Los centros de mecanizado a control numérico serán las máquinas estándar del mañana. Y la habilidad para incorporarlos en los flujos de trabajo existentes es crucial para alcanzar su máximo provecho. La consigna hoy es la automatización. Un concepto clave para aumentar la productividad y la mejora del servicio al cliente.
No importa cuál sea la dimensión y capacidad de la instalación, el equipo de ingeniería de proyectos de HOMAG, especializado en células de producción CNC, trabaja en estrecha colaboración con sus clientes para diseñar siempre una solución de automatización óptima e individualizada. HOMAG aporta un impresionante fondo de experiencia adquirida, a través de un sinfín de instalaciones completas en todo el mundo.
¿Por qué automatizar?
Hay numerosas razones para considerar la automatización. Incluso en el caso de las carpinterías artesanales, existen sorprendentes efectos beneficiosos que pueden obtenerse con una modesta inversión, con una amortización rápida de la misma.
Un factor a tener en cuenta es el tamaño cada vez menor de la serie de producción (la consigna es: tamaño del lote 1). En función de la tecnología utilizada, a las empresas les resulta cada vez más difícil responder con la flexibilidad, la economía y la rapidez necesarias para hacer frente a esta imparable tendencia. Ante esta situación, los centros de mecanizado a control numérico son cada día más importantes, además de ser el eje de cada taller. Por sí mismos, son capaces de procesar lotes de hasta tamaño 1, con un enorme grado de fiabilidad en el proceso, incluso cuando se trabaja con apilados mixtos .
Otro factor a tener en cuenta es la creciente escasez de personal cualificado: no tiene mucho sentido emplear el valioso tiempo de los empleados con experiencia en el apilado de piezas. Esa experiencia se aprovecha mejor garantizando una organización exquisita en el entorno de la máquina.
Automatizar y recoger beneficios
La automatización ayuda a extender los tiempos de funcionamiento de la máquina; también durante las pausas y finales de turno. Ocho horas de funcionamiento con personal pueden convertirse en doce horas de funcionamiento con la máquina.
La automatización también permite la utilización en paralelo de varias máquinas por un mismo empleado. Por ejemplo, mientras una máquina está siendo alimentada manualmente, una segunda o incluso una tercera se encuentran trabajando automáticamente, con la ayuda de un sistema de alimentación. El uso de un alimentador elimina prácticamente todos los períodos de inactividad de la máquina relacionados con el operador, mejorando así el rendimiento y reduciendo los costes unitarios de una manera considerable.
La manipulación automatizada también ayuda a prevenir daños habituales cuando las piezas se controlan manualmente. Otro efecto positivo: menos esfuerzo físico requerido por parte de los empleados.
A continuación se describen al detalle tres interesantes etapas de la automatización.
Alimentador TBA
La solución de automatización utilizando el alimentador TBA es ideal como opción de entrada para aquellas empresas que llevan a cabo operaciones pequeñas o medianas. El alimentador puede montarse junto a cualquier centro de mecanizado de HOMAG o WEEKE CNC de la serie BMG-200-600 (máquina de pórtico), requiriendo un espacio mínimo. Mientras el gasto de inversión de un alimentador de TBA es relativamente modesto, el impacto es considerable. El retorno de la inversión es normalmente posible en un período de uno o dos años.
Para empresas que producen series y también tamaño de lote 1, el centro de mecanizado puede utilizarse, por ejemplo, durante las horas centrales de trabajo, para procesar piezas con alimentación manual. La máquina CNC puede ser utilizada con el alimentador durante las pausas, o tras la jornada laboral, para procesar apilados mixtos. Esto comporta efectos beneficiosos y ganancias:
- Posibilidad de operar manual y automáticamente
- Automatización de bajo coste
- Rápido retorno de la inversión
- Menor necesidad de espacio, operación simple
- Disminución del tiempo de ejecución
Máquinas de pórtico con doble mesa (BOF/BAZ) y con alimentador de TBP en la entrada
Debido a la posible longitud de hasta 15 metros, las entradas lineales son la solución ideal a la hora de automatizar estos grandes centros de procesamiento.
Las piezas de trabajo se alimentan de manera individual y de apilan de nuevo, tras ser procesadas, por la puerta de salida. Cuando se utiliza el doble posicionamiento de la pieza, pueden cargarse varas piezas de trabajo, procesarlas y apilarlas de nuevo en paralelo. Por lo general, esto permite que se dupliquen las salidas de la máquina.
El sistema admite un peso máximo de las piezas de hasta 150 kg, varias estaciones de apilamiento, diferentes sistemas de agarre y dispositivos de limpieza, integrados a su vez en el cargador.
