塑膠工業(yè)使用協(xié)作機(jī)器人 LBR iisy 進(jìn)行品質(zhì)管理

每個老闆都希望有靈活、快速、工作細(xì)心的員工。FMO Surface 的 Bastian Fest 慧眼識英雄，發(fā)現(xiàn)了 LBR iisy。現(xiàn)在，這款協(xié)作機(jī)器人與他的團(tuán)隊攜手合作，檢測資料矩陣的品質(zhì)和完整性。

靈活簡單：一切 iisy

在德國卡瑟爾的一場展覽會上，F(xiàn)MO Surface GmbH & Co. KG 的總經(jīng)理 Bastian Fest 會見了 KUKA 銷售工程師 Robert Korte，也因此認(rèn)識了協(xié)作機(jī)器人 LBR iisy。這位企業(yè)家立即對協(xié)作機(jī)器人的優(yōu)勢深信不疑。Fest 抽空前往 KUKA 位於席根的分公司，仔細(xì)參觀研究了 LBR iisy，並決定購買，而且是在 KUKA Marketplace 上輕鬆訂購。「LBR iisy 結(jié)合了我們需要的多種特性：靈活、程式設(shè)計簡單和易於施實(shí)協(xié)作應(yīng)用。所以，我們在還不確定要將它用在哪裡的情況下，就將它買了下來」，F(xiàn)est 談到這個相當(dāng)不尋常的步驟時說。

說到機(jī)器人程式設(shè)計，F(xiàn)est 視自己為初學(xué)者。當(dāng)他購買第一架 KUKA 機(jī)器人時，他已經(jīng)在 KUKA 學(xué)院完成了培訓(xùn)課程，但那是針對工業(yè)機(jī)器人 KR CYBERTECH 的課程，而且是四年前的事了。他因此也對新的協(xié)作機(jī)器人更充滿期待——易於操作，即使是初學(xué)者也能對機(jī)器人技術(shù)快速上手。此外，機(jī)器人沒有任何防護(hù)柵欄，卻能提供高度安全性。

塑膠工業(yè)中的自動化

家族企業(yè)?FMO Surface於 1999 年在德國西發(fā)利亞東部利珀郡地區(qū)的萊姆戈成立，專門從事塑膠表面的精加工，如今擁有 75 名員工。客戶來自汽車、電子、航空和機(jī)械工程等各產(chǎn)業(yè)。還有例如自行車、家用電器，以及許多其他產(chǎn)業(yè)的製造商，也都使用 FMO Surface 的服務(wù)。在這些產(chǎn)業(yè)中，每年約有 700 萬個塑膠匯流排連接器必須用到雷射來標(biāo)記資料矩陣 (DMC)。數(shù)年前，該公司開始對各種流程實(shí)施自動化。

德國萊姆戈 FMO Surface 公司總經(jīng)理 Bastian Fest 看到了塑膠工業(yè)自動化的眾多優(yōu)勢。圖片：KUKA 集團(tuán)

與 KUKA 的合作始於一架?KR CYBERTECH nano?(KR 10 R1420)，用於為雷射系統(tǒng)進(jìn)行堆垛和上下料。兩年後，又增加了另一架 KR CYBERTECH 系列的工業(yè)機(jī)器人，用來轉(zhuǎn)動、測量和雷射待加工的塑膠部件。「正因目前專業(yè)技術(shù)人員短缺，自動化對於像我們這樣的中型公司來說具有重要的作用」，Bastian Fest 解釋道。2022 年 3 月，LBR iisy 加入了機(jī)器人產(chǎn)品組合。

協(xié)作式 LBR iisy 找到了專屬任務(wù)

FMO Surface 很快就為新同事找到了合適的任務(wù)，也就是匯流排連接器的品質(zhì)檢驗(yàn)。在塑膠匯流排連接器被安裝到控制單元裡之前，都會用雷射標(biāo)記上一組資料矩陣編碼，每組編碼均含有八位數(shù)字。由於多個元件共用一組資料矩陣並相互關(guān)聯(lián)，因此可靠的可追溯性對於整個組件非常重要。出於此原因，必須特別著重資料矩陣的品質(zhì)檢驗(yàn)和完整性評估。這在 FMO Surface 一向都是由員工手動操作掃描儀來執(zhí)行。

