五年前,KMM使用Kawasaki R系列机器人(称为Bender Bot 1)安装了他们的**个弯管单元,用于弯折全地形车(ATV)和四轮车车架的管道。自Bender Bot 1实施以来,他们已经安装了另一个弯管单元,恰当地命名为Bender Bot 2,并且他们希望在不久的将来安装第三个Bender Bot单元。
挑战性
- 消除沉重的管道负载带来的安全风险
- 增加吞吐量以弯曲较小的管道
- 简化弯曲后流程
- 设计可靠的焊缝对准流程
- 创建易于编程的系统以适应产品变更
人体工学挑战
随着时间的流逝,KMM的车辆尺寸不断增加,以满足市场需求。在安装Bender Bot 1之前,该公司的制造过程要求操作员在8小时的班次中处理10英尺长,重达20磅的管道,同时确保焊缝的负荷完美。涉及如此重而笨重的物体的这种**,重复的动作明显给操作员带来了受伤的危险。
加快生产
随着生产目标的提高,KMM需要一种解决方案,使他们能够加快弯曲更小,更轻的管的过程,而无需增加人工或损害产品质量。
准确性至关重要
大约65个管配置中的许多配置都需要弯曲圆管。如果圆管没有以接近完美的角度放置在折弯机中,甚至没有从所需的焊缝位置稍微滚动,则圆管可能会拉伸或收缩,这会扭曲圆管的形状,并因丢弃而产生浪费。KMM需要一种将准确性放在首位的解决方案,这意味着他们必须使用可以依靠的机器人。总工程师斯科特·戈登说:“川崎的根源以其可靠性着称于业界。” 川崎RS020N和RS050N机器人的重复精度分别为±0.04 mm和±0.06 mm,当与Laser Seam Finder配合使用时,可实现高质量*终产品所需的一致性KMM。
解
看到操作员受伤的可能性之后,戈登设计了Bender Bot 1来消除这种风险。该单元使用一个Kawasaki RS050N机器人从Laser Seam Finder上卸下管道,该管道将管道设置在理想的焊缝位置,以便机器人拾取。然后,机器人一次捡起一根重管,然后将它们装入弯管机中。弯管后,机器人会将其卸载到自定义机架上。这个过程使制造商可以*大程度地减少操作员的繁重工作,使他们可以将精力转移到正在运行的程序上,并对整个过程进行监督。
鉴于Bender Bot 1对大型重型管道的积极影响,KMM决定安装另一个管道弯曲单元,以处理较小,较轻的管道,但目标却不同。该单元将专注于提高产量,因此它使用了两个Kawasaki机器人-一个从Laser Seam Finder卸下管子并将其加载到弯管机中,另一个则检索完成的管子并将其加载到自定义管车上。
这两个单元都使用专有的Laser Seam Finder,它也是由Gordon设计的。这台高度**的机器用于在机器人将其拾取并置于弯管机中时确保焊缝在正确的位置。它是这样工作的:在圆管上切出一个小缺口。Laser Seam Finder会旋转康耐视摄像机前面的管道,直到发现凹口为止。该机器可以进入缺口的1.5°之内–这一点在此过程中至关重要,尤其是当管道具有诸如铆钉孔或异型端头的特殊特征时。对于具有直截两端的管道,使用颜色传感器检测焊缝。如果这些专用管道的焊缝偏离5°,则可能导致管道的特征发生偏移,并导致生产线上的缺陷产品。结合川崎机器人的可靠性,
结果
- 操作员的沉重管道举升应力降低为每根管道举升一个,而不是两个
- 装载机/接缝查找器的装载高度降低到腰部水平,这是人体工程学上的改进
- 机器人细胞提高了产量
- Bender Bots 1和2腾出的时间允许操作员进行其他工作
- 装载机/焊缝查找器的焊缝查找精度高达1.5°
在实施Bender Bots 1和Bender Bots 2之后,KMM看到了两种增加产量的方式。Bender Bot 1允许在8小时轮班中不间断生产–在自动化之前,操作员将不得不反复停止生产以检查管道,管理管车,并中断,午餐或轮班。现在,Bender Bot可以在操作员执行这些任务时继续运行,并且操作员可以执行其他任务。
Bender Bot细胞还为KMM提供了所需的多功能性。戈登说:“我们的设备并不专用于任何一部分。” “系统越灵活,随着新型号的出现和新型号的老化,我们就可以做出更多的改变。”
Bender Bot的所有组件-激光接缝查找器,川崎机器人,弯管机和管车-均通过以太网连接。Tube Bender是主机,它使操作员很容易–他们调用一个程序,并且所有机器组件都会收到该程序号,并自动进行调整和交叉检查。这使操作员有更多时间,因此他们能够在装入Laser Seam Finder之前先通过模压机运行特种管道。在需要自动化之前,该过程由建筑物另一区域中的不同操作员完成。角色合并是KMM在实施Bender Bots 1和2时没有考虑到的意想不到的好处,但对其整体效率产生了很大影响。
经过五年的自动弯管,KMM改进了工艺流程,使其用途广泛且实用。机器人将弯曲的管子卸载到针对每种特定配置制作的定制架中,因此推车可以推到川崎机器人弧焊单元,然后将其安装在制造过程的下一步中。
当前状态
使用Kawasaki机器人,KMM每小时可弯曲700条管道。目前,KMM的33%弯管工艺是自动化的,但他们希望这一数字能够增加-他们希望在明年增加Bender Bot 3。在过去的5年中,KMM达到了两种电池的投资回报率,并且看到了全面的进步-有些甚至是他们没有想到的。
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