊珠，進(jìn)而節(jié)省了耗材。”
焊接機(jī)器人主管Van DeKamp補充道：“這真是太棒了。我現(xiàn)在大概在七個不同的程序上執(zhí)行脈沖和交織焊接，這對我們提供了很大的幫助。我還把在優(yōu)傲機(jī)器人上學(xué)到的先進(jìn)焊接技術(shù)運用到了我們的傳統(tǒng)機(jī)器人身上?！?br />
Siouxland Fabricating部署了一臺UR10，以提高重要沖壓應(yīng)用的產(chǎn)量并改善人機(jī)工程學(xué)?；赨R10部署的成功，該公司開始探索協(xié)作機(jī)器人驅(qū)動的焊接解決方案的可行性。
Siouxland Fabricating首席技術(shù)官Toby Boogerd說：“我們的零件尺寸各不相同，從4x6的零件到超長零件，重量從4磅到20-25磅不等，有時我們確實對機(jī)器人的有效載荷提出了挑戰(zhàn)，但我們?nèi)匀焕脵C(jī)器人將20磅的零件放入了沖壓機(jī)?！?
Siouxland部署的UR10 協(xié)作機(jī)器人將一個零件放入沖壓工具中，啟動機(jī)器進(jìn)行沖壓，然后再將零件裝入托盤。這位Siouxland的首席技術(shù)官說：“我們在機(jī)器人的卸載側(cè)使用優(yōu)傲機(jī)器人的內(nèi)置碼垛向?qū)С绦?。只需完成一次設(shè)置，該向?qū)С绦蚓蜁叨葓D形化，操作起來非常簡便?！?/em>
由于地面空間有限，Siouxland Fabricating希望找到一種比傳統(tǒng)焊接機(jī)器人機(jī)動性更高的解決方案。如圖所示，優(yōu)傲機(jī)器人驅(qū)動的完整沖壓單元正在被推到Siouxland Fabricating愛荷華州生產(chǎn)廠的其他地方。
“我們在機(jī)器人的卸載側(cè)使用優(yōu)傲機(jī)器人的內(nèi)置碼垛向?qū)С绦?。只需完成一次設(shè)置，該向?qū)С绦蚓蜁叨葓D形化，操作起來非常簡便。Siouxland的首席技術(shù)官解釋說：“我們是高混合、小批量的生產(chǎn)車間，有時我們可能會處理500個相同的零件，有時我們可能會處理20個不同零件的托盤，而美妙之處在于，經(jīng)過編程，BotX就可以上崗了，操作員只需調(diào)出程序，更換沖壓工具，然后點擊開始?！?
06
解放焊工
BotX焊接機(jī)的部署讓工人們能夠?qū)Ｗ⒂诟先梭w工程學(xué)的高價值工作，如制造和定位焊，而機(jī)器人則負(fù)責(zé)焊接。Boogerd說：“我們最終能夠生產(chǎn)出更多的產(chǎn)品，因為我可以讓機(jī)器人工作，而無需操作員來照看它?！?/p>
07
未來應(yīng)用
Boogerd說，鑒于公司部署B(yǎng)otX取得成功，Siouxland計劃在其機(jī)器人隊伍中增加另一臺焊接協(xié)作機(jī)器人。“我們擁有傳統(tǒng)的UR10機(jī)器人和BotX焊接機(jī)器人。而且我們已經(jīng)看到了這些機(jī)器人所帶來的優(yōu)勢，我們的產(chǎn)量也在不斷增加。此外，我們只需充分利用機(jī)器人的工作時間，不用雇用更多人員?！痹摴具€計劃在涉及數(shù)控機(jī)床、銑床和車床的機(jī)器看護(hù)任務(wù)上測試其沖壓協(xié)作機(jī)器人，以在其業(yè)務(wù)范圍內(nèi)增加更多的協(xié)作機(jī)器人。
- 減半周期時間
- 提高產(chǎn)量
- 改善現(xiàn)有焊工的人機(jī)工程學(xué)
- 允許焊工提升技能，成為程序員
- 提高程序員對焊接的理解
- 經(jīng)濟(jì)實惠、易于使用、機(jī)動性高
- 完成更復(fù)雜的焊接任務(wù)
- 減少耗材
- 易于部署在沖壓和焊接應(yīng)用中
- 占地面積小，可節(jié)省空間
- 可在員工周圍安全部署
- 沖壓高混合/小批量的產(chǎn)品
- 高混合/小批量的焊接應(yīng)用，包括復(fù)雜的焊接任務(wù)
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經(jīng)濟(jì)高效、安全靈活的協(xié)作式機(jī)器人使自動化變得前所未有的高效便捷，即使在中小型企業(yè)也同樣如此。
