每年的这个时候，当有人提到“玩具制造商”时，大多数人都会想到那位住在北极、长着白胡子的快乐老人。最近，有人发现他的几个得力助手在芝加哥学习一些新的玩具组装技巧，比如高速自动化玩具组装。
一个名为“玩具制造商3000”的永久性展览迅速成为科学与工业博物馆最受欢迎的展览之一。它有一条2000平方英尺的自动化装配线，每小时可以生产300个玩具顶。这个独特的展览鼓励参观者更多地了解制造业，并吸引孩子们考虑在工程领域工作。
一个由设计师和策展人组成的团队花了4年多的时间研究和创造了ToyMaker 3000。包括《ASSEMBLY》杂志编辑在内的一些行业专家参与了该项目。
展览包括8个互动工作站和12个组装机器人。展会上展示的最先进的设备包括Adept技术公司、Algus包装公司、Branson Ultrasonics公司、Cognex公司、Dorner制造公司、发那科机器人美国公司、ITW公司、Glenview公司等众多供应商。、Motoman公司(西卡罗尔顿，OH)、PHD公司(Fort Wayne, IN)、Rockwell自动化公司(密尔沃基)和Vibracraft公司(南贝洛伊特，IL)。Cox自动化系统公司(Bloomingdale, IL)在该项目中担任系统集成商，该项目融合了教育、娱乐、娱乐和功能。
Fanuc Robotics的区域经理Andy Glaser说:“ToyMaker 3000展示的自动化项目可以与世界上任何一条装配线相媲美。”“它有助于年轻人更好地理解构成当今计算机驱动的制造环境的技能类型和福利。”
考克斯自动化系统销售和市场副总裁Paul Gustafson补充说:“作为展览的一部分，我们可以帮助展示尖端的制造技术。
这个耗资570万美元的展览鼓励参观者与机器、工具和电脑互动，了解高度自动化的装配线是如何工作的。他们跟踪玩具顶部的整个制造过程，从零件交付到包装。泰可公司(Tedco Inc.， Hagerstown, IN)在市场上销售重力陀螺。陀螺仪等部件隐藏在塑料“宇宙飞船”中。这个反重力玩具可以通过拉动t形手柄来激活。
当他们进入展览时，参观者会经过墙上的一系列教育板。有一个座谈小组说:“你如何把一个纸面上的好想法变成现实中的好产品?”自动化可以帮助企业以更高的精度和近乎无限的可重复性更快、更低的成本生产产品。各种各样的东西都是由计算机辅助设计和自动化制造的:玩具盖、烤面包机、电视，甚至牙刷!”
另一个小组说：“沿途有很多步骤，并且有许多不同类型的人对每个步骤都很重要。任何装配线的最重要组成部分都是其人民。人们在自动化中发挥的角色非常重要。全世界数百万人都在自动化中作为设计师，技术人员，供应商，软件开发商，程序员和工程师雇用。“
参观者会看到三个大型平板电视屏幕，每个屏幕由一个六轴机器人控制。这些机器人会随着各种音乐表演编排好的“舞蹈”。当视频显示汽车、手机、蜡笔和其他产品正在组装时，他们还会移动显示器。此外，人们谈论自动化的人性化方面，讨论制造工程方面的职业。
沿着展示的外墙移动，游客遇到了一个小的“设计办公室”，它给了他们一个手头看电脑辅助设计过程。显示器还包括快速原型机。
接下来介绍了“装配流水线”的概念。显示屏强调了人在自动化过程中扮演着重要的幕后角色。它的特点是一对机器人通过编程来一起绘制访客选择的图片——一个机器人拿着绘图板，另一个用钢笔画画。另一个互动机器人玩的是一种“壳游戏”，它使用的是只有在紫外线下才能看到的不同颜色的高尔夫球。当游客试图辨认正确的顺序时，机器人会将高尔夫球拖曳。
在自动化世界被引入酷炫，干净，智能和安全 - 而不是误解的是，制造业肮脏，沉闷和危险的游客可以观看如何用最先进的喂食器组装玩具顶部碗，机器人，输送机，摄像机，夹具，传感器，超声波焊机，激光零件标记和包装设备。对于3美元的费用，游客可以购买定制的顶部并观察它。将美元账单插入售货亭后，访问者使用触摸屏进入14个字符的名称，然后选择它们的颜色选择 - 绿色，橙色和紫色顶部。
访客将条形码编码的工作单插入扫描仪，接收工作指令，然后跟随一个包含个性化顶部的编号托盘。位于l形玻璃封闭装配线13个工作站上方的大型LED屏幕告诉游客正在发生什么。
第一个停止是托盘装载区域。四个振动送料碗将Gravitron壳体的各种颜色分为八个输送车道。这些部件使用色敏机视觉系统进行分类。拾取和放置的Scara机器人通过颜色选择上层和下部外壳，并将它们对准到传送带托盘上。
下一个工作站使用吹喂养的安置工具来定位塑料外壳内的非常微小的滚珠轴承。滚珠轴承允许顶部的中心部分旋转。另外，变电站将固定环放置在上壳体内以保持轮毂到位。
第三站是飞轮子组件工作站，其具有凸轮索引旋转拨盘。在表格的每个停止处，金属飞轮环将压接到塑料齿轮毂。此外，金属主轴插入中心。然后将子组件翻转并放置在上壳体内。
接下来，喂食碗提供透明的塑料环，作为一个保险杠围绕在顶部的边缘。一个气动装置拾起一个环并将其放置到上部壳体上，然后将空的下部壳体翻转并将其放置在顶部。
在第五工位，上下机壳采用超声波焊接。在接下来的一站，买家的名字被激光蚀刻在顶部，此外还有日期和博物馆的名字。
下一站是重新定位站，其中旋转翻转装置从其行进托盘上拾取顶部，向上翻转它，并将其返回到托盘上。
在第8个工作站，随机颜色的塑料头接近一个配备了摄像头的伺服拾取和放置机器人。尖端被分类成缓冲轨道，然后由另一个拾取放置机器人插入顶部。接下来，将尖端用超声波焊接到上部壳体上。
质量控制在第十工作站执行。一股空气被吹进每个顶部的中心轮毂，导致齿轮旋转。光学传感器检测顶部是否旋转。电脑屏幕会显示出顶部是“通过”还是“失败”。
在第11站，一个机器人从托盘上取下顶部，准备包装，还有一根伞绳和一个基座。接下来，在插入双面说明书和产品信息后，将组件包裹在一个透明的吸塑包装中，并放置在存储区。通过插入他们的条形码工作票，游客可以在拾取和放置机器人的帮助下取回他们定制的上衣。包装上有一行文字写着:“芝加哥科学与工业博物馆组装，使用最先进的自动化制造技术。”
从开始完成时，不间断的生产过程需要不到5分钟。未定制的顶部迅速拆卸，放置在箱中并回收回系统，准备再次启动装配过程。
