Automatizando lo aburrido y lo sucio

Jul 15, 2023

El programa de pasadas múltiples de Vectis utiliza un método de compensación mediante el cual el operador enseña la pasada inicial y luego aplica una compensación a esa pasada. Luego, el software realiza todos los cálculos para trazar la ruta de cada ruta posterior. vectis

El objetivo de la mayoría de las unidades de automatización es mejorar el rendimiento del producto. Si bien puede que no siempre sea la preocupación principal, un beneficio secundario es que tal medida permite a los empleados dejar de hacer trabajos aburridos, sucios y repetitivos para que puedan usar sus habilidades en trabajos de mayor valor agregado y soldaduras más difíciles. un beneficio tanto para el soldador como para la empresa.

En la industria manufacturera, el enfoque principal de la adopción de cobots ha sido completar soldaduras sencillas y seleccionar y colocar piezas. Pero las aplicaciones de cobots se están expandiendo hacia trabajos aburridos y sucios que son más complejos y que requieren muy poco tiempo de configuración para lograr un impacto.

Vectis Automation, por ejemplo, ofrece a los usuarios la opción de utilizar una configuración de soldadura de alta resistencia refrigerada por agua para su herramienta de soldadura Cobot.

"La idea detrás de esto es que le permite combinar la herramienta con el trabajo que realiza", dijo Josh Pawley, vicepresidente de desarrollo comercial y socio fundador de Vectis Automation. “Nuestro sistema enfriado por aire de servicio estándar es bueno para muchos trabajos más livianos, desde calibre 16 hasta 3/8 de pulgada, dependiendo de los ciclos de trabajo. Pero varios de nuestros clientes nos dijeron que iban más allá de eso, trabajando con cables más grandes, piezas más grandes y subconjuntos más pesados, por lo que sabíamos que tendríamos que encontrar una opción de servicio pesado.

"La regla general que hemos ideado es sugerir a los clientes que la unidad estándar enfriada por aire suele ser la adecuada para diámetros de alambre de 0,035", continuó. “Si utiliza 0,045, 0,052 o 0,062, es muy fácil consumir más de 300 amperios, y eso alcanza el punto de ruptura para los sopletes enfriados por aire. Por ejemplo, si está trabajando con alambre de 0,045 de diámetro con ciclos de trabajo bastante pesados, le sugeriremos el sistema enfriado por agua con una máquina de soldar de 400 o 500 amperios. El costo incremental para pasar al paquete de servicio pesado no es drástico y puede hacer todo lo que puede hacer un soldador más pequeño, por lo que esta es una buena manera de preparar su inversión para el futuro”.

Como muchas aplicaciones de cobot, el caucho sale a la carretera con el software conectado; si sigue siendo difícil de programar, el valor simplemente no está ahí. Aquí es donde el valor del paquete de servicio pesado de Vectis pretende destacarse: la programación de soldaduras multipasada y aplicaciones de revestimiento duro.

“Enseñar una soldadura de una sola pasada, enseñar punto a punto y trazar una ruta, ya sea lineal, circular o compuesta, es relativamente sencillo”, dijo Pawley. “Le enseñas eso al robot y este simplemente lo repite en producción. Pero para las soldaduras de múltiples pasadas, queríamos desarrollar un sistema que no requiriera volver a enseñar la pasada cada vez. Tenemos clientes que realizan soldaduras de dos, cinco, 20 y 30 pasadas; Programar cada pasada en ese tipo de trabajo sería contraproducente”.

El programa de Vectis utiliza un método de compensación mediante el cual el operador enseña la pasada inicial y luego aplica una compensación a esa pasada. Luego, el software realiza todos los cálculos para trazar la ruta de cada ruta posterior.

"El software le permite enseñar la compensación simplemente moviendo el cobot hacia donde desea realizar la siguiente pasada", dijo Pawley. “Una vez guardadas esas compensaciones, al igual que una biblioteca de soldadura, se crea una biblioteca de compensaciones. Si quiero hacer una soldadura de filete de siete pasadas, puedo levantar mi estructura de siete pasadas y simplemente enseñar la nueva pasada de raíz y seguirá adelante y completará el programa completo de soldadura de siete pasadas”.

Se utilizan herramientas de software similares para aplicaciones de revestimiento duro.

El desafío del revestimiento duro es que la forma en que se aplica varía mucho. Puede haber una acumulación constante, un patrón de sombreado cruzado o una acumulación de una o varias capas. vectis

"El revestimiento duro es una aplicación ideal para un cobot", afirmó Pawley. "Encaja en todas las categorías de las que hablamos cuando hablamos de automatización: gestionar el trabajo aburrido, oscuro, sucio y peligroso".