檢查剛以雷射製成的資料矩陣是否完整，是 LBR iisy 在 FMO Surface 的任務(wù)。資料來源：KUKA 集團(tuán)

2022 年初春，LBR iisy 準(zhǔn)時接手了這項(xiàng)任務(wù)。協(xié)作機(jī)器人與人員攜手合作，例如像 Tim Hertz 這樣的雷射部門領(lǐng)班。Hertz 說：「LBR iisy 為我們節(jié)省了大量時間，因?yàn)槲覀儾辉傩枰獑为?dú)掃描每一個零件。即使協(xié)作機(jī)器人發(fā)出錯誤通知，我們也不必打開籠子或停止整個系統(tǒng)，而是只需簡單地移除並更換錯誤的零件即可。」這樣的品質(zhì)管理方式有助於降低生產(chǎn)或精加工的成本。

Bastian Fest 找到了一位可靠且靈活的新員工—— LBR iisy。圖片：KUKA 集團(tuán)

企業(yè)的需求：「簡單的整合方式」

對於像 FMO Surface 這樣的公司來說，專為檢查資料矩陣這類單調(diào)但要求嚴(yán)格的工作招聘人員，已變得越來越困難。其實(shí)不僅僅是塑膠工業(yè)，幾乎每個產(chǎn)業(yè)都正面臨這個問題。而訓(xùn)練 LBR iisy 執(zhí)行自動化品質(zhì)管理，卻毫無問題——就是這麼 iisy！「從開箱到安裝，再到第一個程式設(shè)計，我們只花了 30 分鐘」，Bastian Fest 說。

FMO Surface 員工可以快速訓(xùn)練協(xié)作機(jī)器人。圖片：KUKA 集團(tuán)

在?KUKA smartPAD pro?和機(jī)器人控制器 KR C5 micro?的協(xié)助下，即使是至今幾乎沒有機(jī)器人程式設(shè)計經(jīng)驗(yàn)的員工，也可以操作和示教協(xié)作機(jī)器人。「LBR iisy 使用新的作業(yè)系統(tǒng) iiQKA.OS，因此安裝、組態(tài)和程式設(shè)計都很容易」，KUKA 的 Robert Korte 解釋道。協(xié)作機(jī)器人不僅可以在幾分鐘內(nèi)準(zhǔn)備就緒，而且也能夠快速適應(yīng)新挑戰(zhàn)。Fest 眼中的巨大優(yōu)勢：「我們公司裡沒有工程師，所以簡單的整合過程就更為重要。」

LBR iisy 使用新的作業(yè)系統(tǒng) iiQKA.OS，因此安裝、組態(tài)和程式設(shè)計都很容易。

KUKA 銷售工程師 Robert Korte

協(xié)作機(jī)器人仔細(xì)檢查資料矩陣

資料矩陣現(xiàn)在由配備兩組攝影機(jī)的協(xié)作機(jī)器人負(fù)責(zé)檢驗(yàn)。一個裝有 200 個塑膠零件的托盤被推到配備兩組 Keyence 攝影機(jī)的 LBR iisy 下方。「在第一個步驟中，會先隨機(jī)檢查 20 個零件的編碼品質(zhì)」，領(lǐng)班 Tim Hertz 解釋道，「如果一切都沒問題，協(xié)作機(jī)器人會再次在托盤上移動，檢查是否 200 個零件全數(shù)都在，以及是否所有編碼都清晰可讀。」一組裝有專用軟體的攝影機(jī)進(jìn)行品質(zhì)檢查，另一組則負(fù)責(zé)評估完整性。如果出現(xiàn)問題，即編碼品質(zhì)不佳或不完整，機(jī)器人會停下來並指出有問題的匯流排連接器。工作人員便可以更換瑕疵零件，之後機(jī)器人再次檢驗(yàn)托盤，並在確認(rèn)無問題後批準(zhǔn)托盤放行。這樣的人機(jī)協(xié)作確保了最大的安全性和效率。

