Professionele hulp voor persoonlijke zorg: een cobot aan het werk zetten
Gepubliceerd op 9 juli 2021 in Flexible Manufacturing
Van de vele processen die bij de afwerking van een consumentenproduct komen kijken, is de laatste stap vaak de meest ingewikkelde. Voor deze OMRON-klant is de laatste stap in de productie het vastdraaien van de bevestigingsschroef van de kap, waardoor het product – in dit geval een elektrisch scheerapparaat – wordt afgesloten. Traditioneel werd het volledige proces handmatig in meerdere stappen voltooid met een elektrische schroevendraaier. Voor deze repetitieve taak is de hulp van een OMRON-cobot ideaal.
- 0:00 - Professional help for personal care: putting a cobot to work
Toen een toonaangevende, wereldwijde fabrikant van apparatuur voor persoonlijke verzorging een productieoplossing nodig had die kostenbesparing combineerde met kwaliteitsverbetering, namen ze contact op met OMRON, een vertrouwde partner met wie ze al vele malen hadden samengewerkt. Voor deze specifieke lijn had de fabrikant iets nodig wat zou helpen met een zeer specifieke taak, helemaal aan het einde van de productie.
Klaar voor de uitdaging
Die taak: het vastdraaien van de laatste schroef in een apparaat voor persoonlijke verzorging; heel eenvoudig, zou je denken. Maar het ingewikkelde proces vergt veel zorg, nauwkeurigheid en oog voor detail, waarbij bovendien verschillende vormfactoren en modellen betrokken zijn, met verschillende plaatsing van schroeven per model. Daarom wordt dit over het algemeen met de hand gedaan.Professionele oplossingen
“De klant benaderde ons om te zien of het mogelijk was om de operator te helpen met een collaborative robot,” legt Barry Oorbeek, Key Account Manager Industry Solutions bij OMRON Benelux uit. De ontwerpfase van de oplossing omvatte een grondige inventarisatie van de behoeften: “OMRON Safety Services Europe (OSSE) voerde eerst een machine-risicoanalyse en vervolgens een Sistema-berekening uit om de vereiste specificaties voor de systeemintegrator te definiëren,” aldus Barry. “Vanaf hier konden we prioriteiten stellen en plannen maken voor de inbedrijfstellingsfase van het project.Selectie en instelling
“In de instellingsfase hebben we de intuïtieve plug&play-software gebruikt om vóór de installatie virtuele ‘veiligheidshekken’ in te stellen. Hiermee werden duidelijke grenzen rond de cobot gesteld, om zijn bewegingsbereik te beperken tot het specifieke werkgebied.” Dit zorgde voor volledige voorspelbaarheid, zodat de operator altijd zeker wist waar de cobot zich bevond en wat hij zou doen.
Veiligheid voorop
Voor de klant was veiligheid natuurlijk het belangrijkste criterium, omdat de cobot vlak bij een menselijke operator zou werken. Uit de verschillende opties die voor deze taak geschikt waren, kozen ze de TM5-700 van OMRON, een eenheid die is gebouwd voor snel opstarten, snelle omschakelingen en natuurlijk inherente veiligheid, legt Barry uit. “Op basis van de punten die in de risicoanalyse van de machine naar voren kwamen, voerde OSSE vervolgens uitgebreide kracht- en druktests uit, waarbij elk potentieel risicopunt werd doorgenomen, de maximaal toelaatbare druk werd vastgesteld en werd bevestigd dat de cobot in staat was de resultaten van zijn handelingen onmiddellijk en nauwkeurig te detecteren.”
Tijdens deze tests kwamen alle delicate bewegingen voor het vastschroeven van de kap van het product aan bod, zodat de cobot detecteerde wanneer de schroef stevig op zijn plaats zat, zonder deze te hard aan te draaien. En omdat alles programmeerbaar is, worden de handelingen, zodra ze één keer perfect zijn uitgevoerd, in het geheugen opgeslagen voor consistente resultaten.
Snel opstarten, intuïtieve bediening
Een intuïtieve Human Machine Interface binnen de machinecontroller biedt een volledig overzicht van en volledige controle over de cobot, die is ontworpen voor gebruiksgemak. Operators hebben slechts 5 minuten instructie nodig voordat ze met het systeem, dat is ontworpen om gelijke tred te houden met de snelheid van de handmatige productielijn, kunnen werken.Ideale combinatie van mens en cobot
“Met dit systeem wordt een veelvoorkomend probleem in productielijnen grotendeels opgelost,” zegt Barry Oorbeek. “Bij repetitieve taken die met de hand worden uitgevoerd, kunnen zich in de loop van de tijd kwaliteitsvariaties voordoen. Met deze oplossing heeft de klant de ideale combinatie – de flexibiliteit van een operator om de grote verscheidenheid aan componenten te verwerken, met de nauwkeurigheid en gevoeligheid van de OMRON-cobot om het repetitieve schroefvastdaaiproces uit te voeren.”Dus waarom niet volledig automatiseren?
De klant beschikt in dit geval al over tal van OMRON-robots, die soms automatisch schroeven vastdraaien in geautomatiseerde lijnen. Maar dit specifieke werkstation wordt gebruikt voor een verscheidenheid aan vormfactoren en eindproducten. Daarom werd besloten om een cobot te gebruiken, omdat het product waar de laatste hand aan wordt gelegd meerdere keren per dag kan veranderen. “De cobots van OMRON zijn ontworpen om uiterst flexibel te zijn, zowel bij het programmeren als in het gebruik. Hier kan de klant bijvoorbeeld binnen één minuut matrijzen (SMED) uitwisselen, waardoor de overgang van het ene producttype naar het andere extreem snel gaat.”Het eindresultaat?
“Een tevreden klant,” concludeert Barry met trots. “Hun proceskwaliteit is verbeterd en ze hebben een geïntegreerde oplossing die snel werd geverifieerd en gevalideerd.” Deze OMRON-klant onderzoekt momenteel het gebruik van OMRON-cobots in andere gebieden van de productiefaciliteiten.
Lees meer over de collaborative robots van OMRON TM