El desafío del revestimiento duro es que la forma en que se aplica varía mucho. Puede haber una acumulación constante, un patrón de sombreado cruzado o una acumulación de una o varias capas. El equipo de software de Vectis ha creado herramientas para ayudar con esto, siendo la principal su herramienta de software de patrones.

"Esta herramienta le permite enseñar un grupo de instrucciones para soldaduras y luego copiarlas y pegarlas en una dirección determinada en una pieza", dijo Pawley. “Para aplicaciones en revestimiento y revestimiento duro en un plano con múltiples cordones en una fila, esto es muy efectivo. En otros casos, es posible que nuestro equipo interno de software de soldadura necesite brindar soporte adicional para cumplir con el perfil de revestimiento duro específico de un taller”.

Otro ejemplo de trabajo aburrido, repetitivo y a veces sucio es la preparación de materiales.

ATI Industrial Automation ha estado involucrado en la ingeniería y producción de efectores finales robóticos durante más de 30 años. Su negocio principal han sido los cambiadores de herramientas robóticos y los sensores de par de fuerza. Ha estado desarrollando herramientas de eliminación de materiales durante bastante tiempo, pero sólo en los últimos cuatro años ha puesto un fuerte énfasis en producir una variedad de productos de eliminación de materiales para manejar diferentes materiales y tipos de aplicaciones. La nueva lijadora orbital robótica ATI AOV-10 es uno de los frutos de ese trabajo de I+D.

Los beneficios de automatizar los procesos de preparación de superficies, como eliminar las cascarillas de laminación o preparar una superficie para pintar, son bastante obvios. Además de las eficiencias habituales, en este caso elimina el riesgo de lesiones por esfuerzos repetitivos para el operador.

Tim Burns, ingeniero senior de aplicaciones de ATI, señaló que algunos talleres evitan la eliminación automatizada de material porque lo intentaron hace 10 años y no cumplieron su promesa. Sin embargo, la tecnología ha madurado desde entonces.

"El desafío al desarrollar una herramienta como esta es lograr coherencia por parte", dijo Burns. “Los robots y cobots no tienen la capacidad humana de mirar una pieza y decir: '¿He eliminado lo suficiente?' Necesitamos asegurarnos de que los aportes que ingresan a nuestro proceso sean consistentes para que nuestras herramientas puedan producir resultados similares en todo momento”.

Para lograr esto, la lijadora AOV está equipada con una “adaptabilidad neumática”, que garantiza que se aplique una cierta cantidad de fuerza sobre la pieza. Esa cantidad de fuerza se calcula considerando el material que se está tratando y el resultado esperado del trabajo. La herramienta puede volver a centrarse y ajustar la cantidad de presión para garantizar un tratamiento constante.

"El sistema también puede ajustarse sobre la marcha para adaptarse a su posición utilizando una tecnología de pistón de doble acción", dijo Max Painley, ingeniero de pruebas de robótica de ATI. “Por ejemplo, si estás terminando en un plano, la fuerza de la gravedad te ayuda a empujar la pieza hacia abajo. Ahora bien, si tiene que terminar el costado de esa pieza, esa fuerza de gravedad no está allí, por lo que el pistón aplica presión hacia adelante a medida que avanza e incluso debajo de una pieza para igualar la presión necesaria para mantener su rendimiento constante. Esto significa que puedes trabajar más sin tener que volver a arreglar una pieza”.

El desafío de desarrollar una herramienta como esta es lograr coherencia por parte. Para lograr esto, la lijadora AOV está equipada con una “adaptación neumática”, que garantiza que se aplique una cierta cantidad de fuerza sobre una pieza. ATI

ATI valora el trabajo en equipo y desarrolla asociaciones con marcas y organizaciones que esperan aumentar la adopción de la eliminación robótica de materiales. Para simplificar el proceso de integración, la empresa creó kits de efectores finales todo en uno para usar con cobots de fabricantes como FANUC, Universal Robots y otros. ATI también ha colaborado estrechamente con 3M en un kit inicial de medios abrasivos seleccionados incluido con la lijadora AOV-10.

Gestionar la extracción del disco es una parte fundamental para que esta herramienta funcione de forma eficaz.

"No obtendrás los beneficios de la automatización si alguien tiene que estar allí para cambiar los discos, por eso desarrollamos un sistema de cambio automático de medios", dijo Burns. "Extrae el disco, vuelve a verificar que se haya extraído y luego carga el siguiente disco".

El sistema también viene equipado con una cubierta del sistema de aspiradora que le permite conectar una aspiradora para quitar el polvo y los residuos del disco.

