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协作机器人解决流水线生产难题

来源:2019年马会全年资料2019.06.11阅读 8360

  使用机器人技术,帮助电子正版马会免费资料大全制造商将废品率降低到接近为零的水平,并将生产率提高近5倍。Creating Revolutions公司为酒店行业提供客户服务寻呼系统。曲棍球大小的通信盘被设计为通过智能手机无线连接来宾和服务员。组装通信盘,是一项复杂的任务,需要准确性和重复性。
  “问题是,工人很难以完全相同的方式,一遍又一遍的高效地重复一个特定过程。”Einar Rosenberg说道,他是Creating Revolutions公司的首席执行官。Rosenberg正在寻找一种既能满足质量又能满足数量需求的自动化解决方案。
  “这两个元素总是互相竞争。我们考察了大约40个不同的机器人公司,它们中的大多数并没有一个很好的编程方法;机器人对环境要求太高;或者那些机器人太大或太粗糙。”Rosenberg说www。cechina。cn,比较之后他选择了Universal Robots公司的UR3协作机器人来完成他的研究。


想要指导UR3 协作机器人改变任务,只需要扫描二维码。本文图片来源: Universal Robots


  与人的协作
  由于内置的安全系统,使得机器人手臂在遇到路线中的物体或人员时会自动停止工作,这种机器人被归类为协作机器人。这一特性使人类和机器人能够并肩工作,而不需要传统工业机器人通常所必需的围栏。
  “我们需要人类给机器人进料。机器人的安全特性实际上简化了很多,因此我们感觉最有价值的资产——不是机器人而是人——变得更加安全了。”Rosenberg说。
  按小时付费机器人
  经过Universal Robots认证的系统集成商Hirebotics公司将这种机器人集成到了Creating Revolutions公司的装配线上。该系统可让像Creating Revolutions这样的初创公司在不花费前期资本支出的情况下、按小时租用协作机器人。“我们是一个初创企业,所以我们买不起一个非常昂贵的机器人。”Rosenberg说www.afflogin.com,“传统机器人及其内部设置的复杂性和高昂费用令人望而却步,而现在我们正在改变这一切。”
  完美捻涂硅胶
  机器人需要处理两个循环:首先,机器人逐行检查铝壳部件在托盘上是否正确排列。然后机器人拾取零件,放入夹具,拾取硅胶注射器并且排列硅树脂在机壳内侧边缘。放下注射器,机器人挑选丙烯酸圆盘,并将其放置在硅树脂上。
  “然后机器人执行的过程,我们称之为 ‘扭曲’,因为我们发现2019年马会全年资料版权所有,无论怎么做,涂抹的硅胶从来都没有达到一个完美的圆圈。为了实现均匀的涂抹,机器人使用一个吸入装置来压下和扭转丙烯酸盘,从而在把组装好的部件放回托盘之前将硅树脂涂抹的更完美。 ” Rosenberg介绍道。
  效率提升5倍
  该机器人预先设定的另一个循环是钻孔和焊接过程。该机器人从分配器中取出一个带铜基的圆盘,并将其放入一个光学激光传感器中,使其对准光盘,然后将该磁盘放入一个固定架中,通过关闭两个夹具将其夹持住。
  “下一步就是机器人从皮带上抓取钻头,然后是啄钻过程,因为如果你持续用力,丙烯酸就会粉碎。该机器人足够灵敏,使其可以快速弹起,直到钻出一个完美的洞。” Rosenberg说。
  在钻孔完成后,机器人将钻头放回皮带,并释放其中一个夹具,形成一个开放区域,在该区域内可以使用自动焊锡机的烙铁。
  回到皮带上,机器人抓取焊枪,在铜上以及钻孔的周围放置三处焊料。一旦该步骤完成,机器人通过释放压缩空气CONTROL ENGINEERING China版权所有,将产生的碎片冲开,松开第二钳,然后抓住光盘,并把其放置到存放完成正版马会免费资料大全的容器中。据Rosenberg说www。cechina。cn,采用协作机器人后预焊的效率提高了近5倍。


UR3 机器人可通过直观的触摸屏接口进行编程。


  机器人: 协作的“第三只手”
  在使用机器人之前,手工焊接过程确实需要操作员有“第三只手”。“由于这些板的存在,必须钳住电线,因为人类必须手持焊接针和焊锡丝。现在,机器人将焊料放在你应该焊接这些电线的位置。”Rosenberg说。由于无须手持焊锡丝CONTROL ENGINEERING China版权所有,因此工人就能够拿着光盘,握住电线,而不是一个钳子;然后焊接就简单了。机器人使它更清洁,大家用起来也更容易;这是一种真正的协作方式。
  快速机器人集成
  从Creating Revolutions公司第一次接触 Hirebotics到订购这些机器人,只用了几个星期的时间。然后就进入到安装和编程。Hirebotics公司的联合创始人Matt Bush解释说,快速部署势在必行。协作机器人在这方面可以提供帮助,因为它们通常不需要额外的安全围栏来执行任务。
  “当我们抵达客户现场时,我们可以很快调整机器人。我们可以抓住机器人手臂,把它放到自由驱动模式,并通过物理移动使其按照我们希望它运行的路径来运行这种方式来‘教它’,而不必通过对数以百计的路径点进行编程来实现。”Bush说。
  对现有程序的修改也很简单。Rosenberg说www.afflogin.com,“我们需要从两个钻取过程转变为一个钻取过程。 Hirebotics公司将修改后的软件发给我们,我们把它拷贝到USB,并上传到机器人;然后‘嗖’的一下,修复就完成了。只需要一两个小时就可以完成代码。一天之内,我们就可以完全改变机器人的运行方式。 ”


