塑膠工業使用協作機器人 LBR iisy 進行品質管理

每個老闆都希望有靈活、快速、工作細心的員工。FMO Surface 的 Bastian Fest 慧眼識英雄，發現了 LBR iisy。現在，這款協作機器人與他的團隊攜手合作，檢測資料矩陣的品質和完整性。

靈活簡單：一切 iisy

在德國卡瑟爾的一場展覽會上，FMO Surface GmbH & Co. KG 的總經理 Bastian Fest 會見了 KUKA 銷售工程師 Robert Korte，也因此認識了協作機器人 LBR iisy。這位企業家立即對協作機器人的優勢深信不疑。Fest 抽空前往 KUKA 位於席根的分公司，仔細參觀研究了 LBR iisy，並決定購買，而且是在 KUKA Marketplace 上輕鬆訂購。「LBR iisy 結合了我們需要的多種特性：靈活、程式設計簡單和易於施實協作應用。所以，我們在還不確定要將它用在哪裡的情況下，就將它買了下來」，Fest 談到這個相當不尋常的步驟時說。

說到機器人程式設計，Fest 視自己為初學者。當他購買第一架 KUKA 機器人時，他已經在 KUKA 學院完成了培訓課程，但那是針對工業機器人 KR CYBERTECH 的課程，而且是四年前的事了。他因此也對新的協作機器人更充滿期待——易於操作，即使是初學者也能對機器人技術快速上手。此外，機器人沒有任何防護柵欄，卻能提供高度安全性。

塑膠工業中的自動化

家族企業 FMO Surface於 1999 年在德國西發利亞東部利珀郡地區的萊姆戈成立，專門從事塑膠表面的精加工，如今擁有 75 名員工。客戶來自汽車、電子、航空和機械工程等各產業。還有例如自行車、家用電器，以及許多其他產業的製造商，也都使用 FMO Surface 的服務。在這些產業中，每年約有 700 萬個塑膠匯流排連接器必須用到雷射來標記資料矩陣 (DMC)。數年前，該公司開始對各種流程實施自動化。

德國萊姆戈 FMO Surface 公司總經理 Bastian Fest 看到了塑膠工業自動化的眾多優勢。圖片：KUKA 集團

與 KUKA 的合作始於一架 KR CYBERTECH nano (KR 10 R1420)，用於為雷射系統進行堆垛和上下料。兩年後，又增加了另一架 KR CYBERTECH 系列的工業機器人，用來轉動、測量和雷射待加工的塑膠部件。「正因目前專業技術人員短缺，自動化對於像我們這樣的中型公司來說具有重要的作用」，Bastian Fest 解釋道。2022 年 3 月，LBR iisy 加入了機器人產品組合。

協作式 LBR iisy 找到了專屬任務

FMO Surface 很快就為新同事找到了合適的任務，也就是匯流排連接器的品質檢驗。在塑膠匯流排連接器被安裝到控制單元裡之前，都會用雷射標記上一組資料矩陣編碼，每組編碼均含有八位數字。由於多個元件共用一組資料矩陣並相互關聯，因此可靠的可追溯性對於整個組件非常重要。出於此原因，必須特別著重資料矩陣的品質檢驗和完整性評估。這在 FMO Surface 一向都是由員工手動操作掃描儀來執行。

檢查剛以雷射製成的資料矩陣是否完整，是 LBR iisy 在 FMO Surface 的任務。資料來源：KUKA 集團

2022 年初春，LBR iisy 準時接手了這項任務。協作機器人與人員攜手合作，例如像 Tim Hertz 這樣的雷射部門領班。Hertz 說：「LBR iisy 為我們節省了大量時間，因為我們不再需要單獨掃描每一個零件。即使協作機器人發出錯誤通知，我們也不必打開籠子或停止整個系統，而是只需簡單地移除並更換錯誤的零件即可。」這樣的品質管理方式有助於降低生產或精加工的成本。

Bastian Fest 找到了一位可靠且靈活的新員工—— LBR iisy。圖片：KUKA 集團

企業的需求：「簡單的整合方式」

對於像 FMO Surface 這樣的公司來說，專為檢查資料矩陣這類單調但要求嚴格的工作招聘人員，已變得越來越困難。其實不僅僅是塑膠工業，幾乎每個產業都正面臨這個問題。而訓練 LBR iisy 執行自動化品質管理，卻毫無問題——就是這麼 iisy！「從開箱到安裝，再到第一個程式設計，我們只花了 30 分鐘」，Bastian Fest 說。

