A Job Shop automatiza usando o Cobot Arm

A automação de manutenção de máquinas está se tornando cada vez mais comum em oficinas nos Estados Unidos, assumindo uma variedade de formas, desde as mais simples até as mais complexas. Para muitas dessas oficinas, o sistema de automação cada vez mais pode ser algo que não ocupa muito espaço no chão de fábrica, não requer integração em larga escala e tem a flexibilidade de ser facilmente reaproveitado para trabalhos futuros. B.I.C. A Precision Machine Co. Inc. é um exemplo:a automação aqui tomou a forma de um braço cobot.

Em fevereiro passado, a loja de empregos com sede em Blanchester, Ohio, decidiu automatizar um trabalho de contrato repetido que era muito trabalhoso. No passado, um funcionário carregava e descarregava peças de dois tornos Doosan situados perpendicularmente entre si, produzindo núcleos de ferro-silício usados ​​em dispositivos de segurança ferroviária. O tempo de ciclo rápido deixou os funcionários essencialmente andando em círculos o dia todo enquanto cuidavam das máquinas.

Para aliviar a carga física desse trabalho, a oficina primeiro adaptou as portas da máquina para abrir automaticamente, depois instalou um pedal e um botão de palma para abrir e fechar o mandril, mas a natureza repetitiva do trabalho ainda era difícil para os funcionários. Para piorar as coisas, a fábrica estava enfrentando problemas de qualidade, pois transferia funcionários para dentro e para fora dessa posição em tarefas de uma semana.

“Estávamos fazendo dois turnos nessas partes 24 horas por dia e estávamos recebendo reclamações”, diz o capataz Shawn Allen. “Os funcionários odiavam a carga e descarga das duas máquinas.”

Armado com automação

Para resolver este problema, B.I.C. investiu no braço robótico colaborativo OB7 da Productive Robotics, que foi fornecido pela Absolute Machine Tools. O OB7 é um cobot independente de sete eixos com alcance de 1.000 mm e pode acomodar uma carga útil de 11 libras com repetibilidade de ±0,1 mm.

A capacidade do braço cobot de trabalhar com segurança ao lado dos funcionários da B.I.C. sem a necessidade de cercas de segurança era muito importante para a empresa porque não queria que a automação substituísse um trabalho humano. Em vez de os funcionários passarem a semana realizando tarefas repetitivas de carregamento e descarregamento, agora eles estão livres para preparar peças para o braço do cobot e também fazer trabalhos mais interessantes, como verificações de qualidade nas peças de tolerância apertada.

Para integrar o robô na célula do torno, a Absolute trabalhou com a B.I.C. colocar as máquinas paralelas umas às outras para que o braço do cobot possa ser colocado entre as máquinas. Usando uma pinça pneumática personalizada projetada pela Absolute, o cobot descarrega o núcleo do primeiro torno e o coloca na estação de preparação especializada inferior localizada perto da porta do segundo torno. O braço do cobot então volta para o primeiro torno e agarra e carrega um núcleo não usinado esperando na única estação de estágio do torno. O braço do cobot se move de volta para o torno dois, onde a pinça remove a peça concluída e a coloca na estação de preparação superior antes de carregar a máquina com o núcleo aguardando na estação inferior. Finalmente, o braço do cobot pega a peça finalizada da estação de preparo superior e a coloca em uma bandeja de núcleos concluídos. Esse processo permite que o braço cobot acesse até 20 núcleos em um processo, funcionando por cerca de meia hora antes que um funcionário precise preparar novos núcleos para torneamento e mover os núcleos concluídos para uma operação de fresagem final.

Enquanto B.I.C. está satisfeito com o resultado final da integração do cobot, a instalação inicial exigiu algum esforço. O primeiro desafio foi segurar a peça de forma consistente. Como o núcleo de ferro de silício começa como um forjamento, as peças são inconsistentes em forma. Para remediar isso, a Absolute desenvolveu uma garra pneumática personalizada para substituir a garra eletrônica original do braço do cobot. O segundo desafio foi o grande número de locais – 10 no total – que a loja precisava para ensinar o braço cobot para realizar as ações descritas acima. Felizmente, o OB7 não é programado como os robôs tradicionais. Em vez disso, a programação usa um tablet Samsung executando um aplicativo no modo de ensino que rastreia e imita o caminho do braço do cobot.

Burns diz que chegar à programação e à garra corretas levou tempo – mesmo a automação “fácil” como um cobot não foi um sucesso de uma só vez. No entanto, evitar a fadiga de repetição e atingir os rígidos requisitos de tolerância fizeram a automação valer a pena, diz ela.