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3台ABB机器人帮助皮带制造商增产33高菲

2022-08-13 01:33:24  战旗娱乐网

3台ABB机器人帮助皮带制造商增产33%

BJ Minson 不喜欢他在市场上可以找到的标准腰带不完美的合身和松散的轮廓,带扣和多余的带子末端笨拙地从他的衬衫下面伸出。因此,在攻读微流体硕士学位期间,他开始尝试设计更时尚、抓地更精准的腰带。

已经拥有机械工程硕士学位和对产品设计的浓厚兴趣,随着 Minson 越来越接近突破性设计,开始从他正在进行的研究中转移注意力的事情变成了当务之急随时可以使用激光切割机来测试各种带扣概念,最终发现了尤里卡时刻,Minson 发现了完美的带扣和腰带设计:紧密贴合、低调、无孔且无肩带翻盖。

由于微流体领域的职业很诱人,Minson 将其搁置一旁,创立了GRIP6,一家以他的创新腰带设计的优点为基础的公司。五年后,总部位于犹他州米德维尔的 GRIP6 的年度广告预算达到了七位数,其大量的腰带和配件在网上和美国 250 多个零售点销售。

早期生产

早期的生产是众所周知的基于车库的操作,每月销售数百条皮带。一旦 Minson 增加了员工并加强了营销引擎,每月的交易量就会增长到数千,而 GRIP6 转移到了一个专门的设施。

精心制作的金属扣是独特皮带设计的关键组成部分,其生产必须精确。最初的带扣制造和精加工是非常劳动密集型的,员工使用现成的加工设备来切割、打磨和精加工每一件。

Minson 于 2016 年聘请的一名工程师在内部设计了一些加工设备,以减轻部分人工负担。带有倒角钻头的路由器在皮带边缘进行 45 度切割,轨道砂光机改进了表面。这些机器经久耐用且易于维护,虽然它们充分提高了吞吐量并最大限度地降低了可变成本,但每个工作站仅专用于一个带扣设计。

品牌知名度的提高以及带扣形状、尺寸和设计的激增推动了销量的稳定增长,其中一些变得更加复杂和生产密集型。

Minson 描述了他不断改进制造流程的关键点,“我们的内部团队在设计设备方面做得非常好,但通常是制造特定零件。随着我们产品线的扩展,我们制造了越来越多的专业设备。我们已经达到了最大限度地利用这种方法的地步,并且需要能够以相同的质量和速度容纳更多产品种类的东西。”

ABB

探索机器人自动化

在他职业生涯的早期,Minson 在一家使用 SCARA 机器人的医疗产品公司工作过。他对他们的工作方式印象深刻,并购买了一个带有 GRIP6 视觉系统的入门级模型,希望它可以进行一些轻加工,切割铝扣的边角和平滑边缘。它在切割直线方面效果很好,但它的软件限制使得很难遵循弯曲的边缘或更复杂的东西。

明森和团队仍然坚信机器人自动化是适合追求的技术,于是着手寻找功能更强大的机器人。更快、更灵活,但更重要的是,它具有高级编程软件,理想情况下与 SOLIDWORKS 配合良好,能够采用实体模型并沿着更复杂的边缘找到路径。

经过一些广泛的研究,GRIP6 发现 ABB 的仿真编程软件 RobotStudio 可以直接与 SOLIDWORKS 集成。

强大的编程软件

“当您拥有来自 SOLIDWORKS 皮带设计的 CAD 文件时,这真的很容易。您只需将其拉入 RobotStudio 并轻松设置一个程序,让机器人仅跟踪该路径,”Minson 说。“在所有主要的机器人品牌中,我们选择了 ABB,这主要是基于软件的强大功能。”

借助 RobotStudio,GRIP6 可以使用同一个机器人来处理各种不同的带扣,从而简化生产并更容易引入新的带扣设计。生产具有某种镂空图案或不均匀外部轮廓的带扣变得更加容易,从而导致更具创意的设计和更短的开发周期。

RobotStudio 中创建的模拟与机器人和辅助系统组件在工厂车间的运行方式几乎相同,允许用户优化系统布局,以最佳循环时间实现必要的机器人路径。模拟还有助于确定 GRIP6 为其初始应用选择的机器人模型的理想规格,并证明最高效的机器人单元的性能。