在 KUKA smartPAD pro 和機器人控制器 KR C5 micro 的協助下，即使是至今幾乎沒有機器人程式設計經驗的員工，也可以操作和示教協作機器人。「LBR iisy 使用新的作業系統 iiQKA.OS，因此安裝、組態和程式設計都很容易」，KUKA 的 Robert Korte 解釋道。協作機器人不僅可以在幾分鐘內準備就緒，而且也能夠快速適應新挑戰。Fest 眼中的巨大優勢：「我們公司裡沒有工程師，所以簡單的整合過程就更為重要。」

LBR iisy 使用新的作業系統 iiQKA.OS，因此安裝、組態和程式設計都很容易。

KUKA 銷售工程師 Robert Korte

協作機器人仔細檢查資料矩陣

資料矩陣現在由配備兩組攝影機的協作機器人負責檢驗。一個裝有 200 個塑膠零件的托盤被推到配備兩組 Keyence 攝影機的 LBR iisy 下方。「在第一個步驟中，會先隨機檢查 20 個零件的編碼品質」，領班 Tim Hertz 解釋道，「如果一切都沒問題，協作機器人會再次在托盤上移動，檢查是否 200 個零件全數都在，以及是否所有編碼都清晰可讀。」一組裝有專用軟體的攝影機進行品質檢查，另一組則負責評估完整性。如果出現問題，即編碼品質不佳或不完整，機器人會停下來並指出有問題的匯流排連接器。工作人員便可以更換瑕疵零件，之後機器人再次檢驗托盤，並在確認無問題後批准托盤放行。這樣的人機協作確保了最大的安全性和效率。

輕鬆高效的人機協作：LBR iisy 可以快速可靠地掃描編碼。圖片：KUKA 集團

加快流程、減少員工工作量並保護客戶

Tim Hertz 說，在過去，這種類型的資料矩陣品質管理過程要複雜得多。赫茲解釋：「在檢查完整性時，我們必須單獨掃描每一個零件。」為此，必須有一位員工將組件從托盤中取出，掃描完後再放回去。如今，有了 LBR iisy 的協助，檢驗過程和品質管理都變得更快、更精確。根據 Bastian Fest 的說法，自動化公司客戶明確表示需要一個自動化解決方案。因為若在公司本身的控制單元中安裝不完善的匯流排連接器，可能會因此付出高昂的代價。Bastian Fest 表示：「匯流排連接器是控制單元上的第一個元件。它被焊接或用螺絲鎖在電路板上，然後整個控制單元都安裝在上面。如果這時資料矩陣品質差，什麼時候才會注意到？只有出貨的時候！」這時損失就高了。

LBR iisy 盡可能協助 FMO Surface 公司。圖片：KUKA 集團

這個產品當然帶給我很高的靈活度。無論我在前面安裝吸盤、抓手還是攝影機，對機器人來說都無所謂，但是我可以覆蓋整個應用範圍。

Bastian Fest，FMO Surface 總經理

全能的協作機器人

在現今的塑膠工業裡，人與機器人在許多任務中，例如生產或精加工等等，都可以安全合作。LBR iisy 不僅能夠很容易地整合到現有流程中，針對新任務重新程式設計時也一樣簡單。無論是替機器上下料、所有揀放作業、包裝還是各種搬運任務，LBR iisy 都能輕鬆勝任。「此外，由於 LBR iisy 採用內建式的電纜佈線和能源供應，因此可以快速輕鬆地更換模具」，Robert Korte 補充道。若公司新增應用，也隨時可以從 KUKA Marketplace 購買其他附件，為協作機器人擴展裝備。Bastian Fest 眼中的最大優點：「這個產品當然帶給我很高的靈活度。無論我在前面安裝吸盤、抓手還是攝影機，對機器人來說都無所謂，但是我可以覆蓋整個應用範圍。

在幾乎每個產業裡，協作機器人都可以減輕員工的負擔。在 LBR iiwa 之後，KUKA 又推出了 LBR iisy，各產業對目前的三種機型都高度關注。圖片：KUKA 集團

安全人機協作

總經理 Fest 也強調，FMO Surface 的員工立即熱烈歡迎這位新同事，完全不害怕接觸。Robert Korte 解釋說：「歸功於各種安全功能，機器人可以在工作空間裡與人類一起工作。」LBR iisy 的所有六根軸上都配備了靈敏的關節扭矩感測器，即使是最輕微的觸碰，都會做出反應，碰撞保護措施已通過認證。這使得它成為生產過程中最靈活的助手。Bastian Fest 已經在計劃為其他製程實施自動化。他指出，在不久的將來，協作機器人也可以在移印製程中提供寶貴的支援。此外，他的願望清單上名列前茅的還有負載能力分別為 11 公斤和 15 公斤的更大型 LBR iisy。