자동 커플링으로 로봇 용접 셀의 가동 중지 시간 단축

문제를 완전히 제거하는 것보다 문제를 해결하는 더 좋은 방법은 없습니다. 적어도 KTH Parts Industries Inc.가 그렇습니다. (St. Paris, OH)는 로봇 용접 셀을 위한 수동 장비 전환 프로세스를 자동화하기로 한 결정을 고려했습니다.

KTH는 위업을 달성하기 위해 ATI Industrial Automation(Apex, NC)의 GA2 유틸리티 커플러를 선택했습니다. 특히, 공기 및 전기 유틸리티를 셀에 자동으로 연결하여 라인당 연간 약 65시간의 가동 중지 시간을 제거하고 총 운영 비용을 줄였으며 장비 활용도와 생산성을 높였습니다.

차체 하부 구조 부품의 글로벌 Tier 1 자동차 공급업체인 KTH Parts Industries는 제품 개발, 제품 분석, 제품 성형성, 프로토타이핑, 생산 스탬핑, 성형, 로봇 용접, 조립 및 부품 배송.

KTH의 핵심 역량 중 하나는 자동차 하부 부품을 위한 유연한 용접 라인의 설계 및 구현입니다. 용접 라인은 로봇이 부품을 함께 용접하는 동안 부품을 제자리에 고정하기 위해 복잡한 고정 장치 또는 지그를 사용합니다. 각 자동차 모델에는 서로 다른 지그가 필요하므로 공장에서 많은 장비를 교체해야 합니다.

유연성을 높이고 제한된 제조 공간을 최적화하기 위해 KTH는 턴테이블이 있는 양면 작업 셀을 만들었습니다. 이 설계의 목적은 로봇을 활성 상태로 유지하고 설정 시간을 줄이는 것이었습니다. 로봇이 다른 쪽에서 부품을 용접하는 동안 부품이 턴테이블의 한쪽에 있는 지그에 로드됩니다.

ATI의 GA2 유틸리티 커플러를 설치하기 전에 KTH는 케이블을 연결 및 분리하고 턴테이블에 지그를 로드하기 위해 수작업에 의존했습니다. 여기에 교대조당 라인당 1~2개의 전환을 곱하면 그 과정에서 엄청난 양의 인간-기계 상호 작용이 발생합니다.

KTH 용접 부서의 프로젝트 리더인 Dave Reed는 이전 프로세스를 이렇게 받아들였습니다. 전기적인 측면에서 우리는 40핀 연결 해제 장치를 수동으로 꼬아서 연결해야 했습니다. 이 과정은 지그 교체마다 여러 번 반복되었습니다.”

KTH에 따르면 기존 프로세스의 육체 노동 요구 사항은 매우 높았으며 물론 직원이 작업 셀에 들어갈 때마다 고유한 위험이 있었습니다. 이러한 조건에서 높은 빈도의 케이블 고장은 놀라운 일이 아닙니다. 일관되지 않은 힘과 토크로 케이블을 연결 및 분리하면 과도한 마모가 발생했습니다. 커넥터가 잘못 정렬되어 핀이 손상되었습니다. 사용하지 않는 케이블은 전용 보관 공간이 없어 바닥이나 셀의 다른 장비 위에 놔두었습니다.

"우리는 절단되어 새는 공기 라인이 있었고 커넥터가 손상되었습니다."라고 Reed가 말했습니다. "문제를 평가하기 위해 유지 관리를 요청했지만 대부분의 경우 커넥터의 구부러진 핀으로 인해 몇 시간의 가동 중지 시간(라인당 연간 약 65시간)이 발생했습니다."

과도한 인간 상호 작용과 장비 고장 외에도 오래된 프로세스는 장비 지원 그룹에게 악몽이었습니다. 그룹의 섹션 리더인 Jonah Strapp은 다음과 같이 말했습니다. 다운타임은 돈 손실을 의미합니다. 그런 일이 발생하면 줄을 서야 한다는 압박감이 상당합니다.”

KTH는 용접 지그 전환을 개선하여 작업의 원활한 흐름을 가능하게 하고 직원의 안전을 높이고 장비 고장 사례를 줄이는 데 특별한 동기를 부여했습니다. KTH 엔지니어링 프로젝트 그룹의 직원 엔지니어인 Matt Myers는 다음과 같이 설명합니다. 전환 작업을 수행할 때마다 생산 시간이 손실되며 이는 장부에 큰 재정적 손실을 초래합니다. 가동 중지 시간을 줄이기 위해 우리가 할 수 있는 모든 일은 매우 중요합니다.”

이것이 바로 ATI의 유틸리티 커플러를 채택하여 효율적인 시간 절약 솔루션을 제시한 시점입니다. ATI의 유틸리티 커플러는 KTH의 용접 라인 전환에 매우 적합합니다. 전원, 신호 및 공압을 제공합니다. ATI의 유틸리티 커플러에는 내구성 있는 패키지에 반복 가능한 커플링을 제공하기 위해 회전 준수 기능이 내장되어 있습니다. 설계가 모듈식이므로 유틸리티 커플러는 ATI의 광범위한 도구 교환기 유틸리티 모듈 제품군과 함께 작동합니다.

유틸리티 커플러와 모듈은 함께 다양한 네트워크 프로토콜도 서비스한다고 KTH의 Myers는 설명했습니다. "신제품 설계와 관련하여 저는 ATI 엔지니어링 팀에 의존하여 우리의 요구에 맞는 전기 또는 공압 제품을 신속하게 설계하거나 웹 사이트에서 [사용 가능한] 수천 개의 제품 중 하나를 참조할 수 있습니다." KTH의 이 특정 시스템을 위해 ATI는 유틸리티 커플러와 기존 라인에 쉽게 통합되는 32핀 개별 I/O 전기 모듈을 구성했습니다.

“우리가 유틸리티 커플러를 처음 시험해 보기 시작했을 때, 그것이 큰 차이를 만들 것이라는 것을 즉시 알 수 있었습니다. 새로운 커플러는 매우 안정적이고 핸즈프리입니다. 우리는 그들을 망칠 필요가 없습니다. 그들은 매번 일합니다.”라고 스트랩이 말했습니다.

KTH가 어떻게 ATI를 공급업체로 선택했는지 묻는 질문에 Myers는 "이전 고객 서비스 관계, 빠른 리드 타임 및 현지 계정 관리자를 기반으로 ATI를 선택하는 것은 쉬운 결정이었습니다."라고 대답했습니다. KTH는 ATI의 로봇 공구 교환기 제품을 오랫동안 사용해 왔기 때문에 ATI의 유틸리티 커플러와 자동 커플링으로의 전환이 잘 이루어졌습니다.

Dave Reed는 ATI GA2 유틸리티 커플러의 성능을 확인했습니다. "작년에 ​​이 지그 수백 개를 변경했는데 ATI 시스템에 문제가 발생한 적이 한 번도 없습니다. 지그를 거기에 설정하고 버튼을 눌렀습니다. , 밀어넣고, 조이고, 핀이 모두 맞물리며, 핀이 구부러지거나 공기 라인이 부러지는 것을 전혀 용납하지 않습니다. 거의 흠잡을 데 없는 제품입니다. 삶이 훨씬 쉬워집니다."