Célula de fabricación autónoma con tiempo de puesta en servicio especialmente corto

Las células de fabricación con reserva de piezas para un turno se utilizan en muchas áreas del mecanizado con arranque de virutas de piezas complejas – desde el sector de automoción, pasando por la tecnología médica, hasta la mecánica de precisión. Sin embargo, en muchas soluciones de automatización usadas hasta ahora se usan sistemas de 2 partes que deben integrarse en  la cadena del proceso con mucho esfuerzo de tiempo y costes. Para evitar esto en el futuro, Schwäbische Werkzeugmaschinen GmbH (SW), una empresa especializada en sistemas de producción específicos para piezas, de alta calidad, para el mecanizado de metales, ha creado dos nuevas células de fabricación plug & play que reducen considerablemente el tiempo de puesta en servicio en el cliente: Las instalaciones están compuestas por la máquina herramienta BA 222 o la BA W02-22 de eficacia demostrada, así como un nuevo módulo de carga con robot de 6 ejes y depósito de paletas vertical integrados para piezas en bruto y acabadas.

El módulo permite la carga y descarga del centro de mecanizado durante el tiempo de procesamiento principal y en la planta de SW se ensambla completamente en la máquina básica. La máquina, el robot y el depósito de piezas se diseñan específicamente para el cliente como solución de gancho de grúa, además, el montaje suspendido del robot permite mayor libertad de movimientos. El depósito de piezas está desplazado lateralmente y permite también la carga manual de piezas en la máquina con poca ocupación de espacio. Asimismo, para el modelo BAZ BA 322 hay planificada una célula de fabricación con módulo de carga.

Las células de fabricación autónomas proporcionan tanto una alta disponibilidad como una capacidad de fabricación fácilmente escalable y reducen de este modo los costes de producción. "Son ideales cuando una empresa apuesta cada vez más por el manejo de múltiples máquinas, lo que significa que un empleado es responsable de varias máquinas", comenta Wolfgang Armleder, Director de desarrollo de SW. "Además, las células autónomas pueden utilizarse cuando los datos de calidad y de proceso deben trazarse con seguridad. Mediante su muestra de depósito siempre idéntica y la exclusión planificable de piezas de medición SPC, los módulos de carga ofrecen el mejor requisito para ello."

Hasta ahora apenas existían sistemas plug & play

Sin embargo, algunas soluciones de automatización disponibles en el mercado son sistemas de 2 piezas que deben integrarse en la cadena de proceso con esfuerzo: De este modo, se producen grandes pérdidas de tiempo para el usuario debido al montaje, anclaje y ajuste de la célula de fabricación. "Además, la mayoría de las soluciones no permiten el acceso directo para trabajos de preparación en la máquina. Estas tareas deben realizarse con dificultades, a través de la valla protectora abierta", explica Armleder.

Por ello, SW ha desarrollado para los centros de mecanizado BA 222 y BA W02-22 un módulo de carga con robot integrado y depósito de piezas, pudiendo evitarse estos problemas: El módulo se ensambla en la máquina básica y se ajusta completamente en la planta de SW. "Ensamblar significa en este contexto que los componentes se unen mecánicamente, se realiza la extracción de lubricante refrigerante y virutas hacia el transportador de virutas, así como la instalación eléctrica", explica Armleder. Juntos, ambos componentes, – el módulo de carga y la máquina herramienta – forman una célula de fabricación autónoma además de la reserva de piezas para un turno. La célula se suministra como sistema plug & play completo, de modo que el tiempo de puesta en servicio en el cliente es especialmente corto.

Más libertad de movimientos gracias al montaje suspendido

El módulo de carga está diseñado de modo que la máquina, el robot y el depósito de piezas están ajustados específicamente para el cliente, como solución de gancho de grúa. "Las máquinas herramienta SW se caracterizan por su construcción monobloque patentada, que es fundamental para la estabilidad y precisión de las BAZ. Este diseño hace que sea muy ventajoso, especialmente, el montaje suspendido del robot", indica Armleder. Además, como el robot puede configurarse flexiblemente según el proyecto, existe más libertad de movimientos y espacio para otras tecnologías. Por ejemplo, pueden integrarse también los procesos de recambio, marcado o exploración. El módulo de carga está equipado, para esta finalidad, con perfiles portantes estándar de aluminio que permiten la colocación rápida y universal de estos dispositivos adicionales.

El potente robot de 7 kg es apropiado para piezas de dimensiones hasta 100 x 100 x 50 mm, así como un peso de hasta 1,0 kg y permite el uso de pinzas múltiples, así como el desplazamiento de las paletas. Además de la carga y descarga durante el tiempo de procesamiento principal por medio del robot de 6 ejes integrado, el sistema permite también la ejecución manual de esta etapa de trabajo. Esto es útil, por ejemplo, con lotes de pequeño tamaño. Además, el cambio de la reserva de piezas puede realizarse durante el tiempo de procesamiento principal para la producción de la instalación. El diseño del módulo de carga con el depósito de piezas ligeramente desplazado lateralmente permite el uso de la célula de fabricación también en condiciones difíciles. "Este diseño se caracteriza por una puerta del recinto del robot en forma de arco circular y permite un acceso casi ilimitado para todos los trabajos de preparación en el puesto de carga", explica Armleder. "Hemos proporcionado una solución especial para ello, con la que pueden extraerse las virutas y el lubricante refrigerante de todo el recinto del robot, de forma segura, al transportador de virutas."

Depósito de gran capacidad con poca ocupación de espacio

El depósito de paletas vertical integrado en el módulo para piezas en bruto y acabadas tiene una capacidad máxima de 24 paletas de 600 x 400 mm cada una. Como en una paleta caben, por ejemplo, 48 ruedas de álabe de compresor para automóvil, el depósito tiene capacidad para 1.152 piezas brutas o acabadas. El tiempo de funcionamiento de la instalación, con un tiempo de ciclo de 1 min. por cada dos piezas, es de 9,6 h, lo que correspondería a una cinta de alimentación de 64 m. Al contrario que muchas soluciones utilizadas hasta ahora, el transporte de las paletas no se realiza por medio de sistemas de cadenas propensos a las averías, sino de una jaula móvil con husillo de rosca de bolas sin desgaste. Por medio de este sistema, las paletas pueden cargarse y descargarse a una altura uniforme y ergonómicamente óptima. Además, la jaula móvil está ejecutada como un eje de posicionamiento libremente programable.

Las células de fabricación de BA 222 o BA W02-22 y el módulo de carga pueden utilizarse alternativamente para la solución compacta con un depósito de piezas, en el futuro también con una cinta de alimentación de piezas. "Además, hay planificada una célula de fabricación formada por el centro de mecanizado BA 322, así como un módulo de carga", explica Armleder.

 

Schwäbische Werkzeugmaschinen GmbH (SW), con domicilio en Schramberg-Waldmössingen, es un proveedor de soluciones, de ámbito internacional, para sistemas de producción específicos para piezas, de alta calidad, para el mecanizado de metales. Uno de los puntos fuertes son los centros de mecanizado de alto rendimiento de múltiples husillos, de los que hay instalados en todo el mundo más de 3.000, en clientes de los sectores más diversos. Además, la empresa desarrolla también en el centro de tecnología propio, permanentemente, nuevas posibilidades de arranque de virutas o técnicas existentes optimizadas, para poder ofrecer la solución apropiada para cada aplicación. A ello hay que añadir una gama completa de servicios de mantenimiento y asesoramiento. Actualmente, SW da ocupación a unos 700 empleados de todo el mundo y en 2017 pudo obtener unas ventas de 305 millones