Proceso y control hoy

19/12/2022 FANUC Reino Unido Ltd

FANUC, especialista en robótica, ha apoyado al integrador de robots DForce Engineering con el diseño e instalación de dos células de automatización completas paraComponentes de aluminio para bajos de carrocería para un prestigioso fabricante de automóviles.

DForce Engineering Ltd, con sede en Leicester, tiene una cartera de clientes de primera línea en las industrias automotriz, nuclear y aeroespacial. El Grupo Sertec, una empresa mundial de la industria automotriz, es uno de sus clientes clave. La relación ha evolucionado desde el diseño de plantillas y accesorios hasta la fabricación, la planificación y el diseño de software, hasta el suministro completo del sistema. Para su último proyecto, DForce buscó la experiencia en robótica de FANUC Reino Unido.

Con la llegada de un nuevo concepto de vehículo, Sertec, el cliente de DForce, buscaba dos celdas de automatización completas para el remachado autoperforante (SPR) y el montante autoperforante (SPS) de componentes de aluminio para bajos de carrocería como cuatro subconjuntos completos para su línea de producción de automóviles en el Reino Unido. . En el corazón de cada célula había un robot FANUC.

“Los robots FANUC son un referente en la industria del automóvil. Fueron una elección natural para este proyecto”, dice el director de DForce, Gary Hill.

Simulación rápida

El proyecto se puso en marcha inicialmente en diciembre de 2021 y las dos celdas completas entraron en producción en Sertec en marzo de 2022. El diseño de ambas celdas tomó solo ocho semanas, y se requirieron otras 16 semanas para la fabricación y el ensamblaje. Según Gary, el sistema ROBOGUIDE de FANUC fue esencial para este rápido cambio: “Se utilizó ROBOGUIDE para simular tanto el movimiento del robot como sus comandos de aplicación, lo que redujo significativamente la creación de nuevas configuraciones de movimiento”, afirma. "Nos permitió diseñar, probar y modificar ambas celdas completamente fuera de línea, antes y durante el proceso de ensamblaje".

ROBOGUIDE reduce el tiempo de validación de las soluciones de automatización durante la etapa de concepto. Los modelos y ensamblajes de piezas del cliente se pueden importar desde una PC como datos CAD, y el software también cuenta con una extensa biblioteca que permite a los usuarios seleccionar y modificar piezas y dimensiones según sea necesario.

"Al simular tanto el movimiento del robot como los comandos de aplicación, ROBOGUIDE reduce significativamente el tiempo de validación", explica Oliver Selby, director de ventas de FANUC Reino Unido. “Las herramientas integradas permiten un alto grado de eliminación de riesgos y garantizan una instalación sin complicaciones en el futuro. Fue la elección ideal para este proyecto y realmente ayudó a acelerar el proceso de diseño y modificación”.

Precisión y fuerza

Además de reducir el tiempo de diseño, DForce también quería ahorrar costos y espacio, como explica Gary: "Propusimos usar la celda más grande con la adición de piezas de ensamblaje con pernos autoperforantes RH y LH, ejecutando tres ensamblajes diferentes a través de uno". celda mediante el uso de un robot FANUC R2000iC. Básicamente, esto redujo el costo, el área de piso y los tiempos de ciclo para Sertec al entregar dos celdas en lugar de tres”.

La primera celda consta de dos estaciones de carga y descarga manuales, cada una de las cuales funciona perfectamente con un robot FANUC R2000iC. Por un lado, dos estaciones de montaje unen dos y tres componentes, un proceso que requiere remaches autoperforantes de dos longitudes y pernos diferentes. El robot especificado aquí, un R2000iC/210F, tiene adjunta una remachadora de doble alimentación Stanley Tucker de 210 kg y puede identificar con precisión tanto la pieza correcta como los remaches.

"Necesitábamos la capacidad del robot FANUC R2000iC/210F, ya que la remachadora es muy pesada", dice Gary. “Con este peso colocado, el robot R2000iC/210F tiene que mantener una precisión posicional y de repetibilidad de +/-0,1 mm. La cinemática y la precisión son excepcionales, ya que el R2000iC/210F mueve la remachadora con una repetibilidad excepcional, las 24 horas del día. Una vez remachada, el robot mueve la remachadora al soporte de carga de doble remache para recargarla”.