輕鬆高效的人機(jī)協(xié)作：LBR iisy 可以快速可靠地掃描編碼。圖片：KUKA 集團(tuán)

加快流程、減少員工工作量並保護(hù)客戶

Tim Hertz 說，在過去，這種類型的資料矩陣品質(zhì)管理過程要複雜得多。赫茲解釋：「在檢查完整性時，我們必須單獨(dú)掃描每一個零件。」為此，必須有一位員工將組件從托盤中取出，掃描完後再放回去。如今，有了 LBR iisy 的協(xié)助，檢驗(yàn)過程和品質(zhì)管理都變得更快、更精確。根據(jù) Bastian Fest 的說法，自動化公司客戶明確表示需要一個自動化解決方案。因?yàn)槿粼诠颈旧淼目刂茊卧邪惭b不完善的匯流排連接器，可能會因此付出高昂的代價。Bastian Fest 表示：「匯流排連接器是控制單元上的第一個元件。它被焊接或用螺絲鎖在電路板上，然後整個控制單元都安裝在上面。如果這時資料矩陣品質(zhì)差，什麼時候才會注意到？只有出貨的時候！」這時損失就高了。

LBR iisy 盡可能協(xié)助 FMO Surface 公司。圖片：KUKA 集團(tuán)

這個產(chǎn)品當(dāng)然帶給我很高的靈活度。無論我在前面安裝吸盤、抓手還是攝影機(jī)，對機(jī)器人來說都無所謂，但是我可以覆蓋整個應(yīng)用範(fàn)圍。

Bastian Fest，F(xiàn)MO Surface 總經(jīng)理

全能的協(xié)作機(jī)器人

在現(xiàn)今的塑膠工業(yè)裡，人與機(jī)器人在許多任務(wù)中，例如生產(chǎn)或精加工等等，都可以安全合作。LBR iisy 不僅能夠很容易地整合到現(xiàn)有流程中，針對新任務(wù)重新程式設(shè)計時也一樣簡單。無論是替機(jī)器上下料、所有揀放作業(yè)、包裝還是各種搬運(yùn)任務(wù)，LBR iisy 都能輕鬆勝任。「此外，由於 LBR iisy 採用內(nèi)建式的電纜佈線和能源供應(yīng)，因此可以快速輕鬆地更換模具」，Robert Korte 補(bǔ)充道。若公司新增應(yīng)用，也隨時可以從 KUKA Marketplace 購買其他附件，為協(xié)作機(jī)器人擴(kuò)展裝備。Bastian Fest 眼中的最大優(yōu)點(diǎn)：「這個產(chǎn)品當(dāng)然帶給我很高的靈活度。無論我在前面安裝吸盤、抓手還是攝影機(jī)，對機(jī)器人來說都無所謂，但是我可以覆蓋整個應(yīng)用範(fàn)圍。

在幾乎每個產(chǎn)業(yè)裡，協(xié)作機(jī)器人都可以減輕員工的負(fù)擔(dān)。在 LBR iiwa 之後，KUKA 又推出了 LBR iisy，各產(chǎn)業(yè)對目前的三種機(jī)型都高度關(guān)注。圖片：KUKA 集團(tuán)

安全人機(jī)協(xié)作

總經(jīng)理 Fest 也強(qiáng)調(diào)，F(xiàn)MO Surface 的員工立即熱烈歡迎這位新同事，完全不害怕接觸。Robert Korte 解釋說：「歸功於各種安全功能，機(jī)器人可以在工作空間裡與人類一起工作。」LBR iisy 的所有六根軸上都配備了靈敏的關(guān)節(jié)扭矩感測器，即使是最輕微的觸碰，都會做出反應(yīng)，碰撞保護(hù)措施已通過認(rèn)證。這使得它成為生產(chǎn)過程中最靈活的助手。Bastian Fest 已經(jīng)在計劃為其他製程實(shí)施自動化。他指出，在不久的將來，協(xié)作機(jī)器人也可以在移印製程中提供寶貴的支援。此外，他的願望清單上名列前茅的還有負(fù)載能力分別為 11 公斤和 15 公斤的更大型 LBR iisy。