La disposición lateral de las estaciones de apilamiento permite que el centro de mecanizado permanezca accionado de una forma manual. La operación a realizar se integra en el sistema de control de la máquina y puede programarse utilizando woodWOP. El sistema funciona de manera totalmente independiente. Utilizado en combinación con una máquina de cinco ejes y con una mesa de posicionamiento automático, por ejemplo, toda una serie de pasos individuales pueden ser cubiertos directamente por una máquina. Los beneficios del proceso completo son evidentes: mejora la calidad de la pieza, se ahorra tiempo y se reduce la tensión física de los empleados. Como efectos beneficiosos y posibilidades:
- El alimentador cubre un área muy amplia de trabajo
- Manejo incluso de los componentes más pesados
- Es posible una recogida paralela de varias partes, por ejemplo para el procesamiento sincronizado
- Alto rendimiento, funcionamiento continuo
Robots: Polifacéticos y altamente flexibles
El uso de las soluciones robotizadas permite una máxima eficiencia de la maquinaria. Los robots ofrecen una flexibilidad excepcional en cuanto a la disposición y a los procesos de su entorno, además de ser adaptables a la hora de los cambios en las secuencias de trabajo.
Con las medidas adecuadas, puede proporcionarse una garantía altamente fiable en cuanto al proceso y permitir una producción de “bajo manejo” o “baja atención”. Cuando se utiliza un robot, los operadores de máquinas pueden ser liberados sin problema de sus estaciones de trabajo, por un determinado período de tiempo. Puede mejorarse también la productividad, rebajando la tensión de los operadores de las máquinas, y mejorando la calidad de las piezas de trabajo.
La fuerza del robot se basa en la libre circulación de sus seis ejes. Su rendimiento es regular, y siempre responde cuando se requiere de sus funciones adicionales. La operación es simple y sin complicaciones. Integrado en el sistema de control de la maquinaria, no es precisa una experiencia previa programando robots. El robot está programado para utilizar únicamente los parámetros necesarios de la pieza de trabajo correspondiente, tales como su longitud, anchura o espesor.
Fotografías: HOMAG Group AG
EJEMPLOS PRACTICOS
El manejo del Robot
La empresa KAPPLER GmbH & Co. KG, en Pfalzgrafenweiler, fabricante de sofisticados accesorios para edificios públicos, el sector médico, así como sistemas de mobiliario de oficina, utiliza un sistema completamente automatizado de manejo de materiales para su producción de piezas, con una estación central de clasificación y un almacén intermedio. El centro de mecanizado BMG 512 CNC está vinculado a dicha estación por un robot de desplazamiento lineal, detrás de la máquina.
El robot asegura, con precisión absoluta, el funcionamiento regular del centro de mecanizado, mejorando su productividad. Se recogen las piezas de trabajo desde el sistema de almacenamiento y clasificación, se alimenta la máquina y más tarde, tras su procesamiento, se depositan de nuevo las piezas. Trabajando en conjunto con el sistema se succión automática de la BMG, es posible un funcionamiento no tripulado (sin una constante supervisión por parte de una persona).
El robot también voltea cada parte antes del proceso o durante el mismo, haciendo que el manejo manual sea algo del pasado en la célula de producción. La operación de apilado es también fácil, en relación a la producción en serie.
Alimentador de entrada
WALTER BOSCH GmbH, fabricante de elementos de mobiliario para oficinas y contract en Wilburgstetten, ha estado utilizando un HOMAG BAZ-723 durante los últimos dos años. El centro de mecanizado está equipado con dos mesas independientes operativas, cinco ejes «Drive 5» y el sistema de canteado laserTec.
El alimentador automático de entrada TBP se encarga tanto de integrar las piezas (de hasta 80 kilogramos de peso) en la máquina como del desapilado.
BOSCH ejecuta numerosas operaciones en su centro de mecanizado. Por ejemplo, lo utiliza para realizar ranurados. La realización de estas funciones en el BAZ-723 no requiere de ningún operario. La pila se coloca de manera simple y queda lista, mientras que el TBP posiciona una pieza de trabajo al mismo tiempo sobre la mesa. La disposición de una doble mesa significa que el alimentador está en constante movimiento. Regularmente, la máquina trabaja durante unas cuantas horas después de la jornada de trabajo.
El gerente de la empresa, Norbert Bosch, puede echar un ojo al panel de control del centro de mecanizado desde su sala de estar, y desde la comodidad de su sofá podrá ver si la máquina sigue en funcionamiento.
Artículo elaborado por:
Eduard Schiessl, Jefe de Ingeniería de Proyectos Técnicos, células de producción CNC, y Friedhelm Rempp, Gestión de productos de C & Centros de Procesamiento CNC, en HOMAG Holzbearbeitungssysteme GmbH.