La Fundación Prodintec es un centro tecnológico situado en Gijón (Asturias), cuyo principal objetivo es potenciar la competitividad de la industria española colaborando con ella en la aplicación de los últimos avances tecnológicos tanto a sus productos como a sus procesos de fabricación y gestión.
La celda robotizada implantada en las instalaciones de Fundación Proditec es realmente una celda multiaplicación, diseñada no solo para el mecanizado sino también para desarrollar y experimentar con nuevas aplicaciones de procesado con aún poca oferta en el mercado de la robótica. La celda puede ser adaptada para el desarrollo y la demostración de aplicaciones como manipulación, ensamblado, soldadura, inspección, etc., de cara a que una empresa pueda analizar su viabilidad y posibles resultados.
La celda tiene tres objetivos principales:
El robot se encuentra en el centro de la celda. Se trata de un robot Kuka KR500-2 AA (‘Absolute Accuracy’), con seis grados de libertad (6 ejes), un alcance de 2.826 milímetros y una capacidad de carga de 500 kilos. El robot puede trabajar en dos zonas definidas: una orientada al mecanizado y otra a la deformación incremental de chapa metálica (ISMF).
En la zona de mecanizado, el sistema robótico cuenta con una mesa giratoria sin límite de giro y con capacidad de carga de 500 kilos. Este séptimo eje permite el giro continuo de la pieza durante el mecanizado, reduciendo los movimientos necesarios del robot y mejorando la accesibilidad de la herramienta para así evitar colisiones y aumentar la precisión. Para evitar el polvo generado durante el procesado, esta zona se aísla de la segunda zona de trabajo y del exterior mediante una lona transparente y un cerramiento móvil.
Hay una zona orientada a deformación de chapa, que dispone de una robusta mesa rectangular fija al suelo, con una serie de marcos móviles en dirección vertical y agarraderas, para la sujeción de chapas metálicas. El objetivo de este movimiento es desplazar las chapas sobre las que se está realizando la deformación incremental, bien hacia abajo si se está empleando una matriz, bien hacia arriba en caso contrario. La mesa rígida permite fijar matrices o mártires para el proceso de ISMF, y también utilizar esta parte de la celda para otras aplicaciones en las que puede ser necesario fijar componentes de forma temporal.
El extremo del robot dispone de dos elementos poco habituales en una celda robotizada: un sensor de fuerza y par de ATI Industrial Automation para monitorizar esfuerzos y vibraciones que puedan generarse durante un procesado, y un elemento de cambio rápido manual que permite cambiar de cabezal o pinza en pocos minutos con el único esfuerzo del apriete de un tornillo. Esta solución de mucho menor coste que un cambio automático es interesante cuando el cambio no es frecuente, como es el paso de un tipo de aplicación a otra. Los acoples necesarios para el sensor han sido diseñados en Prodintec.
La celda robotizada implantada en las instalaciones de Fundación Proditec es realmente una celda multiaplicación, diseñada no solo para el mecanizado sino también para desarrollar y experimentar con nuevas aplicaciones de procesado con aún poca oferta en el mercado de la robótica. La celda puede ser adaptada para el desarrollo y la demostración de aplicaciones como manipulación, ensamblado, soldadura, inspección, etc., de cara a que una empresa pueda analizar su viabilidad y posibles resultados.
Imagen de la celda. En primer plano la zona para ISMF. Tras el robot, la zona de mecanizado.
La celda tiene tres objetivos principales:
- Ofrecer a las empresas servicios de fabricación de piezas o prototipos de geometría compleja y dimensiones del orden del metro con ambas tecnologías.
- Investigar y optimizar estos procesos de fabricación con robot para transferir a continuación esta experiencia a la industria y facilitar la reducción de sus costes de integración.
- Desarrollar celdas multiaplicación, ejemplo de la flexibilidad proporcionada por la robotización, con el objetivo de mostrar a empresas especializadas en el prototipado y fabricación de series cortas, así como a la pyme industrial, cómo abarcar diversas tecnologías de fabricación con una reducción considerable en costes de maquinaria.
Características técnicas de la celda
Detalle de componentes en la parte para ISMF (cabezal, pin, matriz y marco móvil).
Hay una zona orientada a deformación de chapa, que dispone de una robusta mesa rectangular fija al suelo, con una serie de marcos móviles en dirección vertical y agarraderas, para la sujeción de chapas metálicas. El objetivo de este movimiento es desplazar las chapas sobre las que se está realizando la deformación incremental, bien hacia abajo si se está empleando una matriz, bien hacia arriba en caso contrario. La mesa rígida permite fijar matrices o mártires para el proceso de ISMF, y también utilizar esta parte de la celda para otras aplicaciones en las que puede ser necesario fijar componentes de forma temporal.
El extremo del robot dispone de dos elementos poco habituales en una celda robotizada: un sensor de fuerza y par de ATI Industrial Automation para monitorizar esfuerzos y vibraciones que puedan generarse durante un procesado, y un elemento de cambio rápido manual que permite cambiar de cabezal o pinza en pocos minutos con el único esfuerzo del apriete de un tornillo. Esta solución de mucho menor coste que un cambio automático es interesante cuando el cambio no es frecuente, como es el paso de un tipo de aplicación a otra. Los acoples necesarios para el sensor han sido diseñados en Prodintec.
Detalle del sensor y del cambio rápido manual (un solo apriete) acoplados al extremo del robot.
Puesta en marcha de la celda
El proceso completo de mecanizado con robot consta de dos fases principales: la fase de planificación, que engloba desde la disponibilidad del CAD hasta la obtención de los programas que va a ejecutar el robot, y la fase de ejecución, en la que el robot realiza las trayectorias de mecanizado. La figura muestra los pasos de que constan estas dos fases. Estos pasos generalmente se repiten varias veces durante la fabricación, sobre todo si la pieza se fabrica por partes.
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