Os Cobots ajudam o moldador a encontrar o ‘equilíbrio certo’ entre as pessoas e a automação

Donnelly Custom Manufacturing é um moldador personalizado de pequena tiragem e alta mistura que realiza mais de 40 trocas de molde por dia em suas 37 máquinas injetoras para atender às necessidades de baixo a médio volume dos clientes (ver artigos anteriores em março de 15 e setembro . '12). Um de seus principais desafios é aprender onde e como automatizar tarefas que podem ser executadas por apenas algumas horas.

Conforme explicado pelo presidente Ron Kirscht, essa curva de aprendizado contínua é provocada por uma série de anos de vendas recordes - US $ 36,2 milhões em 2018 - que mantém Donnelly’s Alexandria, Minnesota, em atividade, mesmo com a adição de duas novas impressoras no ano passado. “Precisamos ser ágeis e, ao mesmo tempo, aproveitar nossa experiência de curto prazo para gerenciar com eficácia e economizar tempo em processos críticos, tanto as configurações quanto as de produção.”

Por mais de uma década, Donnelly vem adicionando robótica, de forma que todas as suas máquinas acima de 140 toneladas tenham removedores de peças no estilo cartesiano, o que libera funcionários para tarefas de maior valor agregado na prensa, como soldagem, decoração e usinagem. Nos últimos cinco anos, Donnelly também explorou o novo campo dos robôs colaborativos, ou cobots. Ela começou instalando dois cobots Baxter da antiga Rethink Robotics (agora fora do mercado; sua tecnologia foi adquirida pelo Hahn Group da Alemanha). Donnelly os emprega em tarefas simples de pick-and-place, como embalar ou prender sprues. “Embalar caixas leva o equivalente a metade do tempo de um operador”, diz Kirscht. “O Baxter pode fazer isso e manter a contagem sem a necessidade de pesar as caixas.”

INDO COLABORATIVO

No ano passado, Donnelly explorou o que outros cobots potenciais poderiam oferecer em operações sequenciais mais sofisticadas. A empresa comprou seu primeiro cobot UR5 da Universal Robots. Diz Jerry Bienias, v.p. de Donnelly de operações, “Pudemos visitar as oficinas de usinagem CNC em nossa área que usam vários cobots UR. Pudemos ver que eles são mais capazes do que o Baxter em velocidade, precisão e facilidade de programação. ”

Donnelly colocou o UR5 para trabalhar carregando dois insertos minúsculos em um molde de duas cavidades e, em seguida, removendo as peças, prendendo as portas e colocando as peças em tubos em uma caixa, cinco peças por tubo. Isso é realizado em um ciclo de 40 segundos com a ajuda de ferramentas de fim de braço (EOAT) desenvolvidas por Donnelly para permitir que o cobot realize todas essas operações com um EOAT. Como resultado, uma célula que antes exigia um operador e meio agora requer apenas metade do tempo do operador. (Veja-o em ação em http://short.ptonline.com/Donnelly .)

Bienias diz que Donnelly provavelmente ficará com os cobots UR para compras futuras. O Baxter cobot (que não está mais no mercado) não estava à altura da tarefa de carregamento da pastilha, devido ao tremor do braço, ele observa, acrescentando:“Ainda amamos o Baxter. Foi a nossa plataforma de lançamento em um novo mundo de robótica colaborativa. ”

Embora um dos méritos dos cobots seja supostamente sua capacidade de operar com segurança perto de pessoas, esse princípio tem limitações. Donnelly possui proteção rígida ao redor da área do EOAT que lida com as peças que estão sendo moldadas, pois elas possuem bordas afiadas que podem causar ferimentos por contato acidental.

Os Cobots também são elogiados por sua facilidade de programação, usando um método de “ensino direto”. Bienias observa que a configuração precisa do UR5 é essencial para o carregamento do inserto. Um fator é o bolor, óleo aquecido a 380 F, que se expande à medida que se aquece. O cobot UR5, montado sobre rodas, é aparafusado à prensa, e o EOAT de configuração especial que se aproxima da versão de produção é usado para "ensinar ao robô onde o molde está no espaço", por meio de pinos de localização no molde, Bienias explica . Em 5 a 10 min, o cobot é orientado o suficiente para colocar as inserções dentro de alguns mils.

Embora Donnelly esteja muito feliz com a evolução da utilização de cobots, Kirscht destaca que “as pessoas continuam a realizar a maioria das tarefas críticas de manufatura aqui. A automação nos ajuda a entender melhor a natureza das tarefas executadas por humanos para que possamos identificar oportunidades para encontrar o equilíbrio certo entre as pessoas e a automação. ”