Cuando se trata de automatización, es fácil ofrecer valor a un cliente que sabe lo que quiere. Para Greene Tweed, comprender qué parámetros de su proceso de desbarbado automatizado debían optimizarse les puso en el camino hacia un proyecto de integración satisfactorio. Al asociarse con ArtiMinds y ATI Industrial Automation, Greene Tweed pudo diseñar, instalar y programar con confianza una nueva célula robotizada que puede realizar diversas tareas de eliminación de material.
Como empresa basada en la ingeniería, Greene Tweed se centra en la mejora continua, especialmente cuando se trata de sus propios métodos y procesos. Producen una amplia gama de componentes termoplásticos y compuestos de ingeniería en lotes relativamente pequeños y valoran las soluciones adaptables. Cuando surgió la oportunidad de mejorar el proceso de fabricación de uno de sus compuestos termoplásticos, sabían que tenían que llevarlo a cabo.
Xycomp® de Greene Tweed es un material compuesto termoplástico extremadamente duradero y ligero. Se puede moldear en una gran variedad de formas complejas, lo que lo convierte en un sustituto deseable del metal en aplicaciones aeroespaciales y similares. Aunque la durabilidad y moldeabilidad del Xycomp® lo hacen ideal para el mercado objetivo, esta combinación también crea líneas de rebabas geométricamente complejas que son difíciles de eliminar de forma consistente.
En un principio, Greene Tweed eliminó las rebabas de las pequeñas piezas moldeadas de Xycomp® mediante una combinación de mano de obra y máquina; un cobot de UR sujeta la pieza y un cepillo de alambre unido a un mecanismo de conformidad elimina las rebabas; a continuación, la pieza se termina con un proceso de desbarbado manual. Funcionaba bien y aún se utiliza, pero no era escalable a los componentes más grandes de la gama de productos. En consecuencia, las piezas más grandes se seguían desbarbando manualmente. Este proceso era incoherente y tardaba entre 15 y 25 minutos en completarse, dependiendo del componente y de la cantidad de rebabas producidas en la fase de moldeo.
A medida que aumentaba la demanda de piezas Xycomp®, Greene Tweed empezó a buscar oportunidades para aumentar el rendimiento. ¿Y si pudieran reducir el tiempo necesario para el desbarbado manual? ¿Y si pudieran automatizar el proceso de carga de las piezas en la célula? ¿Y si necesitaban utilizar más de una herramienta de desbarbado para realizar el trabajo? Su equipo de integración interno identificó un puñado de cuestiones clave que querían abordar en una actualización y, a continuación, empezaron a buscar socios para poner en marcha su visión.
Tras familiarizarse con ArtiMinds en una feria comercial, Greene Tweed se puso en contacto para solicitar ayuda con su proceso de desbarbado robotizado. El equipo de ingeniería de automatización de ArtiMinds ayudó a Greene Tweed a preparar, revisar y optimizar los programas de los robots de forma remota. Andrew Laich, supervisor de ingeniería de Greene Tweed, resume: “Fue una colaboración bidireccional con ArtiMinds. Eso hizo posible que realizáramos una aplicación robótica tan compleja”
En sus primeros intentos con componentes pequeños, Greene Tweed trató de desbarbar piezas utilizando herramientas personalizadas y una programación robótica sencilla mediante la enseñanza de waypoints individuales. Debido a la complejidad geométrica de sus productos, quedó claro muy pronto que se necesitaría una solución especializada. Utilizando ArtiMinds RPS, Greene Tweed pudo programar rápidamente las trayectorias del robot utilizando el modelo CAD de la pieza.
La siguiente tarea fue encontrar el equipo de eliminación de material que mejor se adaptara a su aplicación. Para ello, Greene Tweed recurrió a ATI Industrial Automation y a su equipo de expertos en eliminación de material. Después de una revisión inicial de la aplicación y recomendaciones, Greene Tweed envió muestras de sus piezas Xycomp® para una investigación completa en el Laboratorio de Pruebas de Remoción de Material de ATI. La gran comunicación entre ATI y Greene Tweed ayudó a asegurar una prueba exitosa; su experto en pruebas revisó cuidadosamente los criterios de etapa final para la pieza, evaluó la muestra y comenzó las pruebas de diferentes Herramientas de Remoción de Material ATI y parámetros de proceso.
