L'atelier de travail s'automatise à l'aide du bras cobot

L'automatisation de l'entretien des machines devient de plus en plus courante dans les ateliers de travail à travers les États-Unis, prenant diverses formes, des plus simples aux plus complexes. Pour bon nombre de ces ateliers, le système d'automatisation peut de plus en plus être quelque chose qui n'occupe pas beaucoup d'espace sur le plancher de production, ne nécessite pas d'intégration à grande échelle et a la flexibilité d'être facilement réutilisé pour de futurs travaux. B.I.C. Precision Machine Co. Inc. en est un exemple :l'automatisation a ici pris la forme d'un bras cobot.

En février dernier, l'atelier d'emplois basé à Blanchester, dans l'Ohio, a décidé d'automatiser un travail contractuel répétitif qui demandait beaucoup de main-d'œuvre. Auparavant, un employé chargeait et déchargeait les pièces de deux tours Doosan situés perpendiculairement l'un à l'autre, produisant des noyaux de fer au silicium utilisés dans les dispositifs de sécurité ferroviaire. Le temps de cycle rapide a obligé les employés à tourner en rond toute la journée pendant qu'ils s'occupaient des machines.

Pour alléger le fardeau physique de ce travail, l'atelier a d'abord modernisé les portes de la machine pour qu'elles s'ouvrent automatiquement, puis a installé une pédale et un bouton de paume pour ouvrir et fermer le mandrin, mais la nature répétitive du travail était toujours difficile pour les employés. Pour aggraver les choses, l'atelier rencontrait des problèmes de qualité car il transférait des employés dans et hors de ce poste dans le cadre de missions d'une semaine.

« Nous travaillions en deux équipes sur ces pièces 24 heures sur 24 et nous recevions des plaintes », explique le contremaître Shawn Allen. "Les employés ont détesté le chargement et le déchargement des deux machines."

Armé de l'automatisation

Pour résoudre ce problème, B.I.C. a investi dans le bras robotique collaboratif OB7 de Productive Robotics, qui a été fourni par Absolute Machine Tools. L'OB7 est un cobot indépendant à sept axes qui a une portée de 1 000 mm et peut accueillir une charge utile de 11 livres avec une répétabilité de ± 0,1 mm.

La capacité du bras cobot à travailler en toute sécurité aux côtés des employés de B.I.C. sans avoir besoin de clôtures de sécurité était très importante pour l'entreprise car elle ne voulait pas que l'automatisation remplace un travail humain. Au lieu que les employés passent leur semaine à effectuer des tâches répétitives de chargement et de déchargement, ils sont désormais libres de mettre en place des pièces pour le bras du cobot et d'effectuer également un travail plus intéressant, comme des contrôles de qualité sur les pièces à tolérances serrées.

Pour intégrer le robot dans la cellule du tour, Absolute a travaillé avec B.I.C. placer les machines parallèlement les unes aux autres afin que le bras du cobot puisse être situé entre les machines. À l'aide d'une pince pneumatique personnalisée conçue par Absolute, le cobot décharge le noyau du premier tour et le place dans la station de préparation spécialisée inférieure située près de la porte du deuxième tour. Le bras du cobot retourne ensuite au premier tour et saisit et charge un noyau non usiné en attente dans la station de préparation unique du tour. Le bras du cobot revient au tour deux, où le préhenseur retire la pièce terminée et la place dans la station de préparation supérieure avant de charger la machine avec le noyau en attente sur la station inférieure. Enfin, le bras cobot prend la pièce finie de la station de préparation supérieure et la place sur un plateau de noyaux terminés. Ce processus permet au bras cobot d'accéder à jusqu'à 20 noyaux en un seul processus, fonctionnant pendant environ une demi-heure avant qu'un employé ne soit nécessaire pour mettre en place de nouveaux noyaux pour le tournage et déplacer les noyaux terminés vers une opération de fraisage finale.

Alors que B.I.C. est satisfait du résultat final de l'intégration du cobot, l'installation initiale a demandé quelques efforts. Le premier défi était de toujours saisir la pièce. Étant donné que le noyau de fer en silicium commence par un forgeage, les pièces ont une forme incohérente. Pour remédier à cela, Absolute a conçu une pince pneumatique personnalisée pour remplacer la pince électronique d'origine du bras cobot. Le deuxième défi était le grand nombre d'emplacements - 10 au total - dont le magasin avait besoin pour enseigner le bras cobot afin d'effectuer les actions décrites ci-dessus. Heureusement, l'OB7 n'est pas programmé comme les robots traditionnels. Au lieu de cela, la programmation utilise une tablette Samsung exécutant une application en mode apprentissage qui suit et imite la trajectoire du bras du cobot.

Burns dit qu'arriver à la bonne programmation et au bon préhenseur a pris du temps - même l'automatisation "facile" comme un cobot n'a pas été un succès à la fois. Cependant, éviter la fatigue des répétitions et respecter les exigences de tolérance strictes ont rendu l'automatisation intéressante, dit-elle.