Cobots ayudan al moldeador a encontrar el "equilibrio adecuado" entre las personas y la automatización

Donnelly Custom Manufacturing es un moldeador personalizado de alta mezcla y tiradas cortas que realiza más de 40 cambios de molde al día en sus 37 máquinas de inyección para satisfacer las necesidades de volumen bajo a medio de los clientes (consulte los artículos anteriores en marzo de 2015 y septiembre de 2015). . '12). Uno de sus desafíos clave es aprender dónde y cómo automatizar trabajos que pueden durar solo unas pocas horas.

Como lo explicó el presidente Ron Kirscht, esta curva de aprendizaje en curso es impulsada por una serie de años récord de ventas ($ 36.2 millones en 2018) que mantiene a Donnelly's Alexandria, Minnesota, en funcionamiento, incluso con la adición de dos nuevas prensas el año pasado. "Necesitamos ser ágiles mientras aprovechamos nuestra experiencia en tiradas cortas para gestionar de forma eficaz y ahorrar tiempo en procesos críticos, tanto de configuración como de producción".

Durante más de una década, Donnelly ha estado agregando robótica, por lo que todas sus máquinas de más de 140 toneladas tienen removedores de piezas de estilo cartesiano, que liberan a los empleados para tareas de mayor valor agregado en la prensa, como soldar, decorar y mecanizar. En los últimos cinco años, Donnelly también ha explorado el nuevo campo de los robots colaborativos o cobots. Comenzó instalando dos cobots Baxter del antiguo Rethink Robotics (ahora fuera del negocio; su tecnología fue adquirida por Hahn Group de Alemania). Donnelly los emplea en tareas simples de recoger y colocar, como empacar o recortar bebederos. “Empacar cajas requiere el equivalente a la mitad del tiempo de un operador”, dice Kirscht. "El Baxter puede hacerlo y llevar la cuenta sin necesidad de pesar las cajas".

COLABORATIVO

El año pasado, Donnelly exploró qué potenciales cobots podrían ofrecer en operaciones secuenciales más sofisticadas. La firma compró su primer cobot UR5 de Universal Robots. Dice Jerry Bienias, vicepresidente de Donnelly. de operaciones, “Pudimos visitar talleres de mecanizado CNC en nuestra área que utilizan varios cobots UR. Pudimos ver que son más capaces que Baxter en velocidad, precisión y facilidad de programación ”.

Donnelly puso el UR5 a trabajar cargando dos pequeños insertos en un molde de dos cavidades y luego quitando las partes, recortando las compuertas y colocando las partes en tubos en una caja, cinco partes por tubo. Esto se logra en un ciclo de 40 segundos con la ayuda de herramientas de fin de brazo (EOAT) desarrolladas por Donnelly para permitir que el cobot realice todas estas operaciones con un EOAT. Como resultado, una celda que antes requería un operador y medio ahora requiere solo la mitad del tiempo de un operador. (Véalo en acción en http://short.ptonline.com/Donnelly .)

Bienias dice que Donnelly probablemente se quedará con los cobots UR para futuras compras. El cobot de Baxter (que ya no está en el mercado) no estaba a la altura de la tarea de cargar el inserto debido al movimiento del brazo, señala, y agrega:“Todavía amamos el Baxter. Fue nuestra plataforma de lanzamiento hacia un nuevo mundo de robótica colaborativa ”.

Aunque uno de los méritos de los cobots es supuestamente su capacidad para operar de forma segura alrededor de las personas, ese principio tiene limitaciones. Donnelly tiene una protección dura alrededor del área del EOAT que maneja las piezas que se están moldeando porque tienen bordes afilados que podrían causar lesiones por contacto accidental.

Los cobots también son promocionados por su facilidad de programación, utilizando un método de "enseñanza directa". Bienias señala que la configuración precisa del UR5 es esencial para la carga de insertos. Un factor es el molde, aceite calentado a 380 F, que se expande a medida que se calienta. El cobot UR5, montado sobre ruedas, se atornilla a la prensa, y se utiliza una configuración especial EOAT que se asemeja mucho a la versión de producción para "enseñarle al robot dónde está el molde en el espacio", mediante la ubicación de clavijas en el molde, explica Bienias. . En 5 a 10 minutos, el cobot se orienta lo suficiente para colocar los insertos dentro de un par de milésimas de pulgada.

Aunque Donnelly está bastante satisfecho con la evolución en el uso de cobots, Kirscht señala que “la gente sigue realizando la mayoría de las tareas críticas de fabricación aquí. La automatización nos ayuda a comprender mejor la naturaleza de las tareas realizadas por los humanos para que podamos identificar oportunidades para lograr el equilibrio adecuado entre las personas y la automatización ”.