Al llegar a algunas soluciones viables, el experto en pruebas se puso en contacto con Greene Tweed para revisar los resultados, obtener comentarios y evaluar los siguientes pasos. Finalmente, ATI recomendó una configuración con dos herramientas de eliminación de material ATI que, una vez utilizadas, eliminarían el paso de desbarbado manual y producirían una pieza acabada. Ahora, era el momento de unir las piezas.
ArtiMinds y ATI tienen un objetivo común: hacer que las soluciones de automatización sean más accesibles y fáciles de integrar para fabricantes de todos los tamaños e industrias. Ambas empresas dan prioridad a soluciones sencillas y flexibles que puedan aplicarse ampliamente. Sus productos son especialmente útiles para los pequeños y medianos fabricantes que desean centrarse en sus competencias básicas y eliminar las conjeturas en el desarrollo e implantación de sistemas.
El intuitivo software ArtiMinds RPS ofrece al usuario una plataforma abierta para diseñar e implantar fácilmente nuevos programas de robot. Con él, los usuarios pueden preparar programas fuera de línea, configurar la comunicación entre equipos de automatización estándar, integrar condiciones lógicas y validar programas mediante simulaciones antes de transferirlos al sistema real. La formación y el apoyo que ArtiMinds proporcionó a Greene Tweed acortó sus plazos de desarrollo y les proporcionó un marco de software en el que crecer. Andrew Laich, supervisor de ingeniería de Greene Tweed, afirma que “Artiminds RPS nos permitió crear fácilmente trayectorias de movimiento complejas que podían utilizarse entre varias herramientas de eliminación de material, así como simplificar la comunicación entre el robot, el PLC y la HMI para realizar ciclos entre las distintas herramientas de la célula. Según mi experiencia, no existe ninguna solución de software comparable en el mercado”
Los Efectores Finales de ATI están diseñados específicamente para su uso con robots. Sus productos de arranque de material cuentan con una conformidad integrada que facilita enormemente la programación de aplicaciones de arranque de material. Las dos herramientas que Greene Tweed seleccionó para su aplicación, la Herramienta Reciprocante Cumplidora (CRT) y la Herramienta Radialmente Cumplidora (RC151) de ATI, incorporan una conformidad radial que ayuda a mantener las fuerzas de contacto a pesar de las variaciones de una pieza a otra. La CRT produce un movimiento de limado ideal para esquinas interiores estrechas y ranuras profundas, mientras que la ligera y robusta RC151 es un husillo giratorio que elimina las rebabas y produce un acabado de calidad. Según Laich, “Los servicios de prueba de eliminación de material proporcionados por ATI nos dieron la confianza para seguir adelante, así como una línea de base para varios parámetros del proceso.”
Las piezas compuestas de formas complejas, como los componentes fabricados con Xycomp®, suelen tener líneas de rebabas que son mecánicamente resistentes, de forma compleja y, por lo tanto, difíciles de eliminar de forma consistente y eficiente. La conformidad integrada de las herramientas ATI facilitó mucho la solución de este problema en combinación con ArtiMinds RPS. Greene Tweed trabajó con expertos en software de ArtiMinds para desarrollar trayectorias CAD y navegar por la programación de la célula. Dado que la operación requeriría dos herramientas diferentes, Greene Tweed integró los cambiadores de herramientas robóticos ATI en la célula para facilitar un cambio de herramienta automático y sin problemas. La tolerancia de la RC151 y la CRT, junto con la repetibilidad y precisión del cambiador robótico de herramientas QC22, simplificaron el proceso de programación. Utilizando los Asistentes ArtiMinds RPS y las instrucciones paso a paso, el equipo fue capaz de marcar los parámetros del proceso para el robot y los efectores finales para llegar rápidamente a la configuración ideal.
