供需大厅

登录/注册

公众号

更多资讯,关注微信公众号

小秘书

更多资讯,关注荣格小秘书

邮箱

您可以联系我们 info@ringiertrade.com

电话

您可以拨打热线

+86-21 6289-5533 x 269

建议或意见

+86-20 2885 5256

顶部

荣格工业资源APP

了解工业圈,从荣格工业资源APP开始。

打开

协作机器人加强焊接操作

来源:国际金属加工商情 发布时间:2020-12-26 860
工业金属加工金属加工金属切削机床金属成型机床模具及冲模焊接设备及工具其他金属材料表面处理测量及控制系统 技术前沿
收藏
总部位于美国威斯康星州布鲁姆市的 Processed MetalInnovators LLC (PMI)是一家金属制造商,专为重型设备、汽车、电器等生产数百种不同的冲压、焊接金属零件,从几厘米到 3m 以上,从薄型材料到厚度达到19mm 的零件,甚至更重的零件都有涉足。

总部位于美国威斯康星州布鲁姆市的ProcessedMetalInnovatorsLLC(PMI)是一家金属制造商,专为重型设备、汽车、电器等生产数百种不同的冲压、焊接金属零件,从几厘米到3m以上,从薄型材料到厚度达到19mm的零件,甚至更重的零件都有涉足。


在上世纪90年代初创建时,PMI公司只有6名员工。1998年,公司搬到了现有厂址,现在员工已达100多名。厂房最初面积约为5,574m2,现已扩大到了12,077m2。


鉴于劳动力市场上紧缺有资质的焊工,而传统的机器人焊工无法处理小批量订单,PMI公司便转向UniversalRobots机器人公司(UR)求助,以提高生产率及盈利能力。


1608966809599516.jpg

PMI 公司机器人和自动化部门主管 Shaun Bruce在短短半小时内就为BotX 焊机编写了程序。


PMI公司运营副总裁ErikLarson对因劳动力短缺而放弃订单一事非常厌烦。他解释道:“曾经有不少前来咨询的业务,但很多我们都没报价,因为其中要用到焊接工艺。我们只有大约7名焊工,但部分工作需要9到10名焊工才能完成。现在,订单越来越多,我们的焊工缺口已经达到了30多人。”在新冠肺炎疫情出现前,威斯康星州就已经存在劳动力短缺现象,很难找到合格焊工,而传统焊接机器人又不适用于多品类/小批量生产,所以Larson需要另辟蹊径。


之前公司已经应用了协作机器人来管理两台机械冲床。协作机器人会从传送带上拣选零件,放入冲压机,然后将零件放入另一条传送带上。当有人进入工作单元时,冲床上的协作机器人会自动暂停,这样既安全又具有较高的成本效益,也将操作员转到可实现更高价值的角色上去了。


这些协作机器人是Hirebotics公司出品的。Hirebotics是一家获得了UR认证的系统集成商,接入了协作机器人的云连接应用,并按小时收取费用。这种模式消除了资本支出,简化了应用。之前的成功经验促使PMI公司继续寻找自动化应用程序,以保持增长。当PMI公司听说Hirebotics公司推出了新型BotX焊机时,立刻购入这款设备便成了顺理成章的事情。


Larson说:“我们选择BotX机器人,是因为它们是协作机器人,周围不用放置大型防护栏。它们很小,易于使用,也很容易编程。这样能够实现双赢,是小批量焊接的未来必然之路。”


BotX焊机是Hirebotics公司与Red-D-Arc、Airgas以及AirLiquide公司合作开发两年后推出的产品,融入了大量焊接专业知识,易于使用和示教。Hirebotics公司联合创始人兼首席执行官RobGoldiez说:“UR是一个搭载BotX焊机的优质平台,原因有以下几个方面:首先,它是一个非常开放的平台。我们能从云端控制机器人的行为,新型e系列机器人还内置了特有的力扭矩传感器,借助这些功能,我们将为最终客户带来更出色的用户体验。”


客户可借助专为BotX开发的焊接库,通过任何智能手机或平板电脑上的Hirebotics应用程序向BotX轻松示教所需焊接工序。


1608967190234951.jpg

BotX 并不是 PMI 公司首次使用的协作机器人。在协作机器人焊机到来之前,Hirebotics 公司已经在 PMI 机械冲床上部配置了两台UR10机器人。这次成功的安装运行,为配载协作机器人焊机的新自动化项目铺平了道路。


“Hirebotics的团队到来后,只花了不到2个小时就设置好了,而我用了不到半个小时,就完成了运行、示教等所有工作,”PMI公司机器人和自动化部门主管ShaunBruce说,PMI的机器人与自动化技术在业内领先,Hirebotics应用程序立了大功。“我没有焊工资质,但我照样能轻松加载程序,工作台都配有详细的图纸,所以我很清楚工具和夹具系统合适的存放位置,只要15分钟,我就能更换生产线上的零件。”


Hirebotics公司的BotX机器人系统的一个关键理念是无需预先投资。Hirebotics负责提供并设置系统,客户只需提供气体、电线及其部件即可。通过风险评估后,无须再安装防护栏,公司只需按机器人实际焊接时间的小时数付费即可。Larson说:“相较员工的时薪加上所有的管理费用,机器人的成本不过是普通焊工人工成本的1/2。”


