Juntos somos fuertes
Uso de robots en la fabricación
El robot y la célula de mecanizado pueden ser controlados por un mismo CNC. Una célula de taladrado rotativo autosuficiente para la producción de tapas de rodamientos en la planta de Siemens en Bad Neustadt, Alemania, muestra cómo funciona.
Los empleados, CNC y los robots colaboran entre sí
¿Cómo se pueden utilizar los robots de manipulación de forma sencilla y eficaz en combinación con las máquinas CNC? Peter Zech, director de fundición a presión y fabricación de máquinas especiales en Bad Neustadt, tiene una respuesta. Junto con su equipo, Zech renovó el proceso de mecanizado de los escudos y las tapas de los cojinetes con un torno y un taladro. Explica: "Las piezas del antiguo sistema seguían siendo de alta calidad, pero ya no era lo suficientemente eficaz. La disponibilidad dejaba mucho que desear, y la estación de taladrado tenía que cargarse manualmente; era un trabajo muy monótono".
Máquina de torneado completamente renovada combinada con una estación de taladrado
En un principio, el equipo estudió la posibilidad de adquirir un nuevo centro de torneado que pudiera utilizarse para todo el proceso. Pero la repetición del taladrado, que una estación de taladrado separada completaría en un solo paso, alargaría los tiempos de ejecución, y los costes de inversión serían demasiado elevados. Otra opción era sustituir el Index GE42 existente por un nuevo torno. Al final, sin embargo, un reequipamiento con nuevos accionamientos SINAMICS y motores SIMOTICS y tecnología de sistema CNC SINUMERIK resultó ser la mejor solución. El capataz de fundición Volker Ress explica por qué: "Desde la revisión general, la calidad mecánica y la precisión de la GE42 han respondido perfectamente a nuestras necesidades. Y el coste total de esta solución fue significativamente menor que el de una máquina nueva".
Manipulación completa de piezas
Sin embargo, el reequipamiento del torno no era suficiente para satisfacer a Zech y Ress. Su plan: un robot flexible debía encargarse de toda la manipulación de las piezas dentro de una célula de torneado y taladrado independiente, desde el sistema de transporte de alimentación hasta la retirada de la pieza acabada. A la hora de seleccionar la tecnología robótica, reconocieron rápidamente que el KR Agilus de KUKA sería la mejor solución. "Otros robots pueden realizar los mismos movimientos", confirma Zech, "pero KUKA es conocida por su alta calidad. Y la perfecta integración de la robótica en el entorno de la máquina herramienta es única. La combinación del robot KUKA con Sinumerik 840D sl lo hace posible".
CNC controla el robot
La solución se basa en la interfaz de software Run MyRobot /Handling, que los ingenieros de Siemens y KUKA han desarrollado conjuntamente. Su mayor ventaja es que los operarios de las máquinas se sienten cómodos utilizándola. El ingeniero de mecatrónica y mantenimiento Martin Leutbecher lo confirma: "Ejecutar MyRobot /Handling es impresionante. Significa que podemos controlar el robot KUKA con SINUMERIK Operate en nuestro panel normal o con el terminal de mano HT8. No tenemos que utilizar ningún otro sistema de control de robots con funciones que desconocemos".
Esto significa que todo el proceso de producción del robot y la máquina puede programarse fuera de línea, sin perder la disponibilidad de la célula de torneado y taladrado. Para tareas como la puesta en marcha, el aprendizaje y el repliegue del robot, el HT8 se utiliza como unidad de control central. Timo Rössler, técnico de producción de mecanizado, señala otra ventaja: "Los operarios pueden entrar en la célula de fabricación de forma segura en cualquier momento, incluso mientras controlan el robot". De ello se encarga la función Safety Integrated incorporada en el CNC SINUMERIK. Esta función garantiza que el robot sólo pueda moverse a velocidades controladas.
Célula de mecanizado totalmente automatizada
Una vez puesta en marcha, la célula de torneado y taladrado puede producir series de una media de 400 a 500 componentes por turno. Después se cambia el producto. "Así mantenemos un nivel óptimo de existencias", explica Rössler. La cinta de alimentación transporta alrededor de 70 piezas en bruto, lo suficiente para que el sistema funcione de forma independiente durante dos o tres horas. Durante este tiempo, el operario puede trabajar en otras dos líneas de procesamiento y realizar controles de calidad aleatorios. Una vez llena de piezas en bruto, la célula de mecanizado funciona de forma totalmente automática: Un sistema de visión registra la pieza en bruto y transmite la señal de localización al robot, que a su vez utiliza los datos de localización para agarrar el componente de forma que siempre pueda transferirlo al Index GE42 en la posición correcta.
Cuando se abre la máquina de torneado, el robot utiliza primero el reverso de la pinza intercambiable para agarrar la pieza terminada y luego transfiere la pieza en bruto. A continuación, pasa la pieza torneada a la estación de taladrado, que perfora varios agujeros o roscas en un solo paso. Por último, el robot deposita el componente totalmente mecanizado y toma la siguiente pieza en bruto de la cinta de alimentación, repitiendo el proceso hasta el siguiente cambio de producto.
Un buen equipo
Run MyRobot /Handling convierte al operario, la herramienta de mecanizado y el robot en un equipo de éxito. ¿El secreto del éxito? Los operarios, en su mayoría operadores de máquinas de corte, son capaces de controlar dos tecnologías fundamentalmente dispares mediante el conocido sistema CNC SINUMERIK.
