豐田汽車北海道工廠
優(yōu)傲協(xié)作機器人提高了豐田汽車北海道工廠的運行速率
01 簡介
豐田汽車北海道工廠位于日本北海道苫小牧市，主要為豐田汽車生產(chǎn)變速器、車軸和其他零部件，“提高生產(chǎn)效能”是他們的一個重要目標(biāo)。該公司通過利用優(yōu)傲協(xié)作機器人來構(gòu)建他們的機器人系統(tǒng)，以改進用于差速小齒輪（圓形齒輪）裝載過程的生產(chǎn)設(shè)施，這在過去一直是一個難題。結(jié)果表明，他們成功地構(gòu)建了自己的機器人系統(tǒng)，不僅降低了成本和空間，與舊系統(tǒng)相比，還將運行速率從92%提高到了98%。
02 挑戰(zhàn)
將差速小齒輪送入加工機的過程中，操作人員會提起一根串有多個差速小齒輪的串桿，將其側(cè)放在傳送機上，在自身重量的作用下，工件會自動被送入機器中。在過去，每次工件形狀改變時，相對應(yīng)的，傳送設(shè)備也都必須進行改造，并且串起來的工件重達2至3千克，給操作人員帶來了沉重的負(fù)擔(dān)，操作人員必須小心翼翼地工作，以免損壞工件。
視頻 — 日本豐田汽車北海道工廠
03 解決方案
豐田汽車北海道工廠工程部零部件生產(chǎn)工程師辦公室HEVG組組長Junichi Isobe說：“基于“提高生產(chǎn)效率”的目標(biāo)，我們希望讓當(dāng)前的生產(chǎn)更加高效，所以我們的經(jīng)銷商Toyoda Yuki向我們介紹了優(yōu)傲協(xié)作機器人。在2019年12月的國際機器人展覽會以及2020年1月的日本東京機器人展覽會（ROBODEX）上看到協(xié)作機器人越發(fā)受歡迎后，我們決定挑戰(zhàn)難題?！?/p>
在首次引入?yún)f(xié)作機器人后，挑戰(zhàn)在于保持生產(chǎn)節(jié)拍在規(guī)定的時間范圍內(nèi)，并找到一種識別工件的方法。 視覺相機的使用會超出生產(chǎn)節(jié)拍，并且因為工件是亮黑色的，所以很難檢測。因此，Toyoda Yuki設(shè)計了一種方案，利用優(yōu)傲機器人內(nèi)置的力扭矩傳感器（F/T傳感器）來檢測夾爪觸碰工件時的反力。經(jīng)過示范試驗，豐田采用了該方案。工程事業(yè)部HEVG零部件生產(chǎn)工程部的Syusaku Jin表示：“我們決定開發(fā)一個不含攝像頭的系統(tǒng)，這樣可以簡化系統(tǒng)配置。OnRobot RG2/RG6夾爪屬于UR+解決方案，能夠輕易地在優(yōu)傲協(xié)作機器人的示教器上進行編程，同時機器人內(nèi)置F/T傳感器使用起來也非常便捷。
在過去，操作人員要手動拾取一串工件，將它們送入加工設(shè)備。串起來的工件重達2至3千克，給操作人員帶來了沉重的負(fù)擔(dān)，操作人員必須小翼翼地工作，以免損壞工件。
優(yōu)傲協(xié)作機器人內(nèi)置的力扭矩傳感器（F/T傳感器）能在夾爪觸碰工件時檢測工件。
在過去，每條生產(chǎn)線對應(yīng)一個物料進料器，但現(xiàn)在，只需要一個優(yōu)傲協(xié)作機器人就能同時向兩條生產(chǎn)線供應(yīng)物料。
UR10e與操作人員于傳送帶末端一起協(xié)同工作。
UR10e負(fù)責(zé)傳送工件，然后按下按鈕啟動傳送帶。
負(fù)責(zé)現(xiàn)場工作的1號零部件生產(chǎn)部12號生產(chǎn)組組長Suguru Sakai也表示：“現(xiàn)在，如果我們想把工件朝相反方向放置，或者改變串桿的數(shù)量，只需要對機器人進行重新編程。機器人還會幫忙檢查工件的厚度，我覺得這點十分方便。"
在過去，每條生產(chǎn)線對應(yīng)一個物料進料器，但現(xiàn)在，優(yōu)傲協(xié)作機器人能通過一個機器人同時向兩條生產(chǎn)線供應(yīng)物料。之前每次增加新的型號時對應(yīng)都需要一個新的進料器，而現(xiàn)在只需修改機器人編程即可適應(yīng)新型號，大大節(jié)省了投資成本。我們在機器人身上安裝了安全掃描儀作為安全措施，這樣一來，每當(dāng)有人靠近時它就會減速，而如果有人撞到它則會停下來。隨著異常情況的逐漸減少，利用率從92%提高到了98%。Syusaku Jin說道：“能夠以一種非常穩(wěn)定的方式來操作生產(chǎn)線是一件令人高興的事情。”
Jin 繼續(xù)說道：“最困難的部分是布線工作。我沒有從事過這種布線工作，所以我認(rèn)為這次的經(jīng)歷在我們安裝下一個機器人時會非常有用。甚至還幫助我提高了為其他設(shè)備繪制電氣圖的能力，即使這些設(shè)備可能不是機器人?！?/p>
優(yōu)傲協(xié)作機器人還用于裝配線上。于此，機器人被安裝在由人組成的流水線的傳送帶末端，負(fù)責(zé)將工件轉(zhuǎn)移到下一個傳送帶上。該系統(tǒng)的優(yōu)點為，即使協(xié)作機器人出現(xiàn)故障，也能及時恢復(fù)人工勞動模式，不必停止產(chǎn)線。
豐田汽車北海道工廠希望今后能在各種流程中引入優(yōu)傲協(xié)作機器人?！爱?dāng)然，降低系統(tǒng)成本是“提高生產(chǎn)效率”的關(guān)鍵之一。然而，除此之外，參與各種項目能夠提升我們自身能力。我相信這是強化我們制造體系的一種方式?！盜sobe表示。
- 機器人的引入使流程利用率提高到了98%。
- 利用內(nèi)置F/T傳感器構(gòu)建了一個不含視覺相機的協(xié)作機器人系統(tǒng)。
- 簡單易學(xué)編程
- 在內(nèi)部完成部署，無需外部專家
- 將工件裝入加工設(shè)備
- 將工件轉(zhuǎn)移到傳送帶
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經(jīng)濟高效、安全靈活的協(xié)作式機器人使自動化變得前所未有的高效便捷，即使在中小型企業(yè)也同樣如此。
