Cobot guiado por visión duplica la producción diaria

Con la promesa de "piezas de calidad, hechas para imprimir, entregadas a tiempo", Walt Machine de Lumberton, Mississippi, se enorgullece de su confiabilidad, pero luchó frente a un posible cuello de botella. Cada año, la empresa utiliza una sola máquina CNC para producir miles de carcasas para cámaras en solo dos meses. Este aumento a corto plazo en el volumen de producción pone a prueba regularmente su capacidad para cumplir la promesa de su lema. Para enfrentar este desafío, la empresa invirtió en un sistema de visión simple de Robotiq de Lévis, Quebec, Canadá, y lo instaló en un robot colaborativo (cobot) con un sistema de agarre de Universal Robots (East Setauket, Nueva York).

Walt Machine, que se especializa en trabajos ópticos de alta precisión para ensamblajes de cámaras científicas, recibe un pedido cada primavera de unas 6000 carcasas de cámaras que produce en su Haas VM-3. El tamaño de este pedido podría sugerir que el presidente de la empresa, Tommy Caughey, debería contratar a un operador de CNC de tiempo completo además de su personal habitual, pero esta solución tiene sus defectos. Para comenzar, toma de 30 a 45 minutos mecanizar un lado de cada carcasa de cámara. Esto significa que, trabajando ocho horas al día, se necesitan varias semanas para producir el pedido completo con una sola máquina. En ese período de tiempo, las piezas estarían casi listas para la entrega cuando un nuevo empleado pudiera estar completamente capacitado.

En lugar de invertir en capacitar a un empleado y preocuparse por la retención de esa persona entre los picos de producción, el Sr. Caughey consideró una solución robótica. “Vi Universal Robots en el International Manufacturing Technology Show (IMTS) hace unos cuatro o seis años, y me pareció interesante:un robot que no requiere ningún material adicional. Seguí a lo largo de los años y pensé que ahí era donde teníamos que ir algún día”, dice. Un obstáculo para esta solución era que el cobot necesitaría una visión o un sistema transportador para recoger las piezas sin procesar de la mesa del VMC. Se le informó al Sr. Caughey que este era un proceso muy difícil, que un "experto en visión" dedicado debería manejar.

Sin embargo, en junio de 2016, Robotiq lanzó la cámara de muñeca Plug + Play exclusivamente para Universal Robots. Este sistema permitió al Sr. Caughey marcar cada casilla de su lista de deseos. Compró un cobot UR10 y montó la cámara de muñeca directamente sobre su pinza 140 de dos dedos, lo que permitió el escaneo visual con programación robótica simplificada.

Para enseñarle al cobot, dice el Sr. Caughey, "o tomas tu parte y la colocas en la superficie donde deseas recogerla, y tomas cuatro instantáneas de ella en cuatro orientaciones diferentes, o, si es algo simple como un rectángulo o circular en blanco, simplemente establece las dimensiones de lo que está seleccionando y (el cobot) lo sabe”. Estas técnicas simples permiten que el cobot aprenda en aproximadamente 10 minutos, dice, lo que hace innecesario un experto en visión.

El siguiente paso es colocar de 15 a 20 de las mismas piezas sin mecanizar en una mesa dentro del campo de visión del cobot. El robot gira sobre la mesa y toma una instantánea de las partes con la cámara, luego se acerca y toma una imagen más detallada de una sola parte. Después de identificar la pieza de trabajo, el robot la mueve hacia el tornillo de banco de la máquina CNC y envía una señal a la máquina herramienta para que comience.

Desde que Walt Machine compró su cobot (que los empleados llamaron "Arthur"), la productividad en el taller ha mejorado mucho. Aunque el cobot no mejora directamente el tiempo del ciclo, sí reduce la cantidad de tiempo que lleva completar un trabajo. Arthur trabaja durante la noche, lo que permite que el taller mecanice el doble de piezas todos los días. La empresa ha disminuido el tiempo de inactividad de la máquina y Arthur ha liberado el tiempo del personal dedicado a la colocación de las piezas de trabajo. Esto deleita al Sr. Caughey, quien dice que había estado nervioso por dejar un robot a su suerte toda la noche. “Se trata simplemente de dejarlo ir y aceptar el hecho de que funcionará durante cuatro a seis horas adicionales”, dice. “Te vas a ir a casa y no se va a romper nada”.

El tiempo de los empleados ahora se puede utilizar mejor. El maquinista Matthew Niemeyer aprendió a programar el cobot, lo que le permitió mejorar su conjunto de habilidades profesionales en la planta de producción. “Usted todavía está haciendo todos los ajustes finos, como la programación”, explica, “pero las tareas correctivas de cargar y descargar la máquina están a cargo de usted, para que no se desgaste. ” A medida que el cobot se hizo cargo de estas tareas correctivas, el Sr. Niemeyer asumió un nuevo rol como representante de ventas, lo que le permitió poner a trabajar su talento para generar nuevos negocios para Walt Machine. "Podemos generar más negocios en el taller, lo que generará más máquinas, más robots y un crecimiento general".

Todo esto no sería posible sin este primer robot, dice el Sr. Caughey, y cree que, en 10 años, todas las tiendas pequeñas como la suya tendrán al menos uno. Arthur puede ayudar a Walt Machine a completar con éxito su pedido anual de 6000 piezas, y puede hacerlo sin que el Sr. Caughey tenga que preocuparse por cómo pagará los costos del salario adicional o la capacitación. El cobot ha permitido que el personal de Walt Machine mejore sus habilidades mientras hace crecer el negocio.