Delta机器人简化编码器磁盘的制作

美国数字运营商可以专注于更重要的任务,同时一个新的机器人工作站处理该公司新的光学套件编码器的磁盘拾取任务。

由于每张纸上有1000多个磁盘,手工挑选磁盘非常耗时。
由于每张纸上有1000多个磁盘,手工挑选磁盘非常耗时。

随着产品及其部件变得越来越小,生产过程要求制造商找到新的方法来完成工作。为我们的数字该公司的新产品E4T Miniature Optical Kit Encoder需要处理微小的聚酯薄膜磁盘,解决方案是将一个delta机器人集成到生产线上,处理采摘和放置磁盘的繁琐任务。

E4T编码器的设计是为了满足日益增长的小型化运动控制产品的需求。它的中心是一个透明的聚酯薄膜圆盘,上面有黑线。操作人员在一张大纸上制作碟片,把胶片放在一张底纸上。然后,他们将其转移到一台激光机器上,切割出单个的磁盘。激光产生的热量会轻微地融化圆盘的边缘,使它们粘在下面的纸底纸上。

在接下来的几年里,被称为圆盘拾取的步骤都是手工完成的,操作员从底纸上取下每个圆盘。新的、更小的E4T编码器磁盘使得这一任务几乎不可能完成。

这些圆盘的直径只有半英寸,大约是衬衫纽扣的大小,但要薄得多,只有千分之七英寸。它们很难捡起来并堆放在储存棒上。这种微型磁盘意味着操作人员花费越来越多的时间在高强度的磁盘拾取工作上,这限制了他们用于更重要任务的时间。

使问题更加复杂的是,每个圆盘有两个突出到中心的标签。这些标签与在组装过程中安装磁盘的轮毂上的沟槽对齐。操作人员必须精确地将标签与堆叠杆上的凹槽对齐,这是他们从未与其他编码器磁盘做过的事情。凹槽有助于防止标签损坏,而他们存储在库存。将标签与凹槽对齐使得操作人员更难将磁盘堆叠起来。

美国数码(US Digital)首席运营官尼尔•多诺维茨(Neal Donowitz)表示:“手工挑选和堆放E4T磁片是没有意义的,尤其是考虑到每张磁片上有1000多个磁片。”“这是一个冗长而耗时的过程,但很适合自动化。我们总是在寻找让机器帮助我们的人的方法,而不是让我们的人帮助机器。”

Donowitz遵循了US Digital垂直整合的核心价值,选择使用自己的工程专业知识和资源进行内部开发。机器人将是一个购买的部件,但美国数字工程师、机械师和操作员将使用他们的技能来制造这项工作所需的其他一切东西。

公司内部围绕delta机器人建立了一个自动磁盘拾取站,加快了US Digital的生产速度,并将员工解放出来从事更高级别的工作。公司内部围绕delta机器人建立了一个自动磁盘拾取站,加快了US Digital的生产速度,并将员工解放出来从事更高级别的工作。

他们的第一个任务是为这个过程选择最佳类型的机器人。在考虑了许多选择之后,团队最终选择了delta机器人。“德尔塔机器人非常棒,因为所有的重型部件,比如发动机,都不需要在太空中移动,”US Digital首席执行官兼创始人大卫·马多雷解释道。“它们被牢固地安装在框架的顶部,只有轻量级的手臂垂下来。由于delta机器人可以快速加速并高速移动,因此非常适合快速传递轻量级负载。”

空间站的设计包括一个巨大的外部框架,由方形钢管制成,重量超过800磅。项目负责人Kyle Viestenz是美国数字公司的机械工程师,他说:“框架必须非常坚固,因为在机器人操作过程中,它必须稳定所有部件,以确保定位精度。”

与通常采用的将框架固定在混凝土地板上的做法不同,Viestenz公司在每只脚下使用了隔振橡胶垫来抑制框架的任何结构振动。

一个工作台安装在框架内,其中放置了纸张和磁盘。这些薄片是通过加工到工作台上的真空通道固定的。该工作站还包括一个视觉系统,以确定薄板的倾斜度,这样机器人将从正确的位置拾起薄板。安装在机器人手臂上的工具使用真空通道和o形圈密封来拾取磁盘,压缩空气射流将磁盘排出到一个垂直的堆叠杆上。

操作人员通过空间站的人机界面选择选项来控制机器,而光幕保证了安全操作。如果有人靠得太近,机器人就会立即紧急停车。

随着这台机器开始成形,许多开发工作都按计划进行。然而,有些任务需要额外的工作,并在过程中出现了意想不到的问题。例如,运动编程需要一些时间来获得合适的速度和加速度。此外,还必须安装一个传感器,以检查每个磁盘被取出后的真空压力。

这并不奇怪,因为这台机器是为E4T编码器设计的,所以当其他产品需要更大的磁盘时,就必须进行一些调整。一系列的工具被设计来适应不同的磁盘尺寸,并由美国数字机械师内部加工。Viestenz还设计了一个机架来固定不使用的工具,方便地将其安装在框架和工作台之间。

光盘采摘机现在在生产区域工作,让操作人员可以集中精力在激光切割室和暗室进行更高级别的任务。

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