Automatización de operaciones de fresado/torneado

Jul 26, 2023

Al automatizar los cambios, un maquinista puede tener una gran combinación de piezas, lo que significa que la automatización ya no es solo para grandes volúmenes. Foto cortesía de Okuma America Corp.

El trabajo de mecanizado simultáneo de los centros multitarea normalmente incluye el torneado y el fresado de varios lados de piezas complejas con tolerancias estrechas. Los husillos secundarios y los ATC de gran capacidad le dan a este tipo de máquina herramienta la capacidad de terminar completamente una pieza en una sola configuración.

La adición de la automatización permite que este trabajo continúe sin supervisión, liberando a los operadores para que trabajen en varias máquinas a la vez, en lugar de tener que dedicar todo su tiempo a tareas de carga/descarga en una sola máquina.

Tradicionalmente, la automatización se ha visto como un requisito para las series de producción de alto volumen de una pieza en particular. Sin embargo, la industria manufacturera está cambiando, y la producción de alta mezcla común en multitarea ahora se está convirtiendo en la norma.

La tecnología de fabricación se ha visto obligada a seguir el ritmo de estos cambios. Pero la automatización viene en muchas formas, y aunque las instalaciones robóticas complejas tienen su lugar, también hay opciones más simples disponibles.

"Automatizar una máquina no significa necesariamente ponerle un robot al frente", explicó Kevin Smith, gerente de productos de Elliott Matsuura Canadá. "La palabra automatización emociona a todos, pero también puede asustarlos. No necesariamente tiene que ser un proceso tan complicado. Los talleres pueden familiarizarse con la automatización en la escala más simple, como un alimentador de barras o un recogedor de piezas, y vete de ahí".

La automatización sencilla e in situ incluye transportadores y recogedores de piezas integrados en una máquina herramienta por el constructor o el distribuidor. A menudo, es beneficioso para los talleres entender que estos accesorios comunes y bien entendidos son, de hecho, un tipo de automatización y pueden conducir a la instalación de una automatización más compleja en el futuro.

"Una vez que los talleres ven el poder de la automatización simple que ya está integrada en la máquina, es más fácil para ellos aceptar una automatización un poco más complicada. Muy pronto preguntan sobre robots colaborativos y celdas de trabajo completamente automatizadas", dijo Smith.

En equipos multitarea, un sistema de palets, tanto en configuraciones verticales como horizontales, es un método popular para automatizar un proceso. Con este tipo de configuración, se puede cargar un palé con materia prima fuera de la máquina mientras se crean las piezas en la zona de trabajo. Luego, cuando se intercambian las paletas, las piezas terminadas se pueden descargar y el proceso comienza de nuevo.

"Todos los talleres están preocupados por la escasez de mano de obra", dijo David Fischer, especialista en productos de torno de Okuma America Corp. "La automatización recibe mucha atención porque naturalmente viene a la mente cuando piensa en eliminar la mano de obra de un proceso de mecanizado. Automatización, cuando implementada correctamente, puede ayudar a los talleres a utilizar sus recursos de manera inteligente, incluidos los trabajadores, incluso en la producción de piezas de alta mezcla".

Si un trabajo requiere el mecanizado desatendido de una gran cantidad de piezas, el área problemática siempre han sido los cambios, que normalmente deben realizarse manualmente. Pero ahora existe una tecnología que elimina este obstáculo mediante el uso de un robot para cambiar las mordazas del mandril.

La Matsuura MAM72-35V utiliza un sistema de paletas verticales para aumentar el tiempo de actividad del husillo que permite largos períodos de funcionamiento sin supervisión. Foto cortesía de Elliott Matsuura Canadá.

Como parte de una celda de mecanizado, esta configuración permite al operador preparar la máquina para ejecutar diferentes piezas en volúmenes bajos.

“Mientras tenga el espacio de paletas y la materia prima para estas piezas, todo es automático”, dijo Fischer. "Por lo general, si va a trabajar sin supervisión, necesita tamaños de lote grandes porque los cambios son manuales y consumen mucho tiempo. Lo que hemos hecho es automatizar los cambios, por lo que un maquinista puede tener una gran combinación de piezas, pero aún así hacer que la máquina funcione sin supervisión durante un largo período de tiempo. Esto es importante porque significa que la automatización ya no es solo para la producción de alto volumen".

Este nuevo tipo de práctica de automatización es más flexible que en años pasados, cuando los sistemas dedicados servían solo para una parte. Cuando esa parte ya no se producía, los sistemas de automatización, en particular los robots, se suspendían y, a menudo, nunca se volvían a utilizar.

"La frase automatización de hoy es buena, porque no estamos hablando de la misma automatización de hace cinco años. Se ha vuelto más simple y más flexible, y ya no tiene un costo prohibitivo", dijo Smith. "En la automatización de ayer también era necesario contratar a un especialista en automatización. Lo que básicamente se necesita ahora es alguien que sepa cómo usar un iPhone®. Es realmente así de simple".

Si un operador ya no está parado frente a una máquina durante un turno completo, la máquina funcionará continuamente durante todo el turno (o dos o más turnos) sin detenerse para completar una nueva configuración. Los trabajadores calificados ya no necesitan simplemente cargar el mandril y presionar el inicio del ciclo. Ahora pueden dejar la máquina y pasar a otra máquina.

"Tampoco creo que los robots eliminen la necesidad de trabajadores", dijo Smith. "Van a eliminar la necesidad de parte del trabajo no calificado, y esos trabajadores pueden mejorar sus habilidades y asignarles nuevas tareas".

Una de estas tareas que se puede transferir a un operador ahora liberado es el ensamblaje de herramientas, un trabajo que no se puede transferir a un robot.

"Las máquinas de fresado/torneado necesitan más herramientas que las máquinas independientes porque participan en múltiples tipos de trabajo de mecanizado. En una configuración automatizada, la máquina funcionará durante un período más largo y, por lo tanto, se requerirán más herramientas, especialmente herramientas redundantes. ", dijo Fischer. "Si va a ejecutar largos períodos de funcionamiento sin supervisión, se requiere un cambiador de herramientas de gran capacidad".

Es una buena idea cargar el ATC con las herramientas que más se usan y las que se desgastan más rápido.

Se puede contactar al editor Joe Thompson en [email protected].

Los cargadores de pórtico son un buen sistema de automatización para mantener productivas las máquinas multitarea. Foto cortesía de Elliott Matsuura Canadá.

Elliott Matsuura Canadá, www.elliottmachinery.com

Okuma América Corp., www.okuma.com