01 短篇案例

俄亥俄州的T&W Stamping打算自動化其鈑金加工業(yè)務(wù)中的一項勞動密集型工序——管理電阻焊機。焊機的電磁脈沖會影響機器人伺服電機的正常工作，所以這項自動化任務(wù)難度較大。該公司用UR5協(xié)作式機器人完成了自動化改造，這款機器人的投資回報周期僅為4個月，引入后生產(chǎn)效率提高了40%，并將3名操作員從原崗位中解放了出來。

02 挑戰(zhàn)

Crum Manufacturing是優(yōu)傲機器人的認證系統(tǒng)集成商，該公司的自動化主管Juan Rodriguez表示：“使用協(xié)作式機器人來管理電阻焊機？據(jù)我們所知，業(yè)界還沒人這么做過?！?br />
他在俄亥俄州揚斯敦市與T&W Stamping公司有業(yè)務(wù)往來，T&W Stamping是一家主要為重型卡車市場服務(wù)的合同制造商，該公司需要可靠的自動化解決方案。T&W Stamping的執(zhí)行副總裁兼總經(jīng)理Craig Sivak說：“我們剛剛接到一位大客戶的合同，對方要我們生產(chǎn)動力總成支架。訂單量并不大，每年大約生產(chǎn)40,000個零件，但每個零件都有8個焊接螺母，所以一共要完成320,000次焊接，我們不太想采取手工焊接的方案?！盨ivak和他的團隊決定研究協(xié)作式機器人是否能夠完成這項任務(wù)。他說：“協(xié)作式機器人內(nèi)置了安全系統(tǒng)，無需放置防護欄，所以如果啟用這種機器人，我們就不用改變現(xiàn)有布局了?！?br />
一般來說，電阻焊作業(yè)中常用的是大型工業(yè)機器人，Rodriguez向我們解釋了小型協(xié)作式機器人無人問津的原因。他說：電阻焊機發(fā)出的EMP（電磁脈沖）會屏蔽掉一定半徑內(nèi)的所有電子信號，傳統(tǒng)機器人配有較大的C型夾具臂端工具，機器人距脈沖點非常遠，所以這對傳統(tǒng)機器人沒有影響；但如果換成現(xiàn)有單元中的小型協(xié)作式機器人，情況就完全不同了。”

03 解決方案

Crum Manufacturing將機器人接地，并在定制的臂端工具中使用了非金屬材料，這樣機器人既遠離了焊機，又克服了電磁脈沖的影響。T&W Stamping用協(xié)作式機器人解決這一難題后，他們發(fā)現(xiàn)更大的驚喜還在后面。Sivak說：“我們的工程師收到優(yōu)傲機器人給出的初始報價后大吃一驚，哪怕是大型機器人，開銷一般也是六位數(shù)了；我們還以為協(xié)作式機器人會更貴呢?！毕啾仁褂?個獨立夾具固定零件，然后將其交給焊機焊接的做法，T&W Stamping現(xiàn)在能在節(jié)省30%成本的情況下完成整個單元的操作。這家合同制造商還縮減了3名操作員的崗位編制，這些操作員現(xiàn)正在從事其他增值業(yè)務(wù)的工作。Sivak也計算了投資回報周期，他說：“我們的生產(chǎn)效率比之前提高了40%，現(xiàn)在我們無需另購夾具，更重要的是，縮減崗位編制后，人工成本也跟著大幅下降。綜合來看，投資回報周期還不到4個月?！?/p>

04 視覺引導(dǎo)確保精準焊接

Sivak解釋道：“優(yōu)傲協(xié)作式機器人能在基準點上揀選零件，所以它同時也是零件的夾具，這項功能非常實用。機器人一拾起零件，就能識別出每個孔洞的準確位置?！?/p>

傳送帶上方的Cognex視覺攝像頭會引導(dǎo)零件的揀選操作。在攝像頭引導(dǎo)下，UR5會先將零件放置在兩臺電阻焊機的第一臺中，振動螺母給料機將焊接螺母放到零件上后，第一臺焊機會焊接前四個螺母。第一步焊接結(jié)束后，UR5會旋轉(zhuǎn)支架，并將其送至第二臺焊機，以焊接后四個螺母。然后，UR5會將零件放上出站傳送帶，傳送帶上方裝有第二臺Cognex攝像頭。該攝像頭會檢查零件的全部8個螺母是否均已焊接到位，焊接位置是否正確，是否都有螺紋，全套流程共用時52秒。