Robot Seluler Meningkatkan Produktivitas dan Keamanan di Produsen Elektronik

Armada robot seluler Universal Robots sekarang menerima pesanan kerja harian untuk menyelesaikan tugas-tugas yang selalu berubah bagi produsen elektronik campuran tinggi/volume rendah Scott Fetzer Electrical Group (SFEG; Fairview, TN). Disediakan oleh Universal Robots USA Inc. (East Setauket, NY; Odense, Denmark), robot kolaboratif UR telah mengoptimalkan produksi sebesar 20%, mengambil alih tugas-tugas mononton dan berpotensi berbahaya dari karyawan yang kini dialokasikan ke pekerjaan yang lebih memuaskan.

SFEG dibentuk pada tahun 2010 untuk menggabungkan kemampuan dari tiga bisnis Scott Fetzer Company: France Power Solutions, Northland Motor Technology, dan Kingston Products. Berada di pinggiran Nashville, perusahaan merancang dan memproduksi produk daya listrik, termasuk transformers, power supplies, motion controls, dan drive systems.

Ketika robot UR5 pertama tiba di SFEG, cepat dinamakan "Waldo" terinspirasi dari buku Where's Waldo populer yang menunjukkan seorang tamu ramah yang terus muncul di tempat baru di antara kerumunan orang.  

"Satu hari, Waldo akan membenggakkan lembaran logam, hari esoknya ia akan melakukan tugas pick-and-place, dan hari ketiga kami akan membawa dia ke Manufacturing Day di SMA lokal," kata Matthew Bush, direktur operasi di SFEG, produsen berbagai motor listrik dan komponen.

Robot UR adalah jenis robot baru yang diklasifikasikan sebagai kolaboratif karena desain interaktifnya. Robot kolaboratif mudah diatur untuk tugas baru dan memiliki sistem keselamatan bawaan yang memungkinkan lengan robot untuk secara otomatis berhenti beroperasi jika menemukan objek atau orang di jalurnya.

Bush menemukan solusi otomatisasi baru ini saat dia mencari cara untuk membuat SFEG lebih kompetitif secara global, sambil memanfaatkan mesin yang ada lebih banyak. "Salah satu tantangan terbesar kami sebagai produsen campuran tinggi/volume rendah adalah sebagian besar garis kami tidak berjalan terus-menerus. Mencari cara untuk menempatkan robot pada garis dalam arti tradisional adalah tantangan yang sangat besar," kata Bush.

"Kami ingin membangun pasukan robot seluler yang fleksibel, dan satu-satunya cara kami akan mencapai ini adalah dengan robot kolaboratif. Kami hanya melihat beberapa tawaran dan robot UR adalah satu-satunya robot yang kami pikir bisa melakukan pekerjaan. Punya kecepatan dan presisi robot industri standar dengan kemampuan untuk bergerak dan bekerja di samping manusia," kata Bush.

SFEG menempatkan robot UR pada pedestrian dengan roda dan sekarang membangun armada robot UR seluler yang digunakan di seluruh departemen lembaran logam. Robot sedang diintegrasikan ke dalam siklus produksi penuh dari pemotongan blank awal pada press blanking hingga pembentukan, lipatan dan perakitan akhir komponen listrik. Robot tambah rencana direncanakan untuk membantu merawat press turret dan press brake.

Manajer Umum Rob Goldiez mengatakan, "Kami melihat peningkatan sekitar 20% dengan having a pace setter dengan Universal Robots bekerja tangan bersama dengan orang kami." Robot UR yang bekerja di garis motor field adalah robot UR5 dan UR10 yang dinamai berdasarkan payload dalam kilo. Semua robot memiliki repeatability 0,1-mm dan jangkauan dari 19,7 hingga 51,2 inci (500–1300 mm).

UR5 ditempatkan di akhir garis tepat di samping karyawan yang memberikan bagian motor field kepada robot. UR5 mengambil bagian, memasukkannya ke dalam pemegang, mengambil pemotong kabel untuk memotong kabel, dan kemudian meletakkan bagian untuk robot UR10 untuk diambil dan ditempatkan pada conveyor untuk perakitan akhir.

"Kami dapat menginterlock banyak robot bersama dan membaca melalui Modbus koneksi TCP dan status robot. Kami juga dapat melewatkan informasi ke paket perangkat lunak lain, dan mengumpulkan data. Ini membuka banyak pintu untuk melakukan banyak hal yang baru kami mulai pertimbangkan," kata principal engineer Jamie Cook.

Robot UR datang dengan layar sentuh pendant yang semua pemrograman dilakukan melalui. Mengarahkan lengan robot dapat dilakukan melalui tombol panah di layar, atau dengan menyambar lengan robot dan "mengajar" gerakan yang diinginkan antara waypoint. Itu menghilangkan pemrograman teks terstruktur yang biasanya harus ditulis Cook saat bekerja dengan robot tradisional.

"Sangat mudah untuk dipelajari dan berjalan jauh lebih lancar dari yang saya kira. Saya katakan ini mengurangi waktu implementasi satu pertiga hingga setengahnya berdasarkan pengalaman saya sebelumnya," kata Cook.

Saat SFEG mencari tugas untuk diotomatisasi, menghilangkan tugas mononton dan berpotensi berbahaya adalah prioritas nomor satu. Tugas lain yang sekarang ditangani oleh armada robot UR seluler adalah mengisi epoksi ke dalam papan sirkuit.

Di masa lalu, karyawan akan membuat batch besar papan sirkuit dan akan berdiri dan secara manual mengisi mereka dengan epoksi dua bagian dan mengirimkannya ke garis pengeringan. Hari ini, robot melakukan itu sepanjang hari memungkinkan kami untuk pergi ke aliran satu-piece. Bahaya keselamatan sekarang dihindari di garis motor field dengan membiarkan robot UR menangani pemotongan kabel.

"Itu adalah aplikasi potensi sindrome tunnel carpal memotong sekitar 16.000 kabel sehari secara tangan. Jadi kami pikir itu adalah tempat yang bagus untuk meletakkan robot—biarkan mereka dapat sindrome tunnel carpal!"

"Kami melihat sekitar 1 hingga 1 perpindahan orang dari tempat kami meletakkan robot yang memungkinkan kami untuk memindahkan orang ke area bisnis lain. Kami memiliki 14 robot dari Universal Robots saat ini dan saat kami telah semua diterapkan, kami berharap dapat memindahkan 14 karyawan," kata Goldiez.

Salah satu tugas robot berikut yang sedang dikembangkan di SFEG adalah memasang c-clips pada armature. Di oven varnis, dua UR10 akan memuat dan membuang keranjang dengan motor. Satu UR10 sudah digunakan di akhir conveyor varnis, bekerja sebagai stasiun transfer sederhana, memindahkan keranjang antara garis.

"Kami melihat segala sesuatu yang kami rancang sekarang baru untuk memastikan kami dapat merakitnya dengan robot. Jika kami tidak dapat memasukkannya bersama dengan robot, kami harus kembali ke papan gambar dan mencoba lagi."

Untuk informasi lebih lanjut dari Universal Robots USA Inc., kunjungi www.universal-robots.com, atau telepon 631-610-9664.

Artikel ini pertama kali diterbitkan dalam edisi Maret 2016 majalah Manufacturing Engineering. Baca "Mobile Robots Increase Worker Productivity, Safety" sebagai PDF.