Cobot guiado por visão duplica a produção diária

Com a promessa de “peças de qualidade, feitas para impressão, entregues no prazo”, a Walt Machine de Lumberton, Mississippi, orgulha-se de sua confiabilidade, mas enfrentou um possível gargalo. Todos os anos, a empresa usa uma única máquina CNC para produzir milhares de caixas de câmeras em apenas dois meses. Este aumento de curto prazo no volume de produção regularmente sobrecarrega sua capacidade de cumprir a promessa de seu lema. Para enfrentar esse desafio, a empresa investiu em um sistema de visão simples da Robotiq de Lévis, Quebec, Canadá, e o instalou em um robô colaborativo (cobot) com um sistema de garras da Universal Robots (East Setauket, Nova York).

Especializada em trabalhos ópticos de alta precisão para montagens de câmeras científicas, a Walt Machine recebe um pedido a cada primavera para cerca de 6.000 caixas de câmera que produz em sua Haas VM-3. O tamanho desse pedido pode sugerir que o presidente da empresa, Tommy Caughey, contrate um operador de CNC em tempo integral, além de sua equipe regular, mas essa solução tem suas falhas. Para começar, leva de 30 a 45 minutos para usinar um lado de cada caixa da câmera. Isso significa que, trabalhando oito horas por dia, são necessárias várias semanas para produzir o pedido completo com uma única máquina. Nesse período, as peças estariam quase prontas para entrega quando um novo funcionário pudesse ser totalmente treinado.

Em vez de investir no treinamento de um funcionário e se preocupar com a retenção dessa pessoa entre os picos de produção, Caughey considerou uma solução robótica. “Vi a Universal Robots no International Manufacturing Technology Show (IMTS) talvez quatro ou seis anos atrás, e achei interessante:um robô que não requer nenhum material extra. Acompanhei ao longo dos anos e pensei que era para onde precisávamos ir um dia ”, diz ele. Um obstáculo para essa solução era que o cobot precisaria de uma visão ou de um sistema de transporte para coletar peças brutas da mesa do VMC. O Sr. Caughey foi informado de que este era um processo muito difícil, que um “especialista em visão” dedicado deveria lidar.

No entanto, em junho de 2016, a Robotiq lançou a câmera de pulso Plug + Play exclusivamente para a Universal Robots. Esse sistema permitia ao Sr. Caughey marcar cada caixa em sua lista de desejos. Ele comprou um cobot UR10 e montou a câmera de pulso diretamente acima de sua garra 140 de dois dedos, permitindo a digitalização visual com programação robótica simplificada.

Para ensinar o cobot, o Sr. Caughey diz, “ou você pega sua parte e a coloca na superfície onde você quer pegá-la, e você tira quatro fotos dela em quatro orientações diferentes, ou, se for algo simples como um retângulo ou em branco circular, você apenas define as dimensões do que está escolhendo e (o cobot) sabe.” Essas técnicas simples permitem que o cobot seja ensinado em cerca de 10 minutos, diz ele, tornando desnecessário um especialista em visão.

O próximo passo é colocar 15 a 20 das mesmas peças não usinadas em uma mesa dentro do campo de visão do cobot. O robô gira sobre a mesa e tira uma foto das peças com a câmera, depois se aproxima e tira uma foto mais detalhada de uma única peça. Após identificar a peça de trabalho, o robô a move para a morsa da máquina CNC e envia um sinal para a máquina-ferramenta para iniciar.

Desde que a Walt Machine comprou seu cobot (que os funcionários chamaram de “Arthur”), a produtividade na loja melhorou muito. Embora o cobot não melhore diretamente o tempo de ciclo, ele diminui o tempo necessário para concluir um trabalho. Arthur trabalha durante a noite, permitindo à oficina usinar duas vezes mais peças todos os dias. A empresa diminuiu o tempo ocioso da máquina e a Arthur liberou o tempo da equipe gasto na colocação de peças. Isso encanta Caughey, que diz ter ficado nervoso em deixar um robô sozinho a noite toda. “Trata-se apenas de deixá-lo ir e aceitar o fato de que vai durar de quatro a seis horas extras”, diz ele. “Você vai para casa e nada vai quebrar.”

O tempo dos funcionários agora pode ser melhor aproveitado. O maquinista Matthew Niemeyer aprendeu a programar o cobot, permitindo que ele melhorasse seu conjunto de habilidades profissionais na área de produção. “Você ainda está fazendo todos os ajustes finos, como a programação”, explica ele, “mas as tarefas corretivas de carregar e descarregar a máquina são feitas para você, para que você não fique desgastado. ” À medida que o cobot assumiu essas tarefas corretivas, o Sr. Niemeyer assumiu uma nova função como representante de vendas, permitindo que ele colocasse seus talentos para trabalhar atraindo novos negócios para a Walt Machine. “Podemos obter mais negócios na loja, o que levará a mais máquinas, mais robôs e crescimento geral.”

Tudo isso não seria possível sem este primeiro robô, diz Caughey, e ele acredita que, em 10 anos, toda pequena loja como a dele terá pelo menos um. Arthur pode ajudar a Walt Machine a completar com sucesso seu pedido anual de 6.000 peças, e pode fazer isso sem que Caughey tenha que se preocupar em como arcaria com os custos de salário extra ou treinamento. O cobot permitiu que a equipe da Walt Machine melhorasse suas habilidades enquanto crescia o negócio.