Duplique su Producción CNC con un Brazo Robótico

Publicado el 7 de marzo de 2019 | Por WayKen Rapid Manufacturing, Gerente de Proyectos de WayKen

La producción automatizada era una fantasía hace menos de 50 años. Hoy, es tan común como una máquina expendedora en un pasillo de aeropuerto gracias a la aparición de la industria de servicios de prototipado CNC. Si hace solo unos años había que contratar a un especialista altamente cualificado para instalar un cargador de brazo robótico, ahora muchos equipos de fabricación CNC tienen opciones preestablecidas que permiten conectar el brazo usted 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 consideró que la automatización CNC debía usarse para trabajo monótono, operaciones extremadamente precisas que los humanos no pueden hacer y cadenas de suministro de producción peligrosas. Hoy, los robots se han abaratado y diría que la razón más importante para elegir robots es esta: considerando el coste del propio robot, le reportará más beneficio en los próximos cinco años que si no lo comprara. Básicamente, cuente sus costes y beneficios. Divida el precio del robot entre cinco y mire sus planes de producción. Si la automatización de fabricación impulsará su producción CNC para asumir suficientes nuevos trabajos que superen una quinta parte del precio del robot este año, definitivamente cómprelo.

Elección del Brazo

Hay muchos brazos robóticos para diferentes propósitos de producción automatizada. Algunos cargan o descargan piezas dentro y fuera de la máquina herramienta acelerando el proceso CNC, otros realizan soldadura, ensamblan elementos en una máquina, etc. El robot más simple y eficiente para empresas CNC (producción CNC de bajo lote) y fabricantes de prototipos son los brazos robóticos que cargan y descargan piezas.

Ahora, los brazos difieren por cómo se programan. Antes era un proceso muy complejo y lento, por lo que solo era viable si tenía cientos de miles de piezas o requería precisión de posicionamiento extrema. Hoy hay brazos que pueden aprender ciclos. ¿Cómo? Básicamente, lo pone en modo aprendizaje y lo mueve manualmente desde la primera acción hasta la última. El brazo recuerda lo que hizo y imitará sus acciones. La precisión de posicionamiento no es tan precisa pero lleva considerablemente menos tiempo programar tal brazo.

La Principal Ventaja de un Brazo Robótico de Carga

Su principal ventaja es que si tiene un lote de piezas idénticas para fabricar en una máquina herramienta, puede automatizar el proceso CNC completamente hasta el punto de traer una caja de blanks e irse a casa, volver mañana y tener todo el lote hecho. El brazo trabajará un segundo y tercer turno por usted.

Qué Necesita para Instalar y Configurar el Brazo

Así que ha considerado todo y decidido que crear una fábrica inteligente beneficiará su negocio. Quizás incluso haya comprado el brazo. ¿Y ahora? Bien, los dos dispositivos deben trabajar en armonía. El factor principal es que puedan enviarse y recibir información mutuamente. Como el brazo trabaja cuando la máquina herramienta está en pausa y viceversa, no necesitan entender mucho sobre las operaciones del otro. Mayormente necesitarán recibir una señal para iniciar y enviar una señal cuando su parte del ciclo esté completa.

Del Brazo a la Máquina Herramienta

El brazo necesita empezar a trabajar una vez que la máquina herramienta ha terminado de procesar la pieza y ha abierto la puerta. Debe recibir esa señal, recoger un blank, moverlo al utillaje de la máquina herramienta, soltarlo y tomar su posición de espera. Hay matices en la etapa de soltar. Para algunos procesos, como el torneado, la pieza necesita fijarse en su sitio (o sujetarse) mientras se hace el apriete. Así que el programa será ligeramente más complejo ya que el brazo necesitará enviar la señal al torno de que es hora de apretar y el torno necesitará enviar la señal al brazo de que ha terminado de apretar.

De la Máquina Herramienta al Brazo

¿Cómo conectar el brazo a la máquina herramienta y hacer que se entiendan? Si sabe mecatrónica, puede conectar cualquier brazo y cualquier tipo de máquina herramienta CNC. Hay diferentes formas, como configurarlo a través de puerto USB o conectarlo directamente a través de uno de sus relés de equipamiento. Luego, puede escribir un pequeño programa de conversión para que la señal de salida del brazo sea entendida 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 solo una salida desconocida.

Sin embargo, si no es ingeniero mecatrónico, sugiero que mire qué tipo de equipamiento o paneles de control es compatible con el brazo que quiere comprar. Si su máquina herramienta no está en la lista, sugeriría consultar al fabricante. Seguramente sabrán y podrán ayudarle con la configuración. Incluso pueden tener manuales que ahorrarán a su empresa CNC dinero en técnicos.

Programación de la Puerta de la Máquina Herramienta CNC

Una característica importante al configurar la producción automatizada para mecanizado de precisión CNC es la puerta de la máquina herramienta. Debe abrirse o cerrarse automáticamente. Si no tiene esta opción en su máquina herramienta, sugiero empezar por comprarla. Y aun comprando una puerta automática nueva, puede haber problemas. El principal es que la puerta requiere tiempo para abrirse. Así que necesitará configurar un retardo para que el brazo espere o colisionará con la puerta abriéndose.

Otro problema serio es que al introducir la función "abrir puerta" en el programa y algo después, el panel de control puede pensar que la puerta está atascada porque no se abre inmediatamente. Si tiene tal problema en su máquina herramienta, el curso de acción más simple sería programar su brazo para pulsar el botón "abrir/cerrar puerta" en el propio panel de control (como un operario humano). No es difícil y le ahorrará mucho tiempo y esfuerzo manipulando el panel de control y la puerta.

Cómo WayKen Puede Servirle

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