Una vez instalada, la nueva célula robotizada de eliminación de material redujo a más de la mitad el tiempo total de procesamiento de las piezas de Greene Tweed y eliminó todos los procesos de acabado a mano, excepto los más pequeños. Los operarios manuales de la antigua célula de desbarbado ahora prestan apoyo a una nueva línea de prensado; sus puestos actuales son más seguros y más acordes con su experiencia y habilidades. Además de eliminar una tarea repetitiva y potencialmente peligrosa, Greene Tweed también aumentó significativamente su capacidad de producción global sin añadir más personal.
La mejor parte de esta nueva solución para Greene Tweed es que su nueva célula puede adaptarse fácilmente a nuevos procesos; ArtiMinds RPS hace que la modificación de trayectorias y parámetros de programación sea pan comido. El equipo ATI cuenta con una conformidad ajustable accionada neumáticamente que puede ajustarse específicamente para diferentes aplicaciones, además ambas herramientas son compatibles con una variedad de brocas de corte disponibles en el mercado para adaptarse a una gran variedad de condiciones de superficie. Pueden reprogramar la célula y reutilizar el equipo para conseguir distintos acabados o tratar piezas diferentes. Si deciden aumentar el número de efectores finales de la célula, es tan sencillo como actualizar la programación y añadir otro cambiador de herramientas, todo lo cual puede hacerse internamente. Este fue un factor crítico a la hora de elegir tanto ArtiMinds como ATI, ya que Greene Tweed pretende utilizar esta célula para una amplia variedad de productos XyComp®.
Al asociarse con expertos en automatización, Greene Tweed pudo reducir significativamente sus plazos para desarrollar y desplegar una célula de desbarbado totalmente automatizada. Con las Pruebas de Eliminación de Material de ATI, pudieron probar, programar y ejecutar su equipo con confianza. La elección de involucrar a ArtiMinds y ATI desde el principio permitió al equipo de Greene Tweed construir un programa para su célula que satisface exactamente sus necesidades; también es fácil de mantener y se puede adaptar para futuros proyectos. Greene Tweed mantiene la propiedad completa de su nueva célula de desbarbado robotizado, y el proceso también les brindó la oportunidad de seguir desarrollando su propia experiencia en integración. Andrew Laich afirma que el equipo de integración de Greene Tweed aplicará lo aprendido a soluciones de fabricación basadas en robots en el futuro.
Acerca de Greene Tweed: Desde 1863, Greene Tweed ha sido uno de los principales desarrolladores de materiales y soluciones de ingeniería de alto rendimiento para sectores como el aeroespacial, la energía, las ciencias de la vida, el petróleo y el gas, la fabricación de semiconductores y otros. Su amplia cartera de productos de elastómeros y termoplásticos -soluciones de sellado, componentes estructurales, soluciones contra el desgaste y la abrasión, conectores, etc.- mejora la seguridad y el rendimiento en aplicaciones críticas. Las capacidades de Greene Tweed también incluyen fabricación, pruebas, calidad, así como diseño e ingeniería de aplicaciones.
Acerca de ArtiMinds: ArtiMinds Robotics está convencida de que el uso flexible de robots es la parte esencial de la producción del futuro y quiere hacerlo manejable para todos. Sus tecnologías de software independientes del hardware permiten a las empresas simplificar la implantación y el funcionamiento de los robots. Además del desarrollo de software, ofrecen servicios a medida para ayudar a los clientes en todas las fases de la automatización.
Acerca de ATI Industrial Automation: ATI Industrial Automation es líder mundial en el desarrollo de accesorios robóticos y herramientas para brazos robóticos. Nuestros productos de efectores finales robóticos, como cambiadores de herramientas robóticos, herramientas de eliminación de material, sensores de fuerza/par, etc., se encuentran en miles de aplicaciones de éxito en todo el mundo. Desde 1989, nuestro equipo de ingenieros mecánicos, eléctricos y de software ha estado desarrollando productos y soluciones de efector final rentables y de vanguardia que mejoran la productividad robótica.
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