¿Cómo duplicar tu producción CNC con un brazo robótico?

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Publicado el 7 de marzo de 2019 | Por Sendot Technology, jefe de proyecto de Sendot Technology

La producción automatizada era una fantasía hace menos de 50 años. Hoy es tan común como una máquina expendedora instalada en el pasillo de un aeropuerto, gracias a la aparición de la industria del servicio de prototipado CNC. Si hace solo unos años tenías que contratar a un especialista muy cualificado para instalarte un cargador de brazo robótico, ahora gran parte de los equipos de fabricación CNC tienen opciones predefinidas que te permiten conectar el brazo tú mismo. Sin embargo, la necesidad de automatización de cualquier producción CNC debe revisarse escrupulosamente, porque los robots son esencialmente muy caros.

¿Cuándo es necesario un robot?

Originalmente se consideraba que la automatización CNC debía utilizarse para el trabajo monótono, para operaciones extremadamente precisas que los humanos no pueden hacer y para cadenas de suministro de producción peligrosas. Hoy los robots se han abaratado y yo diría que la razón más importante para elegir el uso de robots es esta: considerando el coste del propio robot, te aportará más beneficio en los próximos cinco años del que obtendrías si no lo compraras. Básicamente, calcula tus costes y tus beneficios. Divide el precio del robot entre cinco y observa tus planes de producción. Si la automatización de la fabricación impulsa tu producción CNC de modo que puedas asumir suficientes trabajos nuevos como para superar la quinta parte del precio del robot este año, cómpralo sin duda.

Elegir el brazo

Existen muchos brazos robóticos para distintos fines de producción automatizada. Algunos de ellos cargan o descargan las piezas dentro y fuera de la máquina herramienta, acelerando así el proceso CNC; otros pueden realizar operaciones de soldadura, ensamblar algunos elementos en una máquina, etc. El robot más sencillo y eficiente para las empresas CNC (empresas de producción CNC de lotes pequeños) y los fabricantes de prototipos son los brazos robóticos que cargan y descargan piezas.

Ahora bien, los brazos se diferencian por la forma en que se programan. Antes era un proceso muy complejo y lento, por lo que solo era viable si tenías cientos de miles de piezas o si requerías la máxima precisión de posicionamiento. Hoy en día existen brazos que pueden aprender el ciclo. ¿Cómo? Bueno, básicamente lo pones en modo de aprendizaje y lo mueves manualmente desde la primera acción hasta la última. El brazo recuerda lo que hiciste con él e imitará tus acciones. La precisión de posicionamiento no es tan alta, pero lleva bastante menos tiempo programar un brazo así.

La principal ventaja de un brazo robótico de carga

Su principal ventaja es que, si tienes un lote de piezas idénticas para fabricar en una máquina herramienta, puedes automatizar por CNC el proceso por completo hasta el punto de traer una caja de piezas en bruto e irte a casa, volver mañana y tener todo el lote terminado. El brazo trabajará un segundo y un tercer turno por ti.

Lo que necesitas para instalar y configurar el brazo

Así que lo has considerado todo y has decidido que crear una fábrica inteligente beneficiará a tu negocio. Quizás incluso hayas comprado el brazo. ¿Y ahora qué? Bueno, los dos dispositivos deben trabajar al unísono. El principal factor importante aquí es que puedan enviarse información entre sí y recibirla. Dado que el brazo trabaja cuando la máquina herramienta está en pausa y viceversa, no necesitan comprender mucho sobre las operaciones del otro. Principalmente necesitarás que reciban una señal para arrancar y que envíen una señal cuando su parte del ciclo se complete.

Del brazo a la máquina herramienta

El brazo debe empezar a trabajar una vez que la máquina herramienta ha terminado de procesar la pieza y ha abierto la puerta. Debe recibir esa señal, coger una pieza en bruto, moverla al utillaje de la máquina herramienta, soltarla y adoptar su posición de espera. Sin embargo, hay algunos matices en la fase de soltado. Para algunos procesos, como el torneado, la pieza debe fijarse en su lugar (o sujetarse) mientras se realiza el amarre. Así que el programa será algo más complejo, ya que el brazo tendrá que enviar la señal al torno de que es hora de amarrar y el torno tendrá que enviar la señal al brazo de que ha terminado de amarrar.

De la máquina herramienta al brazo

¿Cómo conectas el brazo a la máquina herramienta y haces que se entiendan? Bueno, si sabes de mecatrónica, puedes conectar cualquier brazo y cualquier tipo de máquina herramienta CNC entre sí. Hay diferentes formas, como configurarlo a través de un puerto USB o conectarlo directamente a través de uno de sus relés de equipo. Luego puedes escribir un pequeño programa de conversión para que la señal de salida del brazo sea comprendida por el lenguaje de programación de la máquina herramienta. Por ejemplo, que el brazo envíe la señal de un programa M para cerrar la puerta en lugar de simplemente una salida desconocida.

Sin embargo, si no eres ingeniero de mecatrónica, te sugiero que mires con qué tipo de equipos o paneles de control es compatible el brazo que quieres comprar. Si tu máquina herramienta no está incluida en la lista, te sugeriría consultar con el fabricante. Seguro que lo sabrán y podrán ayudarte con la configuración. Puede que incluso tengan algunos manuales que ayuden a tu empresa CNC a ahorrar algo de dinero en técnicos.

La programación de la puerta de la máquina herramienta CNC

Una característica importante al configurar la producción automatizada para el mecanizado de precisión CNC es la puerta de la máquina herramienta. Debe abrirse o cerrarse automáticamente. Si no tienes esta opción en tu máquina herramienta, te sugiero que empieces por comprarla. E incluso habiendo comprado una puerta automática nueva, puede haber algunos problemas. El principal es que la puerta requiere algo de tiempo para abrirse. Así que tendrás que configurar un retardo para que el brazo espere, o colisionará con la puerta al abrirse.

Otro problema grave es que, cuando introduces la función de «abrir puerta» en el programa y algo después, el panel de control puede pensar que la puerta está atascada porque no se abre de inmediato. Si tienes ese problema en tu máquina herramienta, el curso de acción más sencillo sería programar tu brazo para que pulse el botón de «abrir/cerrar puerta» del propio panel de control (como un operario humano). No es difícil de hacer y te ahorrará mucho tiempo y esfuerzo trasteando con el panel de control y la puerta.

Cómo puede servirte Sendot Technology

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