尽管 GRIP6 确实派了一名工程师去密歇根州奥本山的 ABB 总部参加为期一周的编程课程,但该软件非常直观;适合那些倾向于自己动手进行机器人编程和调试的人。

“我们的区域 ABB 客户代表为我们提供了良好的支持,但我们自己完成了大部分系统设计、编程和安装。我认为这充分说明了软件的简单性,”Minson 说。“它也很容易扩展,允许对现有程序进行微小的改动,以针对不同的扣环设计进行剪切和粘贴。”

紧凑、灵活的 ABB 机器人

GRIP6 在 2019 年下半年购买了一台 ABB IRB 1200 机器人,并在大约六个月后又购买了两台相同的型号。其中两个机器人正在切割皮带扣,第三个机器人正在进行最终测试,用于完成皮带末端的应用。

ABB IRB 1200 被认为是一种小型 6 轴工业机器人,重约 120 磅。(54 kg),带有可落地、侧面或倒置安装的锥形底座,可轻松安装在紧凑空间或现有生产线中。IP 40 保护是标准的,可提供 IP 67 型号。这些属性和 0.9 米的覆盖范围是选择 IRB 1200 的主要因素。

扣切

GRIP6 目前有 70 款男女扣设计,尺寸、设计和饰面各不相同。它们在每个垂直边缘内都有两个相同的平行槽,一个用于连接肩带,另一个位于另一端,用于插入肩带末端以确保所需的贴合度。

生产过程从带扣型材及其各自的带槽开始,从一大块铝板上激光切割而成。然后将“坯料”手动放入容量为 250 单位的进料器盒中,机器人在整个二次切割循环中一次从该盒中取出一件。

机器人通过抓住两个槽口的带扣来启动二次切割过程,并将其呈现给安装在保护壳内的固定路由器。机器人围绕路由器移动带扣边缘,配备90°埋头孔刀尖,在带扣每侧的整个外边缘斜切45°倒角边缘,完成正面后将带扣拉出加工区域, 重新定向带扣以处理背面。

在此过程中,机器人还会沿两个槽的内部进行完整的倒角切割,这提供了在没有孔的情况下将带子长度固定到位的摩擦力。完成后,带扣会被放到传送带上,传送带将它们传送到整理和涂装站的集结区。

的结束臂工具保持所述带扣是一个相当简单的气动致动器与在中心的轨道,并且滑开和闭合,夹住带槽的两片。每件上的一个唇滑入插槽,因此当它完全打开时,它正好落在插槽的中心。它只需关闭八分之一英寸即可固定带扣。

为了提供最高的切割质量,GRIP6 在每个 ABB 切割机器人的底座前安装了康耐视摄像头,与机器人控制器集成在一起。机器人从送料器上取下每个带扣后,它会暂停一秒钟,以便相机可以验证是否安全拾取并确定机器人抓握中带扣的确切原点。该信息被传送到机器人,以确保它准确地将带扣呈现给路由器。高度精确的切割对于将表带固定到位的内槽尤为重要。任何过深或不够深的切口都会对产品性能产生不利影响。

ABB

增加吞吐量,减少浪费

通过在 Robot Studio 中为每个扣件 SKU 创建并下载到机器人控制器的切割程序,机器人可以在单个生产周期内轻松切割不同的扣件模型。

当四个 250 单位容量的供料器盒被装载和分级时,单个机器人可以不间断地运行近 12 个小时,每小时切割大约 83 个带扣。在 24 小时内,两台 ABB 机器人加起来可以切割 4,000 个带扣,这比 3,000 名 5 名生产工人在同一时间内手动完成的工作量多 33%,而且浪费少得多。

“我们每天运行 12 到 16 个小时,但我们的目标是很快让机器人每天 24 小时运行,这意味着当建筑物天黑时,它们每天可以运行 8 小时,”明森说。“进行手动切割的前员工已被转移到身体压力较小的工作中。我们有很多事情要做。”

尽管早期取得了成功,但 GRIP6 仍处于早期增长阶段,不断扩大其腰带系列,同时涉足其他产品类别,如服装和钱包。通过这一切,Minson 努力在内部处理尽可能多的产品开发和制造进步,建立一支多才多艺的员工队伍,在很大程度上可以自给自足。他和他的团队为在美国采购材料和制造高品质产品而感到自豪。

“ABB 机器人的安装让我们能够团结起来,以提高我们的生产效率为荣,同时让员工能够专注于业务中更多以增长为导向的任务,”Minson 说。“既然我们知道 RobotStudio 可以做什么,我们肯定会寻求进一步的自动化。”

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