Una solución de pulido de Yaskawa logra mayor eficiencia para Bomag
Costuras de soldadura perfectas
Bomag utiliza la última tecnología en la producción de elementos rodantes para rodillos de un solo tambor. Muchos de los pasos los llevan a cabo los robots, que ahora incluyen la limpieza y el pulido de las costuras de soldadura. El resultado es una costura de soldadura perfectamente redondeada que pesa toneladas. Esto crea las mejores condiciones para superficies lisas en la construcción de carreteras.
Los tambores utilizados por las máquinas móviles de Bomag para compactar el subsuelo para la construcción de carreteras pesan hasta doce toneladas y cuentan con la tecnología de vibración. En esta exigente área de tecnología de maquinaria de construcción, la compañía, con sede en Boppard am Rhein, es líder mundial del mercado y en 2013 encargó una nueva planta para la producción de rodillos de un solo tambor.
En el proceso de producción, las chapas de hasta 60 mm de espesor, algunas de las cuales consisten en aceros Hardox extremadamente resistentes al desgaste, se redondean primero y requieren fuerzas de flexión de hasta 6.000 toneladas. Luego viene la soldadura totalmente automatizada de la costura longitudinal, así como de las placas distribuidas, es decir, las partes laterales de los rodillos de un solo tambor. Luego, la costura longitudinal en el rodillo de un solo tambor debe limpiarse y pulirse con alta precisión. Cualquier falta de redondez, por leve que sea, perjudicaría la calidad del plano, que es el término técnico para la subestructura de la capa de asfalto.
¿Qué se busca? Una alternativa al fresado de costura longitudinal
Originalmente, una fresadora de costura longitudinal se hizo cargo de esta tarea. Rectificó las protuberancias de la costura de soldadura en un movimiento lineal, causando tanto ruido como una gran cantidad de polvo. Además, la precisión del proceso no cumplió con los requisitos de Bomag.
Es por eso por lo que los responsables de Bomag buscaban una alternativa a la fresadora y estudiaban la posibilidad de incorporar robótica. Esto se debe a que muchos procesos en la producción de tambores, incluido el transporte de material pesado por AGV, ya están automatizados.
El contacto con la compañía que finalmente desarrolló e implementó la solución surgió por casualidad: Harald Aßmann, líder del equipo en la fábrica de tambores, aceptó la invitación a una exposición interna de Yaskawa y se informó sobre las posibilidades del fresado robotizado. La información que recibió lo convenció: "Llegamos a saber cómo se utilizaron los robots de fresado en los proyectos existentes. Esto nos demostró que Yaskawa es el socio adecuado para nosotros".
Primer paso: medir la costura de soldadura
Después de un intenso trabajo de proyecto, Yaskawa instaló un sistema completamente cerrado en la instalación de producción de rodillos de un solo tambor de Bomag, en el que el tambor se coloca con una grúa en un dispositivo giratorio también fabricado por Yaskawa, por lo que la costura de soldadura debe estar en el "12:00 o posición del reloj".
El operador inicia el programa y cierra la instalación. Mientras tanto, el robot, un Motoman MH180 grande de seis ejes, ya ha quitado un dispositivo de medición láser del cambiador de herramientas y está midiendo la costura de soldadura con mucha precisión. El robot no se mueve linealmente, sino en un movimiento pendular a lo largo del contorno del tambor para registrar la costura de soldadura tridimensionalmente.
Segundo y tercer paso: rectificado de costura longitudinal y placa lateral
Los datos generados por el dispositivo de medición se utilizan como base para el siguiente paso de procesamiento. El robot cambia a una lijadora de banda y se mueve sobre la costura de soldadura de diez a doce veces. El consumo actual del robot sirve como parámetro para la calidad del procesamiento: cuando se ha eliminado suficiente material, la herramienta de rectificado debe aplicar menos presión y el proceso de mecanizado puede completarse. El material también se elimina en la base, es decir, en los bordes de los tambores.
Incluso durante el rectificado, el Motoman MH180 realiza un movimiento no lineal para mecanizar los contornos completos de la costura de soldadura. Además, el dispositivo también gira. "De esta manera ahorramos espacio: aunque el robot tiene un alcance muy largo, no puede cubrir la longitud total de grandes tambores de rodillos", dice Harald Aßmann.
El movimiento giratorio también se requiere para el tercer paso. Aquí, el potente robot deja la lijadora de banda y usa una lijadora orbital para pulir la costura de soldadura que une las placas laterales y la cubierta exterior del tambor. El resultado del pulido robotizado en tres pasos es una costura de soldadura perfectamente plana que encaja perfectamente en el redondeo del tambor, así como una conexión limpia entre la placa lateral y el tambor.
Una de las características especiales del "robot de pulido", como se le llama en Bomag, es la bandeja de herramientas, protegida por una tapa, que solo se abre automáticamente cuando se cambian las herramientas. Esto mantiene las herramientas limpias. El propio Motoman MH180 está protegido del polvo y las chispas mediante un revestimiento, una medida puramente de precaución, porque el potente sistema de succión elimina casi todas las chispas.
Pulido sin perder tiempo y con alta flexibilidad
Desde el punto de vista de la productividad, esta solución es muy beneficiosa porque no da pie a la pérdida de tiempo. Harald Aßmann: "El pulido se realiza en paralelo a los agujeros que se taladran en las placas laterales". Y la planta, que ha estado funcionando durante unos seis meses, también es flexible. Dennis Anton, responsable de la programación del robot de limpieza: "Hasta ahora hemos escrito programas para casi 40 tipos de tambores con diámetros de hasta más de dos metros y diferentes longitudes".
Los gerentes de Bomag también están satisfechos con el curso del proyecto. Pequeñas "solicitudes especiales" también se tuvieron en cuenta. Dennis Anton sugirió que la línea neumática existente en el robot se utilice para soplar cordones de soldadura y residuos de molienda desde el interior del tambor en el paso final de trabajo.
Con todo, Bomag considera que el nuevo robot es un proyecto de automatización ejemplar. Harald Aßmann concluye: “Hemos aumentado nuestro nivel de eficiencia porque nuestros empleados ya no tienen que lijar y pulir manualmente. Esto también reduce su tensión física y pueden dedicarse a tareas menos exigentes durante este tiempo". Además, las emisiones de ruido y polvo se han reducido en toda la fábrica de tambores.