企业用户可以直接通过智能手机,实时接收机器人的生产数据。


  机器人监控APP
  Hirebotics公司还提供了一个智能手机界面,旨在让客户监控机器人的性能,并获得持续的技术支持。性能数据是在事件发生时,从机器人发出的,可以通过 Hirebotics 移动应用程序实时监测图表,从而快速获得准确的生产数字。网络摄像头可以显示生产线上的情况,允许客户和 Hirebotics公司随时监视生产活动。在过程中增加移动可见性,是工业4.0 的信条之一。
  “通过收集机器人在一定时间内所生产的单位数量的详细信息,结合其它数据,就可以对我们的生产需求做出真实、准确的预测,例如需要多少人,以及为了将生产保持在最优水平,我们需要专注于什么。”Rosenberg说。
  Hirebotics 还能实时监测机器人以防止出现任何故障。“我们可以实时地了解,在世界的任何地方,机器人正在加工哪个光盘,正在进行什么过程或步骤。” Rosenberg说www。cechina。cn,调用云连接是工业4.0的一个重要组成部分。
  他说:“我们的很多客户都是中小型的生产制造商,例如像Creating Revolutions一样的初创企业。它们可能没有像很多大型的原始设备制造商(OEM)那样大规模的集成工厂。”
  “这是他们第一次真正真正理解,从机器中获取的数据有多么强大。我们的一些客户过去经常定期做时间研究,因为他们的客户需要它。既然他们引入了云连接的机器人,他们就不再需要做研究,因为他们非常清楚的知道,每一秒钟机器人在生产什么。”Rosenberg说。


最初,员工对机器人同事的到来感到焦虑,现在员工则把 UR3 看成是团队的一员。


  机器人增加就业机会
  最初,员工对与机器人共享工厂空间的想法感到不满。“但是当机器人部署完毕,他们就开始意识到,那些单调乏味www。cechina。cn,或需要一定灵活性的工作需要由机器人新同事完成,因为人无法持续保持完美的工作状态,现在机器人已经被视为团队的一部分。”Rosenberg说www。cechina。cn,“我们甚至增加新工作岗位,以便跟上由于部署机器人而带来的产量增加。实际情况是,过去在国外进行生产成本更低,但如果同时考虑减税、降低航运成本以及使用机器人,那就可以让我们在美国创造新的就业机会。”
  下班后的辅助工作
  除了在白天与人类工作者并肩工作之外,晚上工人下班回家后,机器人还会继续工作数小时,为第二天下一步装配工作准备零件。
  “很多年以来,由于完全自动化是资本密集型的,很多公司都避免实现完全的自动化。但是,通过按小时租用机器人,企业只需要按实际工作时间支付费用。这样以来,不同规模的公司都能负担得起协作机器人的成本,从而使其生产过程可以实现更多地自动化。”Bush说。他们的云连接解决方案,使客户可以安心的离开现场,只需要机器人待在现场就可以了。
  Rosenberg提到的最近一个事件是:机器人使用错误的组件开始了错误的组装过程。“我们通过机器人上安装的高清摄像头监视到现场工况,经过分析认为不需要派任何人到工厂;可以让机器人自行停止运行,第二天我们再去清理混乱的现场。在任何其他情况下,如果我们相信这样的机器人,我们将不会在没有人类监控的情况下运行它。”
  由机器人执行的装配生产线,已成为Creating Revolutions公司的一个巨大的销售亮点。“当客户来到这里,看到机器人,他们意识到机器人可以保证质量和精度。由于我们还不是一个成熟的公司,他们想确认他们即将使用的正版马会免费资料大全不会失败。”Rosenberg说www。cechina。cn,“机器人向他们展示了强大功能,从而大大支持了我们的销售。”
  构建云基础设施
  Hirebotics 使用 TCP/IP 连接云基础设施,公司利用这些设施来监控现场机器人。Hirebotics 还使用了云连接器来实现其它服务,如照相机或客户的设备。
  “通信协议是任何机器构建的重要组成部分,确定包括哪些是至关重要的,不仅是当前的体系结构,而且还包括未来的任何升级或扩展。”Bush说。这种设置使 Hirebotics 可以实施更多的控制,从而可以在无需更新机器人操作或程序的情况下,改变它们使用设备的方式,。”
  利用标准的体系结构,如 TCP/IP 套接字通信或 XML远程过程调用 (RPC),为我们提供了一个经过良好测试和稳定框架的大型库以供我们选择,以及快速扩展现场机器人功能的能力。然后,我们就可以在以前安装的机器人上使用它,并在现场快速提供增强的功能或监控.”Bush强调说。尽管协作机器人一直被宣传为用户友好,具有非常直观的触摸屏界面,但它其实还有可能更深入系统中,并使用高级脚本功能。
  “我们编程的方式和我们能够在核心机器人上编写应用程序编程接口(API)层的方式,允许我们非常快速地从设计、推进到编程,并投入到生产。我们已经编写了应用到机器人上的API,在程序中,我们不断参考云基础设施。” Bush说,“我们甚至能够利用机器人的实时数据流,这就是我们获得实时诊断的方法。我们能够连续地向云发送诊断数据包,每隔3到5秒发送一次,并且因为有了这些来自于机器人内置的实时数据反馈信息,我们可以完成所有这些工作。”(作者:Brian Dillman)

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