¿Es esta la única celda de fabricación que necesitará?

Imagínese que solo necesita una celda de fabricación que pueda hacerlo todo. Eso es lo que está haciendo un equipo de investigadores con RoboDK.

Piense en cómo fabrica piezas en este momento.

Hay muchos pasos, ¿no es así? Una celda convierte la materia prima en piezas de trabajo utilizables. Otra celda recorta la forma aproximada de la pieza y luego completa el mecanizado fino. Otra celda más realiza el acabado superficial. Al final, su área de trabajo está repleta de máquinas, lo que hace que sus operadores corran por todos lados en un intento de mantenerse al día.

¿No sería útil si tuvieras una sola celda para completar todas estas etapas?

Esta es la pregunta que un grupo de investigadores decidió abordar en una propuesta de proyecto reciente para el programa de financiación Horizonte 2020 de la UE.

Presentamos... HYROMAN

HYROMAN era el nombre de una propuesta para un proyecto de la UE que se presentó en 2017.

La UE (Unión Europea) organiza la financiación de proyectos de investigación en rondas. La ronda actual se llama Horizonte 2020 y, hasta el momento, se han presentado más de 600 000 solicitudes en los últimos 5 años (de las cuales solo el 3 % fueron financiadas).

HYROMAN significa MANufactura robótica híbrida. La idea detrás del proyecto es desarrollar una plataforma que pueda lograr todas las etapas de fabricación dentro de una celda robótica.

La propuesta del proyecto explicaba que HYROMAN "pretende construir un sistema de fabricación disruptivamente innovador que permita una producción ágil y rentable".

La plataforma HYROMAN

El núcleo del proyecto propuesto es la "plataforma HYROMAN", que "es un sistema robótico avanzado... para minimizar el tiempo de producción, el espacio del taller y el gasto de capital requerido".

Esto combina tres pasos básicos de fabricación en una sola celda:

1. Fabricación aditiva — En lugar de trabajar con piezas de metal, la celda usaría una "herramienta de deposición" (impresión 3D) para construir la forma aproximada de la pieza. Se conectaría una herramienta extrusora como efector final del robot para completar esta etapa.
2. Fabricación sustractiva — Luego, un segundo robot dentro de la celda usaría una herramienta de mecanizado para eliminar el exceso de material de la pieza.
3. Fabricación transformadora — Finalmente, el segundo robot cambiaría su herramienta de mecanizado por un efector final de tratamiento de superficie. Esto se usaría para transformar la microestructura de la superficie de la pieza y llevarla a la calidad final.

En realidad, sería posible completar las tres etapas con un solo robot. Sin embargo, la fabricación aditiva lleva mucho más tiempo que los otros dos pasos, por lo que tiene sentido utilizar dos robots. Tal vez incluso podría tener sentido usar varios robots para la etapa de impresión 3D para aumentar el rendimiento general de la celda.

Cómo utiliza HYROMAN RoboDK

Algo que hace que HYROMAN sea una buena idea es su uso de RoboDK como plataforma de programación. RoboDK hace que sea muy fácil lograr los tres pasos de programación dentro del mismo entorno.

Para su propuesta, el equipo usó el software para construir una simulación de la primera etapa de la celda (la impresión 3D). Para ello, utilizaron el asistente de impresión 3D. Sin embargo, esto es solo el comienzo. Con los asistentes de programación integrados de RoboDK, las tres etapas son fáciles de lograr.

Así es como el equipo de HYROMAN puede usar el mismo software para la fabricación aditiva, sustractiva y transformadora:

Fabricación aditiva:asistente de impresión 3D

El primer paso es imprimir en 3D la forma aproximada de la pieza mediante la fabricación aditiva.

El asistente de impresión 3D de RoboDK le permite convertir fácilmente un modelo CAD en una secuencia de instrucciones de robot. Requiere un archivo GCODE como entrada, que puede ser generado por el software gratuito Slic3r.

Hay muchas posibilidades para la impresión 3D. Recientemente, informamos sobre un equipo que está utilizando RoboDK para imprimir alimentos en 3D. También hemos visto la impresión 3D de hormigón para aplicaciones arquitectónicas.

Vea el siguiente ejemplo de impresión 3D en RoboDK y consulte la página de documentación para obtener instrucciones prácticas.

Fabricación sustractiva:asistente de mecanizado robótico

El segundo paso es mecanizar los detalles finos de la pieza utilizando máquinas herramienta compatibles con robots.

El asistente de mecanizado de RoboDK sigue un proceso muy similar al de la impresión 3D. Utiliza GCODE como entrada u otro tipo de archivo NC. Sin embargo, en lugar de agregar material, la herramienta se usa para eliminar material.

Para obtener detalles sobre cómo el mecanizado robótico puede ayudar a su negocio, lea nuestro artículo Cómo el mecanizado robótico puede simplificar su vida.

Vea el siguiente ejemplo de Robot Machining en RoboDK y consulte la página de documentación para obtener instrucciones prácticas.

Fabricación transformadora:asistente de seguimiento de curvas

El paso final es realizar un tratamiento superficial para mejorar las propiedades del material del producto final (por ejemplo, para mejorar la resistencia al desgaste, la soldabilidad, la resistencia a la corrosión, etc.).

El movimiento exacto del robot dependerá del método específico de tratamiento de la superficie. Sin embargo, muchos métodos requerirán que el robot se mueva en una trayectoria curva o que se mueva a puntos individuales. Para esto, los asistentes de seguimiento de curvas y de seguimiento de puntos de RoboDK serán muy útiles.

Estos movimientos hacen que las aplicaciones de acabado de superficies sean bastante similares a las tareas de inspección o pintura, que puede encontrar en nuestro artículo La guía del fabricante para la inspección robótica.

Vea el siguiente ejemplo de una tarea de seguimiento de curvas (pintura) en RoboDK, y consulte la página de documentación para obtener instrucciones prácticas.

Cómo puede mejorar su proceso con RoboDK

HYROMAN es una gran idea. Sin embargo, no necesita realizar las tres tareas de fabricación dentro de la misma celda robótica para ver los beneficios. Puede mejorar sus procesos implementando solo una de las tareas.

¿Cuál de las tres tareas sería más útil para su negocio? (es decir, impresión 3D robótica, mecanizado robótico o acabado de superficies robótico).

Elige el que tenga sentido para ti y utiliza los enlaces de arriba para obtener más información.

¿Qué podría lograr con una celda de fabricación todo en uno? Cuéntanos en los comentarios a continuación o únete a la discusión en LinkedIn, Twitter, Facebook, Instagram o en el foro de RoboDK.