"Simplemente eliminar ese exceso de residuos aumenta las tasas de eliminación y hace que los abrasivos duren más", dijo Burns. "Las tasas de eliminación aumentaron en más del 50 por ciento usando la aspiradora, y gran parte de eso es solo un factor para sacar el calor del sistema de manera eficiente".

La clave para Burns es que se trata de un lugar ideal para que los talleres ahorren tiempo y costes laborales.

“Tratar de encontrar personas que preparen o terminen la superficie todo el día será difícil en un mercado laboral ajustado”, dijo.

La forma en que un robot procesa un trabajo tiende a ser diferente de cómo lo haría una persona; Los procesos de acabado no son una excepción.

"Al programar con el AOV, recomendamos utilizar una ruta constante y superpuesta [como se muestra aquí]", dijo Painley. “El uso de este enfoque en lugar del movimiento oscilante aleatorio típico del lijado manual garantiza un acabado uniforme y maximiza la vida útil del material. Programar su trayectoria en medio de la carrera de cumplimiento del AOV permitirá que la herramienta compense cualquier punto alto o bajo en la pieza mientras mantiene una fuerza de lijado constante.

"Los cobots son muy fáciles de programar, y usar uno con el AOV no es diferente", continuó. “Solo debería ser necesario programar una pequeña cantidad de puntos para crear una ruta de trabajo, y la flexibilidad axial del AOV compensa la mayor imprecisión de un cobot en comparación con los robots industriales. ATI también ofrece kits listos para cobots con todo lo necesario para comenzar, incluidas placas de interfaz, componentes de suministro de aire y software”.

Gestionar la extracción y el reemplazo del disco es una parte fundamental para que una herramienta de lijado automatizada funcione de manera efectiva. Aquí vemos el proceso de eliminación en el AOV. ATI

Puede comunicarse con el editor Robert Colman en [email protected].

ATI Automatización Industrial, www.ati-ia.com

Automatización de palanca, palancaautomation.com

El mantenimiento predictivo es valioso para cualquier máquina en un taller y los cobots no son una excepción. Dado que muchos se utilizan en aplicaciones polvorientas y sucias, garantizar que todos los sistemas funcionen de manera óptima puede ahorrar tiempo de inactividad y evitar el riesgo de errores de producción.

La empresa más reciente en lanzar un paquete de software para rastrear sus aplicaciones cobot para respaldar el mantenimiento predictivo es OnRobot, que lanzó su software WebLytics en noviembre de 2021. El software monitorea tanto la producción como el diagnóstico del dispositivo.

"Para nosotros, la clave era hacer que el software fuera lo más fácil de usar posible", dijo Kristian Hulgard, director general para América de OnRobot. “En lo que creemos que nos diferenciamos de otros software que monitorean aplicaciones es que en una hora puede monitorear todo lo que hay en su aplicación si es un producto OnRobot. Hemos configurado plantillas para cada herramienta que ofrecen los datos más relevantes para usted como usuario, y usted tiene el poder de modificarlas si hay algún dato específico que desee consultar”.

Los productos de OnRobot incluyen pinzas de dedo, magnéticas y de vacío; un destornillador; una lijadora; y cambiadores rápidos.

El software funciona comparando ciertos datos con los estándares de la industria.

"Si tiene una determinada aplicación ejecutándose a determinadas velocidades y cargas útiles, podemos compararla y decir: 'Puede que haya algo que pueda optimizar aquí'", dijo Hulgard. “Y en un nivel básico, podemos comprobar que las herramientas funcionan como deberían. Podemos ver si una pieza ha sido agarrada, el tamaño y forma de la pieza, cuánta fuerza se utiliza para agarrarla. La retroalimentación garantiza que se haga correctamente.

“Mientras tanto, las paradas de seguridad y los errores también regresan al usuario, por lo que si descubre que tiene más paradas en un turno determinado, puede mirar eso y ver si hay algún problema con el robot o tal vez su operador no No preparé la alimentación correctamente”.

"Al programar con el AOV, recomendamos utilizar una ruta constante y superpuesta", dijo Painley.

También es una forma útil de ver si está utilizando una herramienta de la manera correcta en el taller.

“Al ser cobots, a menudo se utilizan en talleres junto a los empleados sin protección y en talleres que no están acostumbrados a la automatización. Ser capaz de revisar los datos puede mostrar que la herramienta no se está utilizando de la manera correcta o en el lugar correcto en un taller”.

Los primeros comentarios de los clientes beta sugieren que la información de mantenimiento predictivo es muy importante para los usuarios.

OnRobot, onrobot.com