La célula de fabricación todo en uno de RoboDK: optimiza la producción, reduce costes y aumenta la eficiencia

Imagina que solo necesitaras una célula de fabricación capaz de hacerlo todo. Eso es lo que un equipo de investigadores está logrando con RoboDK.

Piensa en cómo fabricas piezas ahora mismo.

Hay muchos pasos, ¿verdad? Una célula convierte la materia prima en piezas utilizables. Otra recorta la forma bruta de la pieza y luego completa el mecanizado de precisión. Otra más realiza el acabado superficial. Al final, tu planta está llena de máquinas, lo que obliga a tus operarios a correr de un lado a otro intentando seguir el ritmo.

¿No sería útil tener una sola célula que complete todas estas etapas?

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

Presentamos… HYROMAN

HYROMAN era el nombre de una propuesta de proyecto de la UE presentada en 2017.

La UE (Unión Europea) organiza su financiación de proyectos de investigación en convocatorias. La actual se llama Horizonte 2020 y, hasta ahora, se han presentado más de 600.000 solicitudes en los últimos 5 años (de las cuales solo el 3 % fueron financiadas).

HYROMAN significa HYbrid RObotic MANufacturing (Fabricación Robótica Híbrida). La idea detrás del proyecto es desarrollar una plataforma que pueda lograr todas las etapas de fabricación dentro de una sola célula 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 en planta y el gasto de capital requerido".

Esto combina tres pasos de fabricación fundamentales en una sola célula:

1. Fabricación Aditiva: En lugar de trabajar a partir de piezas de metal, la célula usaría una "herramienta de deposición" (impresión 3D) para construir la forma bruta de la pieza. Un extrusor se acoplaría como efector final del robot para completar esta etapa.
2. Fabricación Sustractiva: A continuación, un segundo robot dentro de la célula usaría una herramienta de mecanizado para eliminar el exceso de material de la pieza.
3. Fabricación Transformativa: Finalmente, el segundo robot cambiaría su herramienta de mecanizado por un efector final de tratamiento superficial. 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 las otras dos, por lo que tiene sentido usar dos robots. Quizás incluso tendría sentido usar varios robots para la etapa de impresión 3D para aumentar el rendimiento global de la célula.

Cómo HYROMAN usa RoboDK

Una de las cosas que hace de HYROMAN una gran idea es su uso de RoboDK como plataforma de programación. RoboDK facilita enormemente 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 célula (la impresión 3D). Para ello, usaron el asistente de impresión 3D. Sin embargo, esto es solo el principio. Con los asistentes de programación integrados de RoboDK, las tres etapas son fáciles de lograr.

Aquí te explicamos cómo el equipo de HYROMAN puede usar el mismo software para fabricación aditiva, sustractiva y transformativa:

Fabricación Aditiva — Asistente de Impresión 3D

El primer paso es imprimir en 3D la forma bruta de la pieza usando fabricación aditiva.

El asistente de impresión 3D de RoboDK permite convertir fácilmente un modelo CAD en una secuencia de instrucciones robotizadas. Requiere un archivo GCODE como entrada, que puede generarse con el software gratuito Slic3r.

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

Consulta el siguiente ejemplo de impresión 3D en RoboDK y revisa la página de documentación para instrucciones prácticas.

Fabricación Sustractiva — Asistente de Mecanizado Robotizado

El segundo paso es mecanizar los detalles finos de la pieza usando herramientas de mecanizado compatibles con robots.

El Asistente de Mecanizado de RoboDK sigue un proceso muy similar a la impresión 3D. Usa GCODE como entrada u otro tipo de archivo NC. Sin embargo, en lugar de añadir material, la herramienta se usa para eliminar material.

Para más detalles sobre cómo el mecanizado robotizado puede simplificar tu vida, lee nuestro artículo Cómo el mecanizado robotizado puede simplificar tu vida.

Consulta el siguiente ejemplo de mecanizado robotizado en RoboDK y revisa la página de documentación para instrucciones prácticas.

Fabricación Transformativa — Asistente de Seguimiento de Curvas

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

El movimiento exacto del robot dependerá del método específico de tratamiento superficial. Sin embargo, muchos métodos requerirán que el robot se mueva en una trayectoria curva o se desplace a puntos individuales. Para esto, los Asistentes de Seguimiento de Curvas y Seguimiento de Puntos de RoboDK serán los más útiles.

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

Consulta el siguiente ejemplo de una tarea de Seguimiento de Curvas (pintura) en RoboDK y revisa la página de documentación para instrucciones prácticas.

Cómo puedes mejorar tu proceso con RoboDK

HYROMAN es una gran idea. Sin embargo, no necesitas realizar las tres tareas de fabricación dentro de la misma célula robótica para ver los beneficios. Puedes mejorar tus procesos implementando solo una de las tareas.

¿Cuál de las tres tareas sería más útil para tu negocio? (es decir, impresión 3D robotizada, mecanizado robotizado o acabado superficial robotizado).

Elige la que tenga sentido para ti y usa los enlaces de arriba para saber más.

¿Qué podrías lograr con una célula 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.