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Siouxland Fabricating Inc.
优傲机器人消除瓶颈，减半SIOUXLAND FABRICATING INC.的焊接时间
01 短篇案例
SIOUXLAND FABRICATING INC.已在MIG焊接和冲压应用中成功部署优傲机器人公司的协作机器人，并将周期时间缩短了一半，实现了零停机，而成本却仅占传统工业自动化的一小部分。
02 挑战
Siouxland Fabricating Inc.提供定制加工服务，包括切割、弯曲、组装和焊接，其工厂位于爱荷华州的洛克谷小镇。面对寻找熟练工人（尤其是焊接领域的熟练工人）的长期挑战，Siouxland Fabricating决定实现焊接和冲压任务的自动化。以前使用昂贵且复杂的传统机器人的经验迫使该公司探索由协作机器人完成这些任务的可能性，因为协作机器人价格低廉，易于使用，并且能够应对高混合/小批量的生产。
视频 — Siouxland Fabricating Inc. 美国
03 解决方案
Siouxland Fabricating成功在高混合/小批量的冲压应用中部署了UR10协作机器人，在该应用中，协作机器人负责拣选零件，将其放入冲压机，启动机器，然后将加工完的零件装入托盘。基于这些积极的协作机器人经验，Siouxland Fabricating问道：“我们能否在自己部署的优傲机器人末端安装一个焊接臂，让其执行焊接任务？”
Siouxland Fabricating首席技术官Toby Boogerd说：“传统的焊接机器人需要大量的固定装置和编程工作，此外，机器人程序员和焊工之间也需要进行许多调整。而传统焊接机器人的占地面积也非常大。我们正在寻找一种简单的解决方案，以便在车间内快速集成，并开始制造零件。”他指出，传统焊接机器人的价格也是一项重要的阻碍因素，Siouxland Fabricating希望其焊工能够减少焊接的时间，将更多的时间用于制造和组装零件。“我们非常希望机器人能够模仿焊工所能完成的任务，无论是环焊还是对头焊接。”
Boogerd在研究协作机器人驱动的焊接解决方案时，发现了由Hirebotics及其合作伙伴Red-D-Arc、Airgas和Air Liquide共同开发的UR10e驱动的BotX- Welder™，并立即被其机动性、易用性和编程功能所吸引。Boogerd说，在BotX- Welder™到达工厂后不久，Siouxland Fabricating的焊工就开始使用手工指导和Hirebotics智能手机应用程序相结合的方式对复杂的焊接任务进行编程。“对我来说，Hirebotics的一大主要优势在于其智能手机的应用程序。该应用程序非常实用。 如果要移动机器人，只需点击机器人上的一个按钮，应用程序就会保存该移动位置。”
优傲机器人公司的协作机器人的部署无需设置安全防护（经风险评估后），这使得优傲机器人的焊接解决方案对Siouxland Fabricating极具吸引力：Siouxland Fabricating首席技术官Toby Boogerd说：“传统自动化通常需要设置安全防护，这往往会占用大量的空间，或者有人触发安全防护而导致循环中断。我们不希望增添这种额外的麻烦，而且地面空间对我们来说非常宝贵，我们希望找到一种可在车间内移动的解决方案，而不必处理各种复杂的安全围栏。”
BotX由Hirebotics及其合作伙伴Red-D-Arc、Airgas和Air Liquide共同开发，配备了优傲机器人的UR10e协作机器人、Miller XMT焊接机（350或450）和各种工作台配置。此外，它还包含了BotX软件应用程序，以便焊接人员快速、直观地对系统进行编程。 Siouxland Fabricating首席技术官Toby Boogerd说，低廉的初期预付成本是选择BotX焊接解决方案的一个重要因素。“相比之下，你通常要花费10万美元才能开始使用传统机器人。其中还包含了太多的未知因素。我们需要与销售人员交谈，去某地看机器，然后再把机器搬进大楼，成本甚至可能最终达到20万至30万美元。”
学习如何对BotX进行编程后，Siouxland能够自动完成一些对焊工来说具有挑战性的焊接任务，如环焊。维修和焊接主管DeMeester补充说：“我喜欢环焊。你只需对三个点进行编程，然后在Hirebotics应用程序中打开，你就会得到一个完整的圆。对于普通机器人单元而言，这是一项非常具有挑战性的工作，而现在只是小菜一碟。”
Siouxland Fabricating首席技术官Toby Boogerd在智能手机上滚动浏览Hirebotics的编程界面，他说：“我们用BotX做了一次在线现场演示，他们向我展示了解决方案和编程，没过多久我就意识到这有多么简单。BotX这就可以开始工作了。”
