Семиосевой кобот снижает утомляемость оператора и повышает производительность

B.I.C. Precision, это контрактная мастерская в Бланчестере, Огайо, и ведущий контрактный поставщик компонентов для таких отраслей, как пищевая промышленность и упаковочное оборудование, железнодорожная и нефтегазовая, а также электроника и медицина. Семьи Беллами и Беркхарт основали этот бизнес в 1997 году. В дополнение к обладанию навыками и знаниями для производства качественных деталей основатели также внушили персоналу компании такие семейные ценности, как, например, сострадание. Это одна из основных причин, почему руководство B.I.C. Precision установило коллаборативный робот, он же кобот, OB7, обслуживающий ячейку токарного центра. Кобот OB7, производимый Productive Robots, продается и обслуживается в Северной Америке компанией Absolute Machine Tools. Для одной из валообразных деталей, которые мы обрабатываем на нашем токарном центре с числовым программным управлением, ежегодно требуются десятки тысяч заготовок, говорит сказала Сара Бернс, менеджер B.I.C. Precision по бизнес-операциям. Это требует множества повторяющихся движений человеческого тела.

Оператор, стоя в ограниченном пространстве, должен, принимая неудобные позы, устанавливать на станок очередную заготовку, снимая с него очередную готовую деталь и осматривая ее. Весь этот процесс был слишком утомительным для тела, не говоря уже просто о скуке выполнения одного и того же задания снова и снова.

А когда оператору скучно, плюс когда он утомляется, рано или поздно он начинает ошибаться. Ошибки же ведут как к несчастным случаям, так и к повреждению деталей и оборудования. Это просто свойственно человеческой природе. Итак, нам нужно было решение.

После рассмотрения различных вариантов компания выбрала кобот OB7, которого в компании нежно назвали Coby. Было несколько веских причин, по которым был выбран OB7. Главными из них были простота использования и обучения, в отличие от программирования, а также универсальная гибкость передачи заготовок и деталей со станка на станок в рамках ячейки токарного центра.

Нужно сказать, что OB7 является единственным на рынке коботом с дополнительным, седьмым осевым движением, так называемым движением wrist, то есть запястья, или цапфы. Отзывчивая инженерия, интеграция и сервисная поддержка от Absolute Machine Tools также немаловажны. Оборудование производится в Америке.

Мы патриоты, что означает, что мы поддерживаем другого американского производителя. В компании B.I.C. Precision кобот OB7 используется в ячейке для загрузки заготовок и выгрузки готовых деталей. В составе ячейки два токарных станка, расстояние между которыми составляет меньше метра.

Вместо того, чтобы сокращать работу оператора, что часто беспокоит персонал, в B.I.C. Precision просто переориентировали оператора на загрузку заготовок в приемный лоток кобота и проверку готовых деталей.

Подобный процесс изготовления деталей требует почти стопроцентного контроля нескольких размерных характеристик. Нам по-прежнему нужен человек в ячейке, но он выполняет более интересные, легкие для тела задачи и может свободно запускать другие станки, говорит Сара Бернс.

Компенсационные претензии наших рабочих значительно снизились. Кроме того, Coby никогда не бывает скучно, поэтому поломок теперь намного меньше. Мы отслеживаем данные о производительности, которая в кобот-ячейке выросла как минимум на 20 процентов.

В конечном итоге это приводит к заметному увеличению прибыли. До установки кобота наши люди неохотно работали в ячейке. Некоторые заявили, что вообще не хотят там работать из-за рутинности задач, которые им приходилось выполнять, и тесноты рабочего пространства, что было неудобно и потенциально опасно.

Ближе к концу рабочей недели на их лицах были видны скука и усталость. Но теперь, когда Coby стал их приятелем, их настроение полностью изменилось. Сара Бернс отметила, что B.I.C. Precision смогла поддерживать требования работников о компенсации им на нулевом уровне для этой области деятельности, уменьшить количество жалоб сотрудников и снизить процент брака почти вдвое.

Естественно, как и в случае с любой новой технологией, внедряемой на производстве, вначале кобот несколько испугал операторов. Однако нескольким сотрудникам B.I.C. Precision удалось стать штатными кобот-экспертами в самые краткие сроки.

Один из них оператор станка Дэйв Фаррис, другой студент колледжа Престон Гриффин, который изучает инженерное дело, а также имеет некоторые познания в области программирования техники с числовым программным управлением. Здесь важно отметить, что эта линейка коботов не требует традиционных методов кодирования или программирования.

Персонал мастерской обучает коботы задачам, просто используя ручное управление на EoAT, end-of-arm-tooling, инструменты на конце манипулятора, и перетаскивая иконки на сенсорном планшете управления. Пользовательские рабочие функции для сложных или повторяющихся задач могут быть созданы, помечены и сохранены для использования в будущем.

Компьютер кобота OB7 управляет всеми осевыми соединениями и компонентами, а сетевые порты заблокированы для предотвращения несанкционированного доступа. В области интеграции на каждом этапе использовались подходы Absolute Machine Tools.

Единственное, что может сделать кобот OB7, чего не может ни один другой кобот, это полностью повернуть свою цапфу, манипулятор J3. Сделать полное движение относительно седьмой оси. Сочленение J3 обеспечивает гибкость работы в ограниченном пространстве и позволяет обходить препятствия, например, раздвижную дверцу станка.

Дополнительная ось в манипуляторе J3 обеспечивает большую гибкость при размещении в ячейке двух токарных станков с числовым программным управлением. Это позволяет оператору по-прежнему иметь доступ ко всем точкам пространства между двумя станками для обслуживания станков, замены инструмента и многого другого.

По мнению оператора станка Дэйва Фарриса, именно эта седьмая ось сыграла решающую роль в обеспечении большей маневренности работы в камере. Станки сложно программировать. Требуются определенные навыки, чтобы настроить их для работы в длительном производственном режиме.

Детали валкового типа, изготавливаемые в ячейке, играют решающую роль в транспортной отрасли. Они изготавливаются из запатентованной нержавеющей стали. Некоторые размеры, такие, как толщина, имеют очень жесткие допуски.

Несмотря на то, что настройка нашей ячейки была более сложной, установка и внедрение OB7 в эту ячейку оказалась более простой задачей, чем мы ожидали, говорит Сара Бернс. Таким образом, компаниям, у которых могут быть менее сложные задачи, будет еще проще внедрить это решение.

Поскольку безопасность оператора является одним из основных факторов при установке OB7, компания B.I.C. Precision выбрала Safety Laser (Lidar) Scanner, лазерный сканер безопасности, чтобы предотвратить столкновения частей оборудования, а также позволить коботу двигаться на более высоких скоростях.

Кроме того, компания B.I.C. Precision выбрала захват большего размера, чтобы лучше обрабатывать широкий спектр заготовок деталей, которые изготавливаются в ячейке. Подводя итог всем преимуществам OB7, Сара Бернс подчеркивает, что имеется много преимуществ, как прямых, так и косвенных.

Я бы определенно упомянула фактор счастья оператора, кроме того, меньшее количество травм, большую, по крайней мере, на 20 процентов, производительность, большее количество выпускаемых деталей, меньшее количество бракованных деталей, улучшенное качество деталей, более быстрые сроки поставки и более конкурентоспособные цены, говорит Сара Бернс.