Ahorro de mano de obra

Mientras ocurre el primer proceso, la segunda estación de carga manual de la celda se carga con piezas que posteriormente recoge el segundo robot FANUC, un R2000iC/165F. Éste recoge el primer conjunto terminado mediante una pinza de doble cara y lo transfiere a una máquina de prensado TOX en la que se insertan pernos autoperforantes. Una vez que se insertan los pernos para unir las tres piezas, el robot retira los conjuntos completos de la máquina TOX y los transfiere a los transportadores de descarga.

A pesar de las diferentes cargas útiles, los dos robots R2000iC de 6 ejes tienen un impresionante alcance de 2.655 mm, un tamaño compacto de 771 x 610 mm y una precisión de repetición de +/-0,05 mm, muy dentro de los requisitos de este proyecto.

Gary dice: “La celda tiene una producción de más de 80.000 piezas por año con un tiempo de ciclo de 96 segundos para los tres conjuntos, los cuales requieren pernos o SPR de diferentes longitudes, o ambos. Este proceso solía tomar alrededor de ocho segundos por perno, lo que sumaba tiempo para cargar, descargar, reposicionar la pieza y esperar la máquina. Con la nueva celda, el operador puede pasar 20 segundos cargando la estación y luego pasar a otra tarea mientras la celda procesa las piezas. Esto reduce enormemente el tiempo y el trabajo”.

Fiable y consistente

La segunda celda, más pequeña, incorpora una estación de carga y descarga manual para variantes de dos partes, así como alimentadores de cuencos de remaches con dos tamaños de pernos diferentes. El robot FANUC M-20iA/35M transfiere los conjuntos desde la estación de carga manual y prensado TOX a la estación de prensado TOX de doble alimentación y al mismo tiempo selecciona el perno adecuado para la pieza respectiva.

“El robot FANUC M-20iA/35M es perfecto para esta celda ya que es compacto y tiene una carga útil máxima de 35 kg. Esto es ideal para este conjunto, ya que la pinza pesa 28 kg y el conjunto pesa solo 2 kg”, explica Gary. "Con el espacio escaso, el robot de alta inercia con un alcance de 1.813 mm ocupa un espacio de sólo 383 x 343 mm".

Este robot más pequeño tiene una repetibilidad de +/-0,03 mm y puede identificar las diferentes posiciones de los orificios y tamaños y posiciones de los remaches antes de presionar los 10 remaches a través de los orificios para su procesamiento. "Esta celda requiere cuatro pernos en la posición inicial y otros seis a lo largo del proceso, todo hecho de forma automática con precisión, repetibilidad, consistencia y velocidad", añade Gary. "El tiempo de ciclo de esta celda es de sólo 76 segundos, lo que una vez más permite al operador cargar la estación y realizar otras tareas".

Garantizado para entregar

Ambas celdas brindan garantía de calidad y consistencia. El remachado manual es susceptible a errores humanos, pero las celdas automatizadas brindan un rendimiento 100% consistente, eliminando cualquier posible error del operador, ya que monitorea cada paso del proceso.

“Estamos muy contentos de que este proyecto se haya ejecutado según lo previsto; FANUC ha sido excepcional”, concluye Gary. “Los robots han entregado todo lo que necesitábamos con precisión, velocidad y repetibilidad, y ROBOGUIDE de FANUC redujo enormemente la escala de tiempo del proyecto. En este caso, nuestro cliente está utilizando un sistema PLC diferente en PROFINET y la plataforma FANUC es Ethernet. Sin embargo, los ingenieros de FANUC nos apoyaron en cada etapa del proceso y esto simplificó aún más el proyecto”.

"DForce pudo utilizar ROBOGUIDE para dar a sus empleados más tiempo para tareas de valor añadido", añade Oliver Selby. “Dado que la contratación y la retención son una preocupación para tantos fabricantes, la automatización representa una alternativa rentable y que aumenta la productividad. Este proyecto es un ejemplo clásico de cómo la utilización de las herramientas correctas puede ofrecer beneficios reales a los fabricantes del Reino Unido”.

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