UR助力眼鏡生產(chǎn)廠自動化

LEM Optical是一家意大利眼鏡生產(chǎn)商，為各大眼鏡品牌生產(chǎn)高性能眼鏡和滑雪鏡。勞動力成本不斷增加、模型變化需求量不斷增長、全球行業(yè)競爭的加劇，各種因素都在催促著LEM盡快向自動化轉(zhuǎn)型。公司目前已經(jīng)部署了四臺優(yōu)傲機(jī)器人，它們分別用于激光打標(biāo)、點(diǎn)膠和管理注塑機(jī)。

挑戰(zhàn)

LEM Optical需要面對接踵而來的不同的應(yīng)用挑戰(zhàn)，每道工藝都面臨著不同的問題。

激光鏡片打標(biāo)

在這種應(yīng)用中，激光焦點(diǎn)和柱面鏡片之間需要保持恒定的距離，激光束要隨著鏡片移動時(shí)插入，以確保在整個(gè)表面打標(biāo)。

點(diǎn)水性膠

在滑雪鏡的泡沫襯墊上施涂一定量的膠水，點(diǎn)膠時(shí)要沿著預(yù)設(shè)的軌跡施涂，并避開襯墊的某些區(qū)域。由于該應(yīng)用需要安裝在無法承載重型機(jī)械的夾層地板上，因此它還必須滿足一系列重量/占地面積標(biāo)準(zhǔn)。

管理注塑機(jī)

需要讓不符合人體工程學(xué)原理的任務(wù)實(shí)現(xiàn)自動化運(yùn)轉(zhuǎn)，進(jìn)而縮短周期時(shí)間，提升運(yùn)營效率。

解決方案

LEM Optical希望能將協(xié)作機(jī)器人集成到三道工藝中，實(shí)現(xiàn)自動化運(yùn)營。

01協(xié)同激光打標(biāo)

在激光鏡片打標(biāo)應(yīng)用中，兩個(gè)相同的單元中安裝了兩臺UR3協(xié)作機(jī)器人。協(xié)作機(jī)器人會先用LEM獨(dú)家開發(fā)的真空機(jī)械手拿起鏡片（已插入護(hù)目鏡的鏡架中）。然后，它會把鏡片置于激光下，移動鏡片，并保持鏡片與焦點(diǎn)的距離不變，以便激光圍繞鏡片邊緣打標(biāo)。最后，等兩只鏡片都打標(biāo)好（大約需要3分鐘），機(jī)器人會將鏡片和鏡框放在鏡架上。兩個(gè)單元共享一只鏡架，每只鏡架中可放入20到40副眼鏡。

LEM的總經(jīng)理兼合伙人Stefano Lodigiani表示：“要不是有協(xié)作機(jī)器人，我們根本沒法這么做。手動操作不可能讓鏡片與激光焦點(diǎn)保持恒定距離，協(xié)作機(jī)器人滿足了我們對精度和可重復(fù)操作的要求，讓我們出色地完成了這道工序。此外，由于兩個(gè)單元共享了進(jìn)料鏡架，這一階段已經(jīng)完全實(shí)現(xiàn)了自動化生產(chǎn)。操作員只需要執(zhí)行兩個(gè)操作：大約每小時(shí)完成一次鏡架進(jìn)料，以及質(zhì)量控制。這樣一來，我們優(yōu)化了員工配置，將員工分配到了附加值更高的工作崗位上，同時(shí)依然滿足精密生產(chǎn)的精度要求。”

02點(diǎn)膠

滑雪鏡是LEM的一大主營產(chǎn)品。生產(chǎn)滑雪鏡時(shí)，員工要在泡沫襯墊的特定區(qū)域上點(diǎn)膠，以便將襯墊粘到滑雪鏡的鏡框上。生產(chǎn)參數(shù)調(diào)整后，襯墊向鏡框外突出了大約兩毫米：這樣膠水就只能涂在與鏡框接觸的襯墊上。Stefano Lodigiani解釋說：“手動操作時(shí)，員工無法沿著相同的軌跡，以恒定的速率重復(fù)這種操作。因此，我們安裝了一臺UR5，它配備了一個(gè)由膠筒供膠的點(diǎn)膠器，該點(diǎn)膠器能沿著相同的路徑，按照恒定速率將膠水分配到襯墊上。

UR5優(yōu)化了產(chǎn)品質(zhì)量，使產(chǎn)品更加穩(wěn)定可靠。此外，由于這一階段需要在我們工廠的夾層地板上完成，而且這里的空間和承重能力都有限，因此自動化必須滿足特定的重量和占地面積條件。UR5不到20公斤重，我們輕輕松松就把它搬上了樓，安裝起來也不難。”

03管理注塑機(jī)

LEM開發(fā)的第三個(gè)，也是最后一個(gè)應(yīng)用是注塑機(jī)。這臺機(jī)器用于給滑雪鏡的鏡框注塑。UR10協(xié)作機(jī)器人將外模放置在機(jī)器內(nèi)部，循環(huán)完成后會將其移除，并將其放置在轉(zhuǎn)移區(qū)域，隨后操作員負(fù)責(zé)將模具與成品鏡框分離。協(xié)作機(jī)器人配備了一個(gè)4點(diǎn)拾取單元。兩個(gè)點(diǎn)負(fù)責(zé)將兩個(gè)空的外模放入機(jī)器中；同時(shí)，另兩個(gè)點(diǎn)負(fù)責(zé)將另外兩個(gè)模連同模架一起取出。操作員將它們分開后，新一輪循環(huán)就又開始了。

Stefano Lodigiani解釋道：“在這個(gè)應(yīng)用中，協(xié)作機(jī)器人滿足了我們的兩大需求。它優(yōu)化了成型站的人體工程學(xué)設(shè)計(jì)（每個(gè)模具重約1公斤，因此操作員需要每60/70秒搬運(yùn)約4公斤重的物料），并提高了生產(chǎn)率。注塑成型時(shí)，周期時(shí)間對產(chǎn)品質(zhì)量非常重要：協(xié)作機(jī)器人能確保應(yīng)用以恒定的速率和壓力進(jìn)行。”

“沒有協(xié)作機(jī)器人的自動化生產(chǎn)，我們肯定頂不住業(yè)界的競爭壓力，也無法為客戶提供他們所需的定制服務(wù)。”

——CLAUDIO MARCASSA

LEM光學(xué)業(yè)務(wù)發(fā)展經(jīng)理和合伙人

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