EVCO Plastics

EVCO 플라스틱스가 코봇 동료를 작업에 투입하여 생산 환경과 처리량을 향상시킵니다

01 개요

미 위스콘신주 디포레스트의 EVCO 플라스틱스(EVCO Plastics)는 주문형 사출 성형회사로, 빠른 변화가 필요한 공정과 24시간 생산해야 하는 어려움에 직면해 있었습니다. 현재 모바일 선단 위의 유니버설 로봇이 디스펜딩, 어셈블, 품질 검사, 3D 프린터 하베스팅, 패키징과 같은 공정을 처리하고 있습니다. 포스/토크 센서, 비전 카메라, 파트 피더 등 UR+의 인증을 받은 제품들과의 긴밀한 통합이 가능한 UR 코봇은 설치가 쉽고 빠릅니다.

02 도전 과제

실업률이 낮은 지역에 기반을 두고 있는 EVCO는 24/7 생산 3교대 근무를 운영하는데 어려움을 겪고 있었습니다. 반복적이고 지루한 작업, 부품 조립, 머신 텐딩, 포장 등의 작업이 특히 어려운 부분이었습니다. 이 회사는 이미 꽉 차버린 공장에 설치될 복잡하고 고정되며 안전 설비가 필요한 자동화를 원하지 않았습니다. 또한 EVCO는 어려 고개들에게 제품을 제공할 수 있도록 다양한 공정에 적용이 가능한 다용도 자동화 솔루션을 찾고 있었습니다.

비디오 — EVCO Plastics, 미국

03 솔루션

EVCO 플라스틱은 디포레스트 공장에 UR5e와 UR10e를 각각 2대씩 배치했습니다. 코봇들은 바퀴 위에 설치되었으며, 공장 곳곳을 누볐습니다. EVCO 플라스틱스는 전통적 직교 좌표 로봇을 다수 보유하고 있습니다. EVCO 플라스틱스의 자동화 엔지니어인 제이슨 글렌져(Jason Glanzer)에게는 로봇이 새로운 것은 아니지만, 그를 놀라게 한 것은 “로봇이 얼마나 잘 다른 작업자들과 함께 일하는지”에 대한 것이었습니다. “고정 자동화와 협동로봇 간의 가장 큰 차이점은 설치 시간 입니다. 이 코봇들은 많은 제품들과 잘 상호작용 합니다. UR은 우리에게 정말 중요한 요소인 호환성을 지속적으로 향상시켜 왔습니다.” 라고 제이슨은 이야기 합니다. 또한 그는 UR 코봇과 긴밀하게 작동하는 인증 그리퍼, 비전 카메라, 소프트웨어와 다른 주변 기기들이 있는 UR+ 플랫폼도 강조하여 이야기 했습니다.

코봇은 설치와 운용이 간편하기 때문에 EVCO는 자동화 엔지니어에 의존하지 않고도 3교대 조를 운영할 수 있었습니다. “만약 한 밤중에 무언가 문제가 발생한다면, 우리 인원 중 한 명이 그 곳에 가서 직접 처리합니다. 자동화 기술자나 엔지니어를 공장으로 부르지 않고 말이죠.” 라고 그는 설명합니다.

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04 복잡한 어셈블리를 UR+으로 간편하게

UR5 한 대가 복잡한 어셈블리 공정에 전개되어 있습니다. UR5는 잔디 깎는 기계에 사용되는 변속 장치를 집어서 그리스 디스펜서에 넣은 다음 캡을 삽입하여 그리스 포트를 밀봉합니다. 캡을 올바르게 배치하는 것은 까다로운 작업이지만, 로보티크(Robotiq)의 UR+ 인증 FT300 힘/토크 센서로 인해 쉽게 할 수 있습니다.

UR+ 소프트웨어 핸드셰이크는 센서의 모든 프로그래밍이 코봇 자체를 프로그래밍하는 데 사용되는 직관적인 인터페이스의 티치 펜던트를 통해 직접 이루어지는 것을 의미합니다. "UR+ 통합이 없었다면 이와 같은 작업을 수행하기 위해 상당한 양의 스크립트 코드를 생성해야 했을 것입니다."라고 글렌저는 설명합니다. UR5의 티치 펜던트는 두 개의 다른 UR+ 인터페이스를 가지고 있습니다: 코그넥스 비전 카메라와 에이시릴(Asyril)의 Asycube Flexible Part Feeder입니다. 에이시릴 피더가 캡이 오른쪽을 향해 펼쳐질 때까지 진동하는 표면에 캡을 내놓으면, 표면 위에 장착된 비전 카메라가 캡의 위치 이미지를 잡아내어 캡을 픽업할 위치를 UR5에게 알려줍니다.

