Automatice máquinas CNC: Estrategias probadas para aumentar el rendimiento y la eficiencia

Automatizar el proceso de máquinas CNC es una excelente forma de mantener el husillo girando y aumentar el rendimiento. Estos consejos le ayudarán a hacerlo bien en su taller.

En artículos anteriores hemos explicado cómo los robots colaborativos (cobots) y la automatización flexible benefician a los talleres de maquinado CNC. Quizá también haya visto ejemplos de cobots trabajando con máquinas CNC.

Si está pensando en automatizar sus procesos de mecanizado CNC con un cobot, puede preguntarse exactamente cómo proceder. Exploraremos aquí los detalles que necesita conocer.

Divida el proceso CNC en pasos

Para que su cobot trabaje en tándem con la máquina CNC, debe darle instrucciones detalladas de todos los pasos y movimientos asociados. Cada paso se almacenará en la memoria del cobot. Pero primero debe elaborar una lista de todas las acciones del proceso manual actual, es decir, todos los pasos que un operador realiza al cuidar la máquina, en el orden correcto.

En un ejemplo típico, los pasos pueden incluir:

• Recoger una pieza en bruto o componente de una bandeja o transportador
• Cargar y asegurar la pieza en un torno u otro dispositivo de sujeción
• Cerrar la puerta de la máquina
• Presionar el botón de inicio
• Esperar a que termine el ciclo
• Abrir la puerta de la máquina
• Liberar y retirar la pieza terminada
• Colocar la pieza terminada en una bandeja o transportador

Dependiendo del proceso o tipo de máquina CNC, pueden intervenir pasos adicionales, como inspeccionar una pieza terminada, limpiarla o eliminar virutas del interior de la máquina. Asegúrese de contemplar todos estos pasos y determine si los realizará el cobot o un operador.

Conecte el cobot a la máquina CNC

El cobot y la máquina CNC deben poder enviar y recibir señales. En la configuración más simple, si su máquina CNC tiene una sola salida, puede usar un M-code para señalar al cobot cuando el ciclo de mecanizado ha terminado. Esto indica al cobot que es hora de abrir la puerta, retirar la pieza y continuar el resto de sus instrucciones almacenadas para iniciar el siguiente ciclo. En este ejemplo, el brazo del cobot abre y cierra la puerta de la máquina y presiona el botón de inicio.

Si su máquina CNC tiene múltiples salidas y/o función de puerta automática, es posible que el cobot y la máquina envíen señales de ida y vuelta cuando cada uno termina un paso, integrando así sus acciones. Por ejemplo: primero el cobot carga una pieza y señala a la máquina CNC para cerrar la puerta; luego la puerta se cierra, se ejecuta el ciclo, la puerta se abre y la máquina CNC señala al cobot para retirar la pieza y reanudar sus instrucciones guardadas.

El paquete del cobot OB7 de Productive Robotics incluye una Interfaz General de Equipos (GEI) con ocho entradas digitales, ocho salidas digitales y cuatro entradas analógicas para gestionar aire, conectividad ethernet y señales entre el cobot y la máquina CNC.

Minimice la variabilidad de las entradas

A diferencia de un ser humano, un cobot no puede hacer ajustes en tiempo real ni decisiones instantáneas sobre cómo realizar mejor una tarea. Los cobots requieren un entorno consistente y uniforme para funcionar óptimamente. Esto se aplica a las piezas en bruto o componentes que maneja y carga, la forma en que se presentan los componentes y el lugar donde depositará las piezas terminadas.

Por ejemplo, si tres empleados diferentes cortan manualmente las piezas en bruto a medida y se las entregan al cobot para mecanizado CNC, los tres deben cortarlas con tamaño, forma y orientación uniformes y entregarlas en el mismo lugar. Esto garantiza que el cobot siempre pueda recoger la pieza y cargarla correctamente.

Ahora es el momento de organizar la estación de trabajo y el sistema de suministro para que sean uniformes y consistentes. Esta planificación cuidadosa también minimiza defectos y mecanizados fuera de tolerancia, y mantiene un flujo constante de piezas. Como resultado, aumentan la calidad y el rendimiento, y se reducen el desperdicio y el retrabajo.

Entrada y salida de piezas (Inflow y Outflow)

Al igual que las piezas deben ser uniformes y consistentes, cómo fluyen dentro y fuera de la estación de trabajo CNC es crítico. Las instrucciones en la memoria del cobot le dicen exactamente dónde girar, alcanzar y agarrar una pieza en bruto o terminada, y eso es exactamente cómo y dónde se moverá. No puede notar que alguien usó una bandeja diferente o colocó una bandeja en un carrito distinto.

El mismo principio se aplica a las piezas terminadas. Por ejemplo, si deben apilarse en un carrito, este debe estar siempre en el mismo sitio. El cobot no puede buscarlo si alguien lo mueve aunque sea unos centímetros.

Planifique el monitoreo de herramientas y equipos a lo largo del tiempo

Aunque la automatización del mecanizado CNC brinda oportunidades para operar equipos sin supervisión o 24/7, no es un proceso de "configurar y olvidar". Sigue siendo necesario monitorear herramientas y equipos, incluyendo:

• Monitorear el ciclo de vida de las herramientas de corte para asegurar que las piezas estén dentro de tolerancias
• Garantizar un control adecuado de virutas
• Monitorear fluctuaciones de temperatura o fuerzas
• Activación correcta de los sistemas de seguridad
• Inspección de desgaste en herramientas, tuberías y conexiones
• Verificar la alineación correcta del brazo del cobot con la máquina CNC, herramientas, dispositivos, etc.

Esto es especialmente importante si las máquinas funcionarán sin supervisión por períodos prolongados o durante la noche. Puede ser útil elaborar un proceso o lista de verificación para asegurar que todo funcione correctamente durante el tiempo de operación. Asegúrese de que la lista incluya qué monitorear, quién es responsable y qué hacer cuando se necesiten ajustes.

Capacite a sus operadores

Un cobot como el OB7 es fácil de enseñar, pero una de las claves del éxito es asegurar que los operadores se sientan cómodos trabajando con él y ajustando instrucciones. Al fin y al cabo, una cosa es decir que el cobot es fácil de usar y otra que lo prueben y comprueben que realmente lo es.

Todos los que trabajarán con el cobot deben dedicar tiempo a usarlo, enseñar al brazo una serie de movimientos y actualizar los pasos. También es crucial que cada operador entienda el flujo correcto de piezas dentro y fuera de la estación de trabajo, y cómo cambiará su trabajo diario. En lugar de cuidar la máquina CNC ellos mismos, ahora son responsables de supervisar y resolver problemas del dúo cobot/máquina CNC, y mantener el flujo de trabajo general funcionando sin problemas.

Esperamos que vea cómo una pequeña inversión de tiempo y planificación reflexiva puede impactar enormemente sus operaciones de mecanizado CNC. Si tiene preguntas sobre aplicaciones específicas de cobots, quiere saber más o está listo para una demostración, ¡contáctenos!