¬°Hub de contenido!
Acceso a contenido educativo gratis.

Sistema m√°quina-herramienta revela aumento importante de la productividad

Un nuevo sistema de máquina-herramienta para los equipos U-Grind de Strausak utiliza un brazo robótico integrado con tecnología de codificación precisa para aumentar las capacidades de producción.

Sistema máquina-herramienta revela aumento importante de la productividad
La rectificadora contiene un codificador por motor, con un motor por eje del robot y codificadores rotativos inductivos absolutos con resolución de 18 bits para los accionamientos del eje del robot.

Los avances tecnol√≥gicos en automatizaci√≥n contin√ļan allanando el camino para aumentos importantes en la productividad, ya que los fabricantes est√°n encontrando nuevas formas de integrar sistemas m√°s sofisticados en la planta. Las empresas de mecanizado y ensamblaje no son una excepci√≥n a esta tendencia, y Strausak, con sede en Suiza, es solo un ejemplo. Sus modelos U-Grind est√°n dise√Īados para alinear y rectificar herramientas especiales, especialmente para lotes peque√Īos que requieren con frecuencia la producci√≥n de geometr√≠as complejas. Strausak automatiz√≥ recientemente el funcionamiento de sus m√°quinas U-Grind al integrar los codificadores rotativos EQI 1100 de Heidhain en los seis ejes de un brazo de posicionamiento Staubli incorporado. El robot est√° integrado en la caja de la m√°quina, pero se encuentra fuera del √°rea de trabajo del equipo, lo que les brinda a los operadores acceso sin restricciones para la configuraci√≥n.

Lo que hace interesante el enfoque de Strausak es que esta no es una aplicación típica para la robótica. "Antes de este producto, nunca hubiera creído que las secuencias de movimiento precisas pudieran llevarse a cabo con tanto éxito con un robot industrial", dice Alexandre Condrau, director gerente de Strausak. "Mover objetos, como piezas, desde los portaherramientas y la carga ajustada de kits de herramientas no parece ser un gran problema hasta que se tienen en cuenta las exigencias con respecto a la precisión del ajuste de los portaherramientas y la carga ajustada de los kits de herramientas.

La configuraci√≥n de la m√°quina heredada de Strausak requer√≠a que las p√≠ezas se cargasen manualmente o con un simple cargador de recogida. Ambos enfoques limitaron el equipo a la producci√≥n de prototipos o lotes peque√Īos, y la configuraci√≥n de la m√°quina no permitir√≠a turnos sin operador.

La automatizaci√≥n de este proceso liberar√≠a a los operadores durante los largos tiempos de funcionamiento de las m√°quinas. El material de la herramienta de metal duro y sus geometr√≠as complejas pueden traducirse en varias horas al moler incluso peque√Īas series de herramientas especiales. Adem√°s, como con la mayor√≠a de los sistemas de fabricaci√≥n, el espacio limitado en el piso de fabricaci√≥n fue un desaf√≠o, al igual que la integraci√≥n de kits de bloques en un √°rea de superficie limitada.

"El dise√Īo delgado de nuestra pinza doble rob√≥tica cumpli√≥ con los requisitos de espacio limitado y otro desaf√≠o fue la amplia gama de dimensiones en bloque", dice Condrau.

Sistema máquina-herramienta revela aumento importante de la productividadAl igual que con la mayoría de los sistemas de fabricación, el espacio limitado fue un desafío junto con la integración de kits de muestras en un área de superficie limitada.Tolerancias estrictas

Si bien las pinzas de m√°quina-herramienta convencionales tienen tolerancias amigables con la automatizaci√≥n, las piezas de expansi√≥n hidr√°ulica utilizadas con frecuencia fueron un desaf√≠o para el robot TX60L de Staubli y la pinza de extremo de brazo ‚Äďdebido a tolerancias de di√°metro‚ÄĒ de solo unas pocas cent√©simas de mil√≠metro.

Retirar la herramienta del kit bien cargado, moverla al portaherramientas e insertarla también planteaba secuencias de movimiento complejas para el brazo del robot. Este proceso se ejecuta, en orden inverso, después de la secuencia de molido.

"Dependemos de los codificadores para el posicionamiento del cabezal giratorio de nuestras m√°quinas rectificadoras y, por lo tanto, del posicionamiento sensible del disco rectificador", dice Condrau. Para el posicionamiento del cabezal giratorio, el dise√Īador de la m√°quina eligi√≥ los codificadores de √°ngulo ERA 400 de Heidenhain.

La rectificadora incluye un codificador por motor, con un motor por eje de robot. Stäubli utiliza los codificadores rotativos inductivos absolutos de Heidenhain con una resolución de 18 bits para el total de unidades de seis ejes del robot. Todas las unidades deben ser interpoladas para permitir la implementación de los movimientos de inserción y deposición en línea recta.

Seg√ļn Strausak, las desviaciones permitidas en cada uno de los seis ejes son muy limitadas en este contexto porque esa es la √ļnica forma en que el proceso puede controlarse de manera confiable.

El protocolo de comunicaciones industriales entre el codificador y el controlador del robot es el EnDat 2.2 de Heidenhain, que permite el posicionamiento mediante un protocolo seguro. El dise√Īo tambi√©n permite una posici√≥n segura del codificador SIL3 y funciones de memoria que almacenan datos relevantes del robot. Strausak proporciona integraci√≥n de servicios y soporte en la creaci√≥n de rutas seguras est√°ndar y tambi√©n asesora sobre los cambios en esas rutas rob√≥ticas para los clientes.

El controlador del robot entrega información sobre el robot y la aplicación a través de OPC UA.

"Muchos de nuestros clientes son peque√Īas empresas o incluso operaciones de una sola persona. Necesitan tecnolog√≠a funcional que sea f√°cil de operar y les brinde el mayor apoyo posible en sus tareas", dice Condrau.

Strausak tambi√©n ve m√°s posibilidades de desarrollo que podr√≠an ayudar a√ļn m√°s a sus clientes. "Actualmente estamos trabajando en el [proceso de] seguimiento y reagrupamiento del robot cuando inserta herramientas muy largas en los portaherramientas", agrega Condrau. "[Nos damos cuenta de que] tambi√©n ser√≠a muy interesante para los clientes si el robot no solo pudiera cambiar las herramientas, sino tambi√©n los soportes".