¿Cuáles son los beneficios de los cobots en un taller de mecanizado CNC?

¿Qué es un cobot y por qué los talleres de mecanizado CNC deberían considerarlos? Conozca los beneficios y aplicaciones de los cobots para el mecanizado CNC.

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¿Qué es un cobot?

Los robots colaborativos, o "cobots", están ganando popularidad en entornos industriales y de fabricación, especialmente en talleres mecánicos. A diferencia de los robots tradicionales, los cobots funcionan de manera segura alrededor de las personas y no necesitan estar encerrados detrás de una barrera o valla de seguridad. Debido a sus características de seguridad integradas, los cobots trabajan en colaboración con sus contrapartes humanas, ayudando en las tareas y asumiendo el trabajo repetitivo, mundano y aburrido. En los talleres mecánicos, los cobots cuidan las máquinas todo el día y la noche. Mantienen el "giro del husillo" cargando y descargando piezas de manera constante sin interrupciones, lo que aumenta el rendimiento y reduce el tiempo de inactividad de la máquina.

Los cobots son muy diferentes de los robots industriales tradicionales asociados con grandes fábricas y líneas de montaje. Son más pequeños, menos costosos y más flexibles. Los cobots se diferencian de los robots tradicionales en los siguientes aspectos:

• Seguridad. Los cobots no requieren cercas de seguridad u otras barreras y pueden compartir espacios de trabajo con humanos. Han incorporado características de seguridad que los hacen reducir la velocidad o detenerse por completo si un humano entra en su área de trabajo.

• Flexibilidad. Los brazos de cobot tienen la flexibilidad para manejar diversas tareas. No se limitan a una sola tarea u operación y se pueden redistribuir según sea necesario. Los cobots pueden moverse entre diferentes máquinas en un taller y atender dos máquinas a la vez.

• Fácil de usar. Los cobots son más fáciles de programar que los robots tradicionales. La última generación de cobots, como el OB7 de Productive Robotics, no requiere ningún tipo de programación y se les puede "enseñar" tareas mostrándoles físicamente qué hacer.

Los cobots varían en tamaño y especificaciones para manejar una amplia gama de piezas. Los talleres mecánicos pueden elegir el cobot más adecuado según el tamaño de sus piezas y el entorno de la celda de la máquina.

Carga útil y alcance. La carga útil de un cobot es el peso que el brazo robótico puede levantar. Los cobots tienen un rango de pesos máximos. El alcance de un cobot es la distancia que puede alcanzar el brazo del robot. Si desea atender dos máquinas, por ejemplo, necesitará un brazo robótico que tenga un alcance más largo para acomodar ambas máquinas.

Brazo articulado y articulaciones. Los brazos de cobot brindan flexibilidad para cuidar máquinas CNC y manejar una amplia gama de tareas industriales. Con siete ejes de movimiento, un cobot OB7 tiene una ventaja única en un entorno de mantenimiento de máquinas CNC. Puede llegar alrededor de la máquina CNC y cargar piezas sin bloquear el acceso del operador, lo que no es posible con un cobot de seis ejes. Además, el movimiento de siete ejes del OB7 le permite sortear obstáculos y encajar en espacios más reducidos.

Robots colaborativos que trabajan con operadores de máquinas

Los cobots se están volviendo cada vez más populares en los talleres mecánicos porque son perfectamente adecuados para manejar tareas de mantenimiento de máquinas. Al igual que un humano, los cobots cargan y descargan máquinas, pero no toman descansos, se enferman ni se van de vacaciones. Los cobots asumen las tareas tediosas, repetitivas y propensas a errores que los trabajadores encuentran monótonas o que contribuyen a los cuellos de botella en la producción. Al asumir el proceso de atención de la máquina, los cobots maximizan la utilización del eje y liberan a los operadores para que se encarguen de otras tareas valiosas.

Los cobots ofrecen simplicidad y valor en la fabricación

Muchos cobots ofrecen "programación fácil", pero aún requieren un lenguaje de programación que es difícil para aquellos que no tienen experiencia en programación. Los cobots como OB7 de Productive Robotics no requieren ningún tipo de programación, lo que facilita la tarea a los operadores de máquinas. Simplemente le “muestran” qué hacer y el cobot aprende. Puede tomar algunas horas configurar una celda de atención de máquinas y comenzar a automatizar el mismo día.

