Cobot Guiado por Visão Reduz Tempo de Produção 50% para Walt Machine

Com a promessa de "peças de qualidade, feitas no desenho, entregues no prazo", a Walt Machine de Lumberton, Mississippi, orgulha-se de sua confiabilidade, mas lutava diante de potencial gargalo. Todo ano, a empresa usa uma única máquina CNC para produzir milhares de carcaças de câmera em apenas dois meses. Este aumento de curto prazo no volume de produção regularmente tensiona sua capacidade de cumprir a promessa de seu lema. Para enfrentar este desafio, a empresa investiu em sistema de visão simples da Robotiq de Lévis, Quebec, Canadá, e instalou em robô colaborativo (cobot) com sistema de garra da Universal Robots (East Setauket, Nova York).

Especializada em trabalho óptico de alta precisão para montagens de câmeras científicas, a Walt Machine recebe pedido cada primavera por cerca de 6.000 carcaças de câmera que produz em seu Haas VM-3. O tamanho deste pedido pode sugerir que o presidente Tommy Caughey deveria contratar operador CNC em tempo integral além de sua equipe regular, mas esta solução tem falhas. Para começar, leva 30 a 45 minutos para usinar um lado de cada carcaça. Isso significa que, trabalhando oito horas por dia, leva várias semanas para produzir pedido completo com única máquina. Naquele prazo, as peças estariam quase prontas para entrega quando novo funcionário pudesse ser totalmente treinado.

Em vez de investir em treinar funcionário e se preocupar com retenção dessa pessoa entre picos de produção, Caughey considerou solução robótica. "Vi Universal Robots na International Manufacturing Technology Show (IMTS) talvez quatro ou seis anos atrás, e achei interessante: robô que não requer nada extra. Acompanhei ao longo dos anos e pensei que era para onde precisávamos ir um dia", diz ele. Um obstáculo para esta solução era que o cobot precisaria de sistema de visão ou esteira para pegar peças brutas da mesa do VMC. Caughey foi avisado que este era processo muito difícil, que um "especialista em visão" dedicado deveria lidar.

No entanto, em junho de 2016, a Robotiq lançou câmera de pulso Plug + Play exclusivamente para Universal Robots. Este sistema permitiu a Caughey marcar todas as caixas em sua lista de desejos. Comprou cobot UR10 e montou câmera de pulso diretamente acima de sua garra de dois dedos 140, permitindo escaneamento visual com programação robótica simplificada.

Para ensinar o cobot, Caughey diz: "ou você pega sua peça e coloca na superfície onde quer pegar, e tira quatro fotos dela em quatro orientações diferentes, ou, se é algo simples como blank retangular ou circular, você apenas define dimensões do que está pegando, e (o cobot) sabe." Estas técnicas simples permitem que o cobot seja ensinado em cerca de 10 minutos, diz ele, tornando especialista em visão desnecessário.

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

Desde que a Walt Machine comprou seu cobot (que funcionários chamaram de "Arthur"), produtividade na oficina melhorou muito. Embora o cobot não melhore diretamente tempo de ciclo, diminui quantidade de tempo para completar um trabalho. Arthur trabalha durante a noite, permitindo que a oficina usinagem o dobro de peças por dia. A empresa diminuiu tempo ocioso da máquina, e Arthur liberou tempo da equipe gasto colocando peças. Isso encanta Caughey, que diz estava nervoso sobre deixar robô por conta própria a noite toda. "É só deixar ir e aceitar fato de que vai rodar por quatro a seis horas extras", diz ele. "Você vai para casa e nada vai quebrar."

Tempo dos funcionários agora pode ser usado melhor. Maquinista Matthew Niemeyer aprendeu a programar o cobot, permitindo melhorar seu conjunto de habilidades profissionais no chão de fábrica. "Você ainda faz todo ajuste fino, como programação", explica, "mas tarefas remediais de carregar e descarregar máquina são cuidadas para você, então não se gasta." Conforme o cobot assumiu estas tarefas remediais, Niemeyer entrou em novo papel como representante de vendas, permitindo colocar seus talentos trabalhando para atrair novos negócios para Walt Machine. "Podemos trazer mais negócios para a oficina, 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 oficina pequena como a dele terá pelo menos um. Arthur pode ajudar Walt Machine a completar com sucesso seu pedido anual de 6.000 peças, e pode fazer isso sem Caughey ter que se preocupar como arcaria com custos de salário extra ou treinamento. O cobot permitiu que a equipe da Walt Machine melhorasse suas habilidades enquanto crescia o negócio.