Larson解释说,尽管焊工严重短缺,但新型焊接机器人系统拓展了公司的业务范围。“有了新型BotX系统,我们就能找回之前放弃的订单,重新为客户报价了,因为我们在接受订单时,就能安排好机器人,甚至在接单前就能准备好焊接零件。”


另一个显著的好处是PMI能为需要认证的客户提供BotX焊接认证。“这就意味着,不用安排有资质的焊工来监督焊接操作。只要协作机器人的焊工程序是认证程序,那么任何操作员都可以管理协作机器人的焊接操作,这又释放出了不少生产力。”Larson说。


成功做到这一点,是因为机器人和程序员都通过了焊接检查员的认证,而且这项认证的测试内容与焊工认证的完全一致,两项认证都用到了焊接样品和破坏性测试。


Larson说:“有了新型BotX系统,我们就不用雇用3名焊工了,我们只需引进1台机器人,让它三班倒工作就行了,所以如果我们需要30名焊工,我们就让10台机器人同时运行就行了。我们确实需要雇佣员工来操作机器人,但现在这个岗位不一定非要让熟练焊工来干了。它真的为我们释放了很多人力资源。”


PMI原有数台传统焊接机器人,但它们需要的工装夹具可能需要16周才能制成,尤其在加工小批量零件时,PMI认为这种夹具并非经济高效的解决方案。Larson讲述了协作式BotX系统的优势。


“BotX机器人配备的工作台上放有夹持系统和多种工具,无论是夹持零件还是拍摄照片,这些工具都够用了。你会看到一张这些工具的图纸,每次加载程序后,你都可以按之前的方式设置零件,所以用不上大型或昂贵的夹具。这套系统不用前期投资,而且是一款即插即用的系统。”


此外,如果传统机器人停机,可能要等上两周时间才有技术人员前来解决。相比之下,HireboticsBotX系统能提供24小时服务,只需轻触Hirebotics应用程序中的按钮即可发出响应。Larson说:“只要打开手机,点击应用程序,他们就会回复你。”Bruce补充说:“有任何问题,我都可以在这个应用程序上向Hirebotics发送信息,然后立即得到回复。不需要等待几个小时,甚至几天,有时只几秒钟他们就回复了。遇到实时故障排除的问题时,几分钟就能解决。”


大型焊接件的利润率大幅高于小型焊接件,这是一个基本常识。Larson说:“我们现在可以让员工去焊接大型零件,同时小型零件的工作也不会落下。因此,员工们不会因为机器人的到来而失业;我们只是让员工从事利润率更高的工作而已。”


Larson还发现,虽然制造类岗位很难招到也很难留住年轻人,但他们都对机器人很感兴趣。他说:“我们发现,在我们引入机器人,并放出机器人和技术负责人岗位的招聘信息后,有不少年轻员工前来竞聘,他们是喜欢手机和电脑的一代人。年轻人青睐技术类工作,想为机器人编程,所以这类岗位在年轻人中很受欢迎。


Goldiez解释说,虽然年轻人可能倾向于使用协作机器人焊接,但在制造行业使用协作机器人仍任重道远。“在这个行业工作了很长时间的大多数人依然认为,焊接这项繁重的任务最适合传统机器人。他们不认为一个协作机器人能够胜任这项任务。我们要做的第一件事就是向我们在Airgas和AirLiquide的合作伙伴证明,协作机器人可以有效地进行焊接作业。”


“已经证明焊接性能非常好,那可不只是铺设焊缝这一个动作,”Goldiez继续说:“机器人铺设焊缝,然后切割,分析并做了X光检查,以确保它符合期望的标准。”


被成果说服后,合作伙伴在BotX的开发和实现中扮演了重要的角色。Goldiez说:“AirLiquide、Airgas和RedD-Arc的团队拥有非常深厚的焊接专业知识,我们正在将这些知识建成一个焊接知识库,通过网络云端传递给机器人。焊接知识库是由AirLiquide的研发中心以及国际知名焊接专家共同开发的。”


Hirebotics公司还能够迅速吸收客户反馈。他们设计的早期焊机版本可实现基本焊缝,如直线焊、针焊和钉焊。但早期客户(比如PMI公司)提出了一些用户反馈,所以Hirebotics公司迅速开发了更复杂的工艺,包括多段焊和径向焊。


现在,这些专业知识产生了具体成果,比如实现了连人类焊工都无法达到的一致性。Larson说:“使用BotX机器人系统后的焊接质量很好。因为如果你在特定的点上编了焊接这个程序,就会在那个特定的点焊接。如果程序设定为在那个接缝处焊50.8mm,无论谁运行这个程序或由谁安装这个零部件,结果都是在那个接缝处焊50.8mm。“但人类焊工就不一定会实现这样的焊接效果。Larson补充说:“传统的人工操作时,他们并不能确定50.8mm到底是多少⸺可能会误差为31.75mm,也可能38.1mm或63.5mm。要想焊得精准,完全靠运气。”


收藏
推荐新闻