Siouxland Fabricating维修和焊接主管Dan DeMeester说：“传统焊接机器人的编程与BotX的编程之间存在明显差异。在典型的焊接单元中，将焊枪置于正确的位置并不容易。你必须不断来回移动焊枪。而对于BotX，我可以直接拿起焊枪说，‘嘿，这正是我想要放置的地方。手工焊接的感觉非常舒适，而且焊接的效果也很出色。’然后，使用Hirebotics应用程序，选择自己想要的焊接类型，如线线性焊接、径向焊接、接口焊接或对头焊接。我可以在手机上完成这一切，而且操作非常直观。”
04 把焊工变成程序员——把程序员变成焊工
Boogerd解释说，BotX可由一名焊工独立操作：“借助BotX，焊工能够移动机器人并即时创建程序。这是我们一直以来希望达成的目标，我们也最终找到了解决方案。虽然我不会手工焊接，但我也能用优傲机器人完成焊接。”
Siouxland Fabricating的焊接机器人主管兼程序员Matt Van DeKamp非常欣赏BotX编程的简便性：“BotX的优势在于，我们能够在短时间内将其从A点送到B点。BotX还具备纠正定位功能，可管控定位和角度，这是焊接的重中之重。我不再需要焊工的帮助，也不再需要他们提供如何握住焊枪的意见。这一点非常关键。”
维护和焊接主管Dan DeMeester说，BotX应用程序的可用性消除了许多自动化相关的“紧张感”：他解释说：“你只需了解BotX上的三个按钮。我们的传统机器人需要花费更长的时间来编程。面对新零件，BotX需要15分钟来编程，而对于另一台机器而言，则需要几个小时。我就可以对BotX进行编程，设置日程安排，确保零件不出差错，并自己运行它。BotX把我变成了一名程序员。”
05
更先进的焊接缩短一半周期时间，减少耗材消耗
Boogerd说：“我们通常只执行焊接的两三道工序，因为我们不了解如何使用其中一些更先进的功能。”但有了优傲机器人后，我们能够使用交织功能，从而减少了一半的周期时间。我们也不再需要释放额外的气体或消耗额外的焊珠，进而节省了耗材。”
焊接机器人主管Van DeKamp补充道：“这真是太棒了。我现在大概在七个不同的程序上执行脉冲和交织焊接，这对我们提供了很大的帮助。我还把在优傲机器人上学到的先进焊接技术运用到了我们的传统机器人身上。”
Siouxland Fabricating部署了一台UR10，以提高重要冲压应用的产量并改善人机工程学。基于UR10部署的成功，该公司开始探索协作机器人驱动的焊接解决方案的可行性。
Siouxland Fabricating首席技术官Toby Boogerd说：“我们的零件尺寸各不相同，从4x6的零件到超长零件，重量从4磅到20-25磅不等，有时我们确实对机器人的有效载荷提出了挑战，但我们仍然利用机器人将20磅的零件放入了冲压机。”
Siouxland部署的UR10 协作机器人将一个零件放入冲压工具中，启动机器进行冲压，然后再将零件装入托盘。这位Siouxland的首席技术官说：“我们在机器人的卸载侧使用优傲机器人的内置码垛向导程序。只需完成一次设置，该向导程序就会高度图形化，操作起来非常简便。”
由于地面空间有限，Siouxland Fabricating希望找到一种比传统焊接机器人机动性更高的解决方案。如图所示，优傲机器人驱动的完整冲压单元正在被推到Siouxland Fabricating爱荷华州生产厂的其他地方。
“我们在机器人的卸载侧使用优傲机器人的内置码垛向导程序。只需完成一次设置，该向导程序就会高度图形化，操作起来非常简便。Siouxland的首席技术官解释说：“我们是高混合、小批量的生产车间，有时我们可能会处理500个相同的零件，有时我们可能会处理20个不同零件的托盘，而美妙之处在于，经过编程，BotX就可以上岗了，操作员只需调出程序，更换冲压工具，然后点击开始。”
06
解放焊工
BotX焊接机的部署让工人们能够专注于更符合人体工程学的高价值工作，如制造和定位焊，而机器人则负责焊接。Boogerd说：“我们最终能够生产出更多的产品，因为我可以让机器人工作，而无需操作员来照看它。”
07
未来应用
Boogerd说，鉴于公司部署BotX取得成功，Siouxland计划在其机器人队伍中增加另一台焊接协作机器人。“我们拥有传统的UR10机器人和BotX焊接机器人。而且我们已经看到了这些机器人所带来的优势，我们的产量也在不断增加。此外，我们只需充分利用机器人的工作时间，不用雇用更多人员。”该公司还计划在涉及数控机床、铣床和车床的机器看护任务上测试其冲压协作机器人，以在其业务范围内增加更多的协作机器人。
“我们采用了自己在Miller焊接机上使用的标准手工焊接设置，在半天内就生产出了零件，对此我们感到非常欣喜。传统编程需要示教器、移动和理解坐标，而我们采用的这种方式就省去了所有的步骤。”
- 减半周期时间
- 提高产量
- 改善现有焊工的人机工程学
- 允许焊工提升技能，成为程序员
- 提高程序员对焊接的理解
- 经济实惠、易于使用、机动性高
- 完成更复杂的焊接任务
- 减少耗材
- 易于部署在冲压和焊接应用中
- 占地面积小，可节省空间
- 可在员工周围安全部署
- 冲压高混合/小批量的产品
- 高混合/小批量的焊接应用，包括复杂的焊接任务
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