캡이 성공적으로 삽입되면, UR5는 기어박스를 저울에 올려 그리스가 추가되었는지 확인합니다. 기어박스의 무게가 정확하지 않으면 UR5는 이를 불량품 박스에 넣습니다. "UR5가 각 파트를 통제했을 때, 우리는 인간 작업자가 좋은 파트를 담당하게 될 것이라고 알게 되었습니다." 라고 글렌저는 말합니다. 이는 어셈블 공정에서 순서를 혼란스러워 하기 쉬운 인간 작업자와는 대조적입니다.

05 3D프린트 하베스트

EVCO가 UR10으로 자동화한 또 다른 지루한 작업은 EVCO의 3D 프린터 팜에서 플레이트를 수집하는 공정입니다. 이 프린트는 외부 고객용 부품을 생산할 뿐만 아니라 EVCO가 자체적으로 사용하는 툴들을 제작하며, 24x7로 작동하는 6개의 폴리머 프린터로 구성되어 있습니다. 글렌저는 "우리는 직원의 개입 없이도 생산을 이어갈 수 있도록 중고 제조 플레이트를 교체하는 방법을 찾고 있었습니다." 라고 설명합니다.

프린터 셀은 이제 빌드 플레이트를 사용할 수 있는 한 사람의 감독 없이 계속 작동할 수 있습니다. 글렌저는 "이전과는 다르게 이제 프린터를 24시간 운용할 수 있게 되었습니다." 라고 말합니다. 이제 EVCO는 매우 적은 비용으로도 효율적으로 실행할 수 있게 되었습니다. "우리는 더 소규모의 작업을 맡을 계획입니다. 기존 배열을 유치한 6대의 프린터를 추가하여 UR10을 트랙에 배치하였으며 공정은 무제한의 유연함을 갖추게 되었습니다. 이 가능성들은 솔루션의 아름다움의 일부입니다.”

안전 시스템이 내장된 UR10 코봇은 포장 라인의 작업자와 함께 일합니다.

“저는 다른 브랜드를 찾고 있었습니다. 제가 UR을 좋아하는 이유는 상당히 복잡한 작업을 해야 할 때도 트레이닝에 대한 제한이 없이 때문입니다.”

Collaborative robot harvesting 3d printers

유니버설 로봇이 3D프린터의 “하베스팅”을 담당하면서 24/7 생산이 가능해졌습니다.

The cobot communicates with the printers via email communication

UR10이 기어박스를 집어 용접 공정 상태를 확인하기 위해 상자 위에 올려놓습니다.

06 PACKAGING IN TANDEM WITH CARTESIAN ROBOT

EVCO의 거대한 사출 성형 홀에서 옆에는 직교좌표 로봇이 부품을 탈형(de-mold)하여 보호용 컨베이어에 놓습니다. UR10은 컨베이어에서 부품을 꺼내 코봇에 내장된 팔레타이징 솔루션을 사용하여 상자에 넣습니다. "이것은 정말로 단순화된 또 다른 프로세스입니다." 라고 글렌저는 말합니다. "팔레타이징 루틴을 사용하면 직원을 새로 교육해야 하는 부담이 적어지고, 일관성이 훨씬 높아지며, 프로그램 내 위치와 부품 보관 위치를 추적하기 위해 외부 카운터를 실행할 필요가 없습니다."

어셈블리 셀의 UR5와 마찬가지로, 포장 라인의 UR10도 힘/토크 센서를 사용합니다. 먼저 상자의 네 모서리가 모두 제 위치에 있는지 확인하고, 그 다음 상자의 각 부품 층 사이에 판지 시트를 배치합니다.

“"일반적으로 새 프로젝트를 자동화하려면 몇 주 이상 걸립니다. 하지만 코봇 설치하면 어떤 것을 프로그래밍하든 하면 이틀 만에 해낼 수 있습니다.””

Jason Glanzer EVCO Plastics의 자동화 엔지니어

07 UR이 공식을 바꾸다

UR 코봇의 이동성 때문에 비용 절감은 이제 여러 가지 작업으로 분산될 수 있습니다. 데겐하트(Degenhardt)는 그의 팀이 과거에는 인력 추가와 자동화 구축 간에 딜레마에 항상 빠져 있다고 말하며 "우리는 ‘이 한 가지 일을 할 로봇을 사야 해’ 라고 말하며 큰 비용을 고객들에게 제시하지 않습니다. 비용을 절감하고 이를 여러 고객에 할당하여 비용 경쟁력을 확보했습니다. 자동화 가격을 올리기 시작했지만, 이는 말도 안 되는 것이었습니다. UR은 이러한 공식을 많이 바꿔놓습니다." 라고 말합니다.