Entonces, ¿qué hace exactamente un cobot cuando atiende una máquina? Los cobots manejan las tareas "repetitivas" que normalmente realiza un operador de máquina, como:

• Apertura y cierre de la puerta de una máquina

• Carga y descarga de espacios en blanco o piezas

• Material de montaje para procesamiento o inspección

• Registro de datos pertinentes

• Desbarbado, pulido, esmerilado

Ya sea que esté ejecutando miles de piezas o tan solo 5 piezas, un cobot mantiene sus máquinas funcionando de manera constante hasta que finaliza el trabajo. Luego, los operadores pueden cambiar su enfoque para trabajar en otras tareas, como la inspección de calidad posterior al CNC o la creación de nuevos trabajos. Los cobots no necesitan un descanso y pueden "apagarse las luces", haciendo chips después de que te vayas a casa por la noche.

Compatibilidad y configuración de la máquina

Los cobots pueden atender todo tipo de máquinas, incluidas fresadoras, tornos, prensas, electroerosionadoras, cortadoras de plasma, rectificadoras y prensas. Los cobots de próxima generación como OB7 de Productive Robotics pueden trabajar con cualquier marca de máquina sin interactuar con la máquina, lo que hace que el proceso de configuración sea simple y rápido. Los cobots OB7 también tienen 7 ejes o grados de libertad (como un brazo humano) que brindan una ventaja clave para los talleres mecánicos:

• Flexibilidad para llegar alrededor de las puertas y dentro de las máquinas: Un cobot como OB7 que tiene 7 ejes proporciona un beneficio único para la atención de máquinas. El cobot se puede colocar al lado de la puerta de la máquina y alcanzar la máquina para cargar la pieza sin bloquear el acceso del operador de la máquina. Esto se debe a la flexibilidad y destreza adicionales del 7.º eje, lo que no es posible con un cobot de 6 ejes.

Muchos cobots vienen con soportes de robot que tienen ruedas, lo que le permite rodar el cobot y colocarlo frente a una fresadora CNC, un torno u otra máquina para cargar piezas en bruto y descargar piezas terminadas. El material se coloca en una mesa de trabajo para que el robot lo recoja y lo cargue en la máquina. Muchos talleres de maquinaria utilizan su propio equipo para crear herramientas personalizadas, accesorios y herramientas para el extremo del brazo.

Productive Robotics ofrece paquetes de fresado y torno que incluyen todos los accesorios de robot necesarios para trabajar con sus máquinas. Esta sencilla solución elimina la necesidad de una integración compleja y funciona con todo tipo de máquinas.

Grandes tiradas o mezcla alta/volumen bajo

Es fácil comprender el valor que los cobots aportan a las operaciones de mecanizado CNC para ejecutar trabajos de gran volumen. Los cobots mantienen el eje girando sin interrupciones, e incluso pueden funcionar sin supervisión durante la noche y los fines de semana para lograr capacidades de fabricación sin interrupciones. Pero, ¿y si no tienes tiradas altas o si haces trabajos personalizados? ¿Todavía puedes beneficiarte de los cobots? La respuesta es sí.

Los cobots también brillan en entornos de alta combinación/bajo volumen, y muchos talleres mecánicos pequeños y medianos los están utilizando para su beneficio. Un gran beneficio de los cobots es su flexibilidad y capacidad para moverse entre diferentes máquinas. Por ejemplo, si está ejecutando un trabajo de 10 partes con un tiempo de ciclo largo, el cobot puede completar ese trabajo y liberar a su operador hasta que termine. Luego puede ejecutar el robot en un trabajo diferente en cuestión de minutos.

Los cobots también reducen el tiempo de inactividad de la máquina al trabajar en segundas operaciones que implican tiempos de ciclo más largos. Su tamaño reducido y su flexibilidad los hacen tan útiles en entornos de mezcla alta y volumen bajo (HMLV) como en entornos de mezcla baja y volumen alto (LMHV).

Carga de máquinas CNC con cobots

Los cobots se pueden equipar con una gama de pinzas que son adecuadas para recoger todo tipo de materiales, desde metal hasta compuestos, polímeros de alta densidad y materiales laminados.

Opciones de herramientas. Las herramientas o pinzas del extremo del brazo son los "dedos" que utiliza el robot para recoger las piezas. Estos pueden ser eléctricos, neumáticos o hechos a la medida para manejar varios artículos y materiales de piezas de trabajo. Hay una variedad de opciones de herramientas que se pueden usar para recoger piezas de diferentes tamaños. También pueden manejar materiales delicados y artículos pequeños.

Pinzas dobles: Una pinza doble es otra opción para ahorrar tiempo que le permite acelerar la producción utilizando dos pinzas en una. Con una pinza doble, puede descargar una pieza completa y luego recargar inmediatamente una pieza nueva, eliminando el viaje adicional hacia y desde la máquina. Esto es excelente para atender un torno y le permite reducir el tiempo de espera de la máquina durante la recarga de piezas, lo que puede reducir en gran medida el tiempo del ciclo. Ver video:pinzas dobles

Productive Robotics fabrica sus propias pinzas cobot y pinzas duales. Además, todos los cobots de Productive Robotics son compatibles con otras opciones de herramientas de final de brazo del mercado.

Los 4 principales beneficios de los cobots para máquinas CNC

La atención robótica de máquinas ofrece muchas ventajas para los talleres mecánicos de todos los tamaños, incluida la producción sin luces, la mejora de la calidad de las piezas y la productividad del operador. A continuación se presentan algunos de los beneficios clave que brindan los cobots:

1. Aumento de la productividad de las máquinas CNC

• Rendimiento y optimización del tiempo de funcionamiento de la máquina

Cuando los talleres de maquinaria piensan en la productividad, piensan en el rendimiento. En un turno típico de 8 horas, una persona puede ejecutar un trabajo de 20 piezas que requiere todo el turno para completarse. Se distraen o tienen múltiples responsabilidades que disuaden su enfoque, dejando que la máquina permanezca inactiva. Con un cobot, se elimina el tiempo de inactividad de la máquina y las máquinas funcionan a su máxima capacidad. Al trabajar de manera constante y sin supervisión, los cobots maximizan el rendimiento y aumentan la productividad.

• Calidad, Precisión y Consistencia

La mejora de la calidad de las piezas es una prioridad principal para los talleres mecánicos. Los cobots completan tareas consistentemente con exactitud y precisión, minimizando los defectos debido a la carga incorrecta de los espacios en blanco causados ​​por la fatiga o la distracción del operador. Se incrementa la calidad de la pieza y la productividad del operador.

• Reducción de tareas manuales repetitivas

Los dueños de negocios entienden que el tiempo de un operador se emplea mejor en el trabajo que requiere habilidad y experiencia humana. Al permitir que los cobots asuman las tareas redundantes, repetitivas y aburridas, los operadores pueden hacer un trabajo más desafiante, interesante y variado.

2. Los cobots pueden cambiar a nuevos procesos con facilidad

Con una mayor flexibilidad y portabilidad, los cobots pueden integrarse sin problemas en las estaciones de trabajo existentes. La última generación de robots colaborativos facilita que el personal interno configure y haga rodar el cobot entre diferentes máquinas.

• Implementación rápida y sencilla de cobots

El personal interno puede configurar un cobot OB7 de Productive Robotics en unas pocas horas, sin necesidad de un integrador externo. Simplemente conéctelo, muévalo a su posición y “enseñe” los movimientos necesarios.

• Programación fácil

La mayoría de los robots colaborativos están programados con la programación tradicional de robots. Otros ofrecen "programación fácil" o codificación simple. Los cobots OB7 son la última generación de cobots y no requieren programación ni codificación. Se les "enseña" sus tareas a medida que les muestra cada paso. Si bien su diseño es simple, estos cobots son muy intuitivos y pueden manejar trabajos de mecanizado CNC complejos con precisión y calidad.

Enseñanza. Si puede enseñarle a un humano cómo cargar una máquina CNC, también puede enseñarle a un cobot OB7 cómo hacerlo. “Enseñar” requiere mostrarle físicamente al cobot qué hacer moviendo el brazo usando el mango de control. No se requieren habilidades de codificación o programación de computadoras. Este tipo de enseñanza simple hace que sea fácil de operar para cualquier persona, independientemente de su nivel de experiencia.

3. Seguridad y Automatización Flexible

• Los robots CNC protegen a los trabajadores y ahorran espacio

Seguridad integrada. Los cobots están diseñados pensando en la seguridad. Incluyen funciones de limitación de potencia y fuerza que le indican al robot que se detenga o disminuya la velocidad si se acerca una persona. Estas características de seguridad reducen las lesiones y minimizan el riesgo. Los cobots también pueden funcionar a velocidades más altas y cambiar a velocidades colaborativas seguras cuando un humano ingresa a su área de trabajo.

Huella compacta. Ligeros, flexibles y pequeños, los cobots no ocupan mucho espacio en el piso. Son lo suficientemente compactos como para caber en los pisos de las tiendas y se pueden montar en una mesa, carro, piso o techo. Los cobots como OB7 ofrecen flexibilidad adicional de 7 ejes para alcanzar objetos y entrar en espacios más reducidos.

Portabilidad y flexibilidad. Muchos cobots vienen con soportes rodantes, lo que les permite moverse fácilmente entre máquinas. No hay necesidad de una reingeniería compleja de su equipo de fabricación, ni de un trabajo de integración que consume mucho tiempo.

4. Costos más bajos

Los cobots son menos costosos que los robots industriales tradicionales. No requieren costosos equipos de seguridad ni los altos costos de contratar un integrador de automatización. Los cobots de Productive Robotics también son los más rentables porque están diseñados y fabricados en los EE. UU. Un paquete de cobot de Productive Robotics viene completo con todos los componentes necesarios para integrar un robot en su celda de mecanizado.

• ROI y periodo de recuperación de la máquina

Al maximizar el tiempo de ejecución o el tiempo de actividad de la máquina, un cobot proporciona un rápido retorno de la inversión. La producción de luces apagadas también abre la puerta para que las empresas asuman más trabajo, aumentando sus resultados y obteniendo una ventaja competitiva. Otros factores pueden afectar el ROI, como los costos de nómina y la capacidad de aumentar la producción. Dado que cada negocio es único, siempre es mejor calcular su propio ROI para comprender los costos y los ahorros.

Preguntas frecuentes sobre robots colaborativos

¿Cómo afectarán los cobots a mis empleados?

Los cobots y los humanos trabajan juntos en colaboración en un entorno compartido que mejora la eficiencia y la productividad de la producción. Al agregar un cobot a una estación de trabajo, los empleados descubren rápidamente que les da más tiempo para hacer las partes interesantes y desafiantes de su trabajo, o para aprender nuevas habilidades por completo. Enseñar al cobot a realizar diferentes tareas y descubrir todos sus usos potenciales también lleva a las personas a idear formas nuevas e interesantes de usarlo para ayudar con otras tareas.

• Los cobots están diseñados teniendo en cuenta la interacción humana

Mejor ergonomía . Cuando un cobot realiza el movimiento repetitivo (levantar, doblar y torcer), la ergonomía mejora y se reduce la fatiga.

Seguridad física. Además de los sensores que reducen la velocidad o detienen el brazo cuando se acerca una persona o una extremidad, los cobots se fabrican con esquinas redondeadas y sin puntos de pellizco, lo que mantiene a los trabajadores seguros, incluso cuando la máquina no se está moviendo.

¿Para qué tipos de fabricación son buenos los cobots?

Los cobots no se limitan a la atención de máquinas CNC. Pueden realizar una amplia gama de tareas de fabricación que involucran movimientos repetibles y requieren exactitud y precisión. Las tareas comunes que puede manejar un cobot incluyen:

• Girando

• Fresado

• Desbarbado

• Corte por láser y plasma

• Perforación

• Molienda

• Enrutamiento

• Grabado

Otras tareas industriales comunes incluyen:

• Embalaje

• Montaje del producto

• Inspección de calidad

• Moldeado de plásticos

• Soldadura

• Dosificación

• Guía

Primeros pasos con Cobot Automation para máquinas CNC

Obtenga más información sobre la atención de máquinas con cobots:

1. Descarga nuestro libro electrónico gratuito :Integración robótica para talleres mecánicos

2. Consulte nuestros recursos de video para ver más ejemplos de cobots en acción con máquinas CNC.

3. Revise los estudios de casos de talleres mecánicos que están obteniendo una ventaja competitiva con los cobots.

4. Registrarse para uno de nuestros próximos seminarios web o eventos para ver OB7 en acción.

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¿Qué es un Cobot? Una guía para robots colaborativos Presentamos:manipulación móvil accesible para la automatización de almacenes y fábricas