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Sistema de carga y descarga fácil de usar para el sector de la máquina-herramienta

08. julio 2019

La carga de máquinas es ahora más fácil y productiva que nunca

Las celdas robotizadas para la carga automática de centros de mecanizado tienen una gran demanda a pesar de que muchos usuarios son escépticos respecto a la robótica. Esta nueva celda de carga de Kösters Maschinenbau demuestra, en un primer proyecto piloto en la industria de procesamiento de plásticos, que la robótica funciona

La celda robotizada de carga es altamente eficiente, presenta un diseño convincente y garantiza una operación simple.

La celda de carga se puede controlar fácilmente mediante una pantalla táctil.

Para el reequipamiento, solo deben ajustarse las mordazas de la pinza terminada.

Con su amplio rango de más de 1,7 metros, el MOTOMAN MH24 llega a todas las posiciones de trabajo sin problemas.

El diseño delgado de los robots YASKAWA lo hace ideal para la instalación en un espacio confinado.

La carga de la pieza de trabajo se realiza manualmente durante la operación de mecanizado.

Gracias a la carga automática, se consigue un enorme potencial de ahorro. De este modo, se consigue reducir los tiempos de inactividad así como aumentar la flexibilidad y la autonomía que se extienden hasta los turnos no tripulados.

Sin embargo, las soluciones especiales de robótica a menudo no son precisamente fáciles de usar, además de ser caras y carecer de flexibilidad. También pueden complicar los procesos y restar valor a la disponibilidad del sistema, en el peor de los casos, con una influencia negativa en la rentabilidad general. Es precisamente por este motivo que Peter Kösters, gerente de Kösters Maschinenbau, ideó una solución especial.

Resume, así, las principales preocupaciones de los ingenieros mecánicos experimentados: “Queríamos una solución de carga completamente automática con robots de seis ejes que pudieran operarse sin ningún tipo de experiencia previa en robótica. Al mismo tiempo, la celda del robot debería facilitar un grado mucho mayor de flexibilidad que permita el procesamiento de incluso los tamaños de lotes más pequeños, que a su vez requieren solo los tiempos de configuración más cortos ".

Se llegó a un acuerdo sobre uno de los requisitos previos principales para poner esto en práctica. El usuario no debe entrar en contacto con la robótica, es decir, la enseñanza y la programación deben ser innecesarias. Sus tareas deben limitarse a los pasos operativos más simples, el suministro de espacios en blanco y el envío de las piezas terminadas.

Aplicación piloto en el procesamiento de plásticos

La primera celda prototipo, instalada en el reconocido especialista en plásticos ISO-TECH Kunststoff en Ahaus, es representativa de cómo Kösters Maschinenbau implementó estos requisitos en una aplicación práctica. La empresa se encuentra entre los principales fabricantes y procesadores de materiales termoplásticos. Su cartera de productos consta de materiales laminados y piezas terminadas, que incluyen ruedas dentadas, rodillos, casquillos, anillas, manguitos y similares.

En la producción de piezas terminadas, la celda del robot manipula la carga completamente automática de un centro de mecanizado Spinner, en el que se fresan una variedad de piezas de plástico. Los tamaños de los lotes van desde una docena hasta una pequeña serie de varios miles de unidades. El número de variantes es prácticamente ilimitado.

Lo que inmediatamente llama la atención es la ejecución robusta y el diseño profesional de la celda del robot, con bordes redondeados y un lenguaje de diseño convincente que lleva el sello de un diseñador industrial con conocimientos. La carga del sistema es particularmente ergonómica y simple: el operador deposita los espacios en blanco individuales al azar en uno de los tres cargadores de piezas y empuja el cargador completo al área de trabajo del robot.

A partir de aquí, un robot de seis ejes YASKAWA MOTOMAN MH24 asume la carga y descarga completamente automática del centro de mecanizado. La razón por la que este robot se maneja sin programación y enseñanza por parte del usuario se encuentra en el techo de la celda, donde se monta un sistema de procesamiento de imágenes 2D de alto rendimiento. Este último se comunica con el robot YASKAWA a través del control de proceso, desarrollado internamente. De esta manera, el robot recibe los datos precisos de posición de los espacios en blanco y puede recoger automáticamente las partes en una secuencia predeterminada.

Esta convincente solución fue una de las varias razones decisivas para la selección de un robot de seis ejes YASKAWA: “Para garantizar una comunicación fluida y una transmisión de datos entre el procesamiento de imágenes y el robot, tuvimos que intervenir profundamente en la unidad de control del MH24. En el caso de robots de otros fabricantes, esto hubiera sido imposible o extremadamente complicado. Con el controlador DX200, YASKAWA ofrece todas las opciones que hacen que nuestro trabajo sea mucho más fácil ", dice Kösters.

Pero volvamos al flujo de trabajo: con una parte de plástico cogida, el MH24 pasa a través de la puerta de carga abierta del centro de mecanizado al portapiezas. Aquí, el robot de seis ejes extrae una pieza completamente mecanizada con su pinza de pieza terminada; el sistema de pinzas luego gira 180º y coloca una pieza de trabajo sin terminar en el soporte. El MH24 deposita la pieza terminada y recupera otra pieza en blanco del cajón de la pieza. Durante este ciclo de procesamiento, el operador del sistema puede llenar los otros dos cajones de la celda de carga mientras el mecanizado está en proceso.

Puesta en marcha en tiempo récord

La velocidad a la que se puede volver a diseñar el sistema en la práctica en ISO-TECH se demuestra cada vez que se debe realizar un cambio de versión. “El operador solo necesita ingresar las dimensiones de la nueva variante de pieza en la pantalla gráfica del control del sistema y ajustar mecánicamente las mordazas de la pinza a las dimensiones correspondientes. Gracias a un mecanismo de sujeción rápido, este ajuste se puede completar en unos minutos ”, señala Kösters.

Esta impresionante flexibilidad, que se puede realizar con medios simples, permite a ISO-TECH manejar económicamente tamaños de lotes tan pequeños como una docena o incluso menos. Un tiempo de instalación de menos de diez minutos lo hace posible.

ISO-TECH como usuario y Kösters como fabricante de la célula de carga del robot están igualmente satisfechos con la alta disponibilidad de la célula prototipo. Hasta ahora no ha habido tiempos de inactividad, por lo que en realidad no hay necesidad de rectificaciones anticipadas. Sin embargo, se realizarán optimizaciones menores antes de que este sistema se lance al mercado como la célula estándar.

En futuras celdas estándar, se planea reemplazar el MOTOMAN MH24 con el nuevo MOTOMAN GP25. Todos los robots YASKAWA son la primera opción para su uso en las celdas de robot: “El nuevo GP25 también se adapta perfectamente al uso en máquinas herramienta. Gracias a su diseño delgado y líneas de medios dentro del brazo, el robot de seis ejes se desempeña bien en un espacio confinado. Además, la muñeca está perfectamente protegida contra la penetración de las virutas. Y la alta disponibilidad siempre ha sido una de las fortalezas de YASKAWA ", dice Kösters.

Con la célula piloto, que pasó la prueba de ácido en Iso-Tech con éxito, Kösters Maschinenbau ha establecido un nuevo sector empresarial. “Estamos convencidos de que con esta celda estándar de vanguardia hemos introducido una solución de carga perfecta para máquinas herramienta y centros de mecanizado. La principal ventaja de nuestra celda es su flexibilidad única y su fácil operación que no requiere conocimientos de robótica ”, dice Kösters.