使用机器人实现全年一致的成功

全年自动化如何消除库存产品的不一致性，并通过将周期时间缩短50%来提高产量。

通过Josh Leath 2019年12月10日

应用注释使用视觉引导机器人的定制机器人工作单元有助于提高焊接应用的一致性和吞吐量，并将周期时间缩短50%。了解项目，目标，评估，机器人和其他自动化的类型，以及解决的挑战。

1.对于最近成功的机器人实现，请给出项目的简要描述。

钢丝隔断产品的生产厂家;WireCrafters有限责任公司(Louisville, Ky.)寻求实现一个定制机器人工作单元，以保持20个库存型840隔板的一致和经济高效的生产，优化生产并满足客户需求的季节性。

2.项目的范围和目标是什么?

具有挑战性的需求

手工制造的20块840型隔断板在旺季很难维持。建立了一英尺增量板的MIG焊接工艺(范围从1到10英寸)。宽度，高度为4英寸和5英寸)，需要一到两名熟练工人使用固定工作台手动完成所有角框架和网格焊接。虽然制造库存隔板是一种有效的方法，但雇佣临时工来帮助填补对该产品季节性需求的增长变得昂贵，而且手工制造面板导致焊接质量和批量大小的产品变化。

过程评价

交付高质量的产品以满足精确的客户规格对任何制造商的成功都至关重要，并且在现有的手工流程中满足客户对库存面板的需求被证明是困难的。因此，公司领导决定对车间流程进行评估，以解决生产困境。

对流程审查的主要期望是获得关于如何创建更小批量的知识，并获得更符合公司精益目标的更好的库存回报。一开始，他们专注于创造一个可重复的焊接点，但成本的增加和上游方法的更大可变性促使客户将注意力转向机器人自动化。

他们确定，处理应用程序中过多的运动部件的理想解决方案是通过视觉引导机器人(VGR)和其他先进技术的结合。高性能焊接机器人需要特定的机器视觉来确定正在生产的面板上指定焊缝的最佳焊接线位置。

解决方案实现

为了帮助设计定制的机器人解决方案并确保集成过程顺利进行，该公司求助于系统集成商。经过深入的研究和工艺审查，实现了最佳工作单元设计，并实现了自动化面板焊接系统的一致使用，以机器人焊接角框架组件和网格到角框架，用于生产库存隔板。

3.涉及哪些类型的机器人和其他自动化、控制或仪表?

定制机器人解决方案包括6个机器人:4个远程20公斤有效载荷能力机器人，带有焊接电源，以及2个高性能50公斤有效载荷能力处理机器人。

为了使系统能够检测焊接目标位置的变化，每个焊接机器人都配备了一个带有视觉应用软件和摄像头的二维视觉系统。硬件和软件的结合使机器人能够将关键的X轴和y轴信息返回给机器人控制器，以便对所需的复杂视觉问题进行战略管理。

4.项目中概述了哪些特别的挑战?这些问题是如何解决的?

除了需要机器人视觉之外，最大的障碍可能是等待技术赶上客户心中的概念所花费的时间。在12年的时间里，我们一直在寻找和测试各种技术，以帮助创建更小的批量和获得更好的库存回报，工业物联网(IIoT)取得了成果，促进了高性能和价格合理的机器人的发展，以及解决焊接目标位置变化所需的精确的2-D机器视觉系统。

5.你能分享一些与项目相关的积极指标吗?

总体而言，定制设计的自动化面板焊接系统的实施提高了效率和水平生产。库存面板的制造周期缩短了50%，工作单元消除了季节性生产挑战，创造了一致的时间表，以满足全年的客户需求。车间每天工作20小时，每周工作4天，以维持正常生产。在必要的时候，星期五用来满足额外的需求。只需最少的人员投资，每10小时轮班只需要两名操作员来管理焊接系统及其随后的零件转移。

6.你想分享给你的公司或客户的经验教训或建议是什么?

机器人自动化带来了变革性的结果。定制配置为客户提供了适应市场波动所需的灵活性，并为公司未来成功的战略做出了贡献。

Josh Leath，产品经理，焊接安川美国公司-摩托机器人事业部。副主编克里斯·瓦夫拉编辑，控制工程， CFE传媒，cvavra@cfemedia.com。