OptiPro Systems

01 短篇案例

OPTIPRO SYSTEMS是一家精密光学制造设备制造商，越来越多的客户要求他们提供一种自动化的解决方案，以便实时测量OptiPro客户用其机器生产的产品。OptiPro在New Scale Robotics的Q-Span®工作站中找到了解决方案，这是由优傲机器人的UR3协作机器人驱动的小零件测量应用套件。

02 挑战

OptiPro Systems总部位于纽约州北部，自20世纪80年代末以来一直在为光学行业开发精密研磨、抛光和计量仪器。越来越多的客户开始要求他们提供交钥匙解决方案。OptiPro Systems计量协调员David Mohring表示：“客户无需再为他们的生产解决方案逐件购买机器和设备，我们现在可以处理整个流程，为他们提供既可测量和生产坯件，又可将坯件制成最终工件的工作单元。”OptiPro的大多数客户为医疗和军事部门制造零件，这些零件需要100%检验，因此，质量控制至关重要。

03 解决方案

OptiPro Systems已经在内部部署了优傲机器人公司的协作机器人，以管理制造原型的研磨机和三坐标测量机。New Scale Robotics推出的Q-Span®工作站套件引起了OptiPro的关注。OptiPro Systems的光学制造主管Kyle Wood说：“我们发现了一个独特的机遇，能够为客户提供安全的、用户友好的实时测量解决方案，并由协作机器人驱动，这已然让我们感到非常放心。”

Q-SPAN®工作站套件

Q-Span®工作站是UR+应用套件，这意味着它已经过测试和认证，可与优傲机器人（本案例中为桌面协作机器人UR3）无缝集成。Q-Span®工作站套件包括机器人夹具-卡尺、样品部件及配件，以及一台可在设施内轻松移动的多功能工作站货车。OptiPro现提供Q-Span®工作站套件，作为完整加工单元的一部分，其中包括研磨机、抛光机和计量站。零件从OptiPro研磨机出来后，Q-Span®工作站立即对零件进行合格/不合格测量。如果零件通过，则进入三坐标测量机接受进一步测量。

减少贵重物料的废料

Mohring说，实时测量零件对生产流程至关重要：“相比于生产出一堆零件再进行测量，实时测量可立即检测出问题，从而减少废品，并确保我们在生产出坏零件后不再重复相同的生产流程。”

OptiPro Systems机械工程师Mike Cahill解释了Q-Span®工作站如何测量公司OptiSonic研磨机加工后的玻璃圆筒。该圆筒由取心钻加工制成，就像小型手提钻一样在一大堆玻璃中振荡。他说：“OptiSonic技术大幅延长了刀具的使用寿命，但作为研磨工艺的一部分，金刚石刀具钻头不可避免地会随着时间的推移而磨损，进而导致该工艺加工出的实际工件尺寸会有所不同。借助Q-Span®工作站即刻测量每个圆筒的核心厚度，制造商能够立即检测出超差问题，并在必要时更换钻头或改变进给速率。”

这意味着，制造商能够减少贵重物料的废料。为说明这一点的重要性，Kyle Wood举了一个例子：他说：“我们的多位客户会用到锗，这种金属的原料比黄金还值钱，因此，我们能够为他们节省数千美元。”他还强调了Q-Span®工作站提供的精细零件搬运功能。“借助协作机器人，我们的客户现在可避免脆性材料断裂或尖锐边缘因人工搬运而造成折裂或剥落。Q-Span®工作站实现了无人化操作，在大批量任务下，它可生产数以千计的工件，而人类操作员需要六步才能完成Q-Span®在一个周期内完成的工作。他说：“除此之外，我们还将人工误差排除在外。 我们还可以测量各种不同的零件，且无需更换夹具，因此，我们能够迅速从一个项目转移到下一个项目。”

灵活部署，内置安全机制

Quinlivan解释说，New Scale Robotics选择UR3协作机器人为Q-Span®工作站套件提供动力，有以下几个原因：她说：“UR3的外形尺寸合理，并提供开源平台，供我们开发URCap，这是我们的系统和机器人之间的软件握手。”她解释说，用户因此可以直接通过UR3e示教器对整个应用进行编程，而示教器也可将测量数据直接输入客户的数据库中。

“实际上，你可以直接将Q-Span®套件带回工厂，在几个小时内就能让它开始测量零件，而无需雇用集成商花几个小时的时间在你的系统中设置硬模机器人。”

Mohring说，OptiPro Systems已与各种不同的机器人合作过。他说：“优傲机器人公司的协作机器人具备易用性和协作性的优势，在将其部署到我们的工作单元时，这些特性发挥着非常重要的作用，我们不必像其他一些解决方案那样花费大量时间来开发技术和学习不同的编程算法。”他补充说，UR3e是协作机器人，能够在员工周围运行，并适配现有的工作流程。“得益于协作机器人的内置安全机制，Q-Span®系统具备灵活自动化的优势，从而省去了固定工业机器人的成本。我们无需像部署传统机器人那样增设各种额外防护和激光器。Q-Span®系统可在不同机器之间轻松轮换；它既可以是一台基本的三轴铣床，也可以是六轴同步研磨平台或抛光平台，它的灵活性足以让我们把它放置于每一台机器上。”

防止计量实验室出现瓶颈问题

Mohring解释说，让Q-Span®工作站在研磨机上进行实时测量，并将零件分配到合格/不合格料箱中，也有助于防止计量实验室进一步出现瓶颈问题。“在生产流程的早期，就在生产单元中检测出超差的零件，而不必把这些零件送至计量实验室的三坐标测量机，这为我们的客户节省了大量的金钱和时间。”只有通过Q-Span®套件实时测量的零件才会送至三坐标测量机，以接受全面尺寸检验。

他说：“在光学制造中，一个工作单元通常包含研磨操作、抛光操作和计量操作。在新冠肺炎疫情的影响下，内部员工数量减少，因此，对客户来说，Q-Span®套件是一笔巨大的财富，他们无需安排那么多人员在附近工作。”

在OptiPro System交钥匙服务中增加Q-Span®工作站套件，促使人们对未来项目产生了很多想法。Kyle Wood说：“这让我们有信心在未来或现有生产中加入优傲机器人的创新元素，而这一点也将变得越来越重要。”