Welding cobotsの効率が40 ％向上

T&W Stamping

要するに

オハイオ州のT&W Stampingは、抵抗溶接機の手入れという、金属加工プロセスで最も労働集約的な部分の1つを自動化したいと考えていました。ロボットのサーボモータをブランクアウトする溶接装置の電磁パルスのため、自動化が難しいアプリケーションです。同社はUR 5 cobotを使用して問題を解決し、4か月未満で費用を回収し、効率を40 ％向上させ、3つのオペレータ機能を解放しました。

ビジネスの変革

「コラボレーションロボットを使用して抵抗溶接工を管理しますか？私たちの知る限り、これはこれまで業界の誰もがしたことのないことでした」と、Universal Robotsの認定システムインテグレーターであるCrum ManufacturingのオートメーションディレクターであるJuan Rodriguezは言います。

彼は、オハイオ州ヤングスタウンのT&W Stampingと協力していました。同社は、信頼性の高いオートメーションソリューションを必要としていた、主に大型トラック市場向けの契約メーカーでした。「私たちは、パワートレインブラケットを製造する大規模な顧客から契約を受けたばかりでした」と、T&W Stampingのエグゼクティブバイスプレジデント兼ゼネラルマネージャーであるCraig Sivakは言います。「体積はそれほど大きくはありませんでした。年間約4万個の部品ですが、各部品には8個の溶接ナットがあり、それ以外の場合は手動で32万個の溶接を行う必要があります。「Sivak氏と彼のチームは、協働ロボットがタスクを処理できるかどうかを調査することにしました。「cobotを使用すると、組み込みの安全システムのためにcobotの周りに追加のガードを必要としないため、既存のレイアウトを維持できます」と彼は言います。

大型産業用ロボットが抵抗溶接を行うことは一般的ですが、ロドリゲス氏は、これが小型協働ロボットが歴史的に扱ってきたアプリケーションではない理由を説明します。「抵抗溶接機は、特定の半径内のあらゆる種類の電子機器をブランクアウトするEMP （電磁パルス）を発生させます。それは大きなCクランプ式エンドオブアームツールを備えた従来のロボットの問題で、ロボットはストライクポイントから非常に遠く離れています」と彼は言います。「しかし、既存のセルにうまく適合しようとする小さなcobotでは？それはまったく別の話です。」

T&W Stamping

業界 Automotive and Subcontractors

国 North America

従業員数 50-100

使用したURロボット UR5

ビデオ— T&W Stamping、米国

URロボットをインストールすることの利点は、一貫性です。素晴らしい仕事をしています

Craig Sivak, Executive Vice President & General Manager, T&W Stamping

障害の克服

Crum Manufacturingは、ロボットを接地し、非金属材料をカスタムメイドのエンドオブアームツールに追加することで、この障害を克服しました。これにより、ロボットは溶接機から遠く離れました。この難しいタスクに[コラボレーションロボット](/ products /)を使用できることは、T&W Stampingの唯一の楽しい発見ではありませんでした。「当社のエンジニアがユニバーサルロボット自体の最初の見積もりを提供してくれたので、そのコストに驚きました」とSivak氏は言います。「より大きなロボットのいくつかを見ると、それらは6桁です。私たちははるかに大きな数を期待していました。」

4か月以内に回収

T&W Stampingは、溶接機に部品を提示するために部品を配置するために8つの別々の固定具に費やすよりも30 ％少ないセル全体を実装することができました。契約メーカーはまた、3つのオペレータ機能を解放し、現在はより付加価値の高いタスクを実行しています。ROIの計算も行ったSivak氏は次のように述べています。「私たちは、通常よりも効率が40 ％高くなっています。「他の備品にはなかったコスト削減を考慮に入れると、さらに重要なのは、少ないオペレーターで節約された人件費と福利厚生を考慮に入れると、ペイバックは4か月未満でした。」

ビジョンガイダンスにより、正確な溶接が保証されます

「UR cobotは部品そのもののフィクスチャーであるため、非常に重要なデータポイントで部品をピックアップします」とSivak氏は説明します。「URロボットが部品を拾うと、それぞれの穴の位置が正確にわかります。「

部品のピッキングは、コンベアの上にあるコグネックスのビジョンカメラによってガイドされます。そのガイダンスに従って、UR 5は部品を2つの抵抗溶接機のうちの1つに配置します。抵抗溶接機は、振動ナットフィーダーによって溶接ナットが部品に配置されているため、最初の4つの溶接を実行します。最初の4つの溶接が実行された後、UR 5はブラケットを回転させ、最後の4つの溶接を完了する第2の溶接機に移動させる。52秒のサイクルは、UR 5が部品をアウトバウンドコンベヤの上の2番目のコグネックスカメラに移動させ、部品に8つの溶接ナットがすべて含まれていること、正しい位置にあること、およびすべてにねじが付いていることを確認することで終了します。

インバウンドコンベヤとアウトバウンドコンベヤに設置されたコグネックスカメラが提供するビジョンガイダンスは、UR 5がデータムポイントの右側にある各ブラケットをピックアップし、各溶接が正しく行われることを保証します。

ダウンタイムをゼロにした製品の一貫性

T&W Stampingは週5日、8時間シフトで運営されています。UR 5は通常、60 ％の容量で動作し、2年以上稼働しています。「URロボットをインストールすることの利点は、一貫性です。素晴らしい仕事をしています」とSivak氏は言います。「生産上の問題やダウンタイムは発生していません。ロボットがなければ、そのセルには4人のオペレーターがいて、8つの固定具を管理してその部分に溶接ナットを取り付けます。「これで、セルの手入れには1人のオペレーターが必要になりました。以前はロボット工学の経験がなかったオペレーターは、UR 5の操作とプログラムの方法について3日間のトレーニングコースを受講し、現在は製品検査とcobot操作を担当しています。

30年前のテクノロジーを再活性化

T&Wのためにロボットセルを開発することは、フアン・ロドリゲスがホームランと呼ぶことを躊躇しない成果です。「これらの抵抗溶接機は30年以上前のものです。これらをまったく新しいcobot技術と連携させる方法を見つけることは、私たちにとっても会社にとっても大きな勝利です」と彼は言います。「Universal Robotsと抵抗溶接機や溶接機器との統合がさらに進むことは間違いありません。」

将来の自動化の機会

T&W Stampingは、cobotsが処理できる新しいタスクを検討し始めました。「当社は、部品が抵抗溶接されたオイルパンを製造しています。部品のサイズと構成のため、抵抗溶接機で自動化することは非常に困難です」と、代わりにMIG溶接を検討しているSivak氏は言います。「私たちの目的は、URロボットを使用して部品に部品を固定し、部品にトーチを置いてMIG溶接を行うことです」と彼は説明します。「これは、実際に溶接自体を行うため、現在のロボットとは対照的に、ロボットにとって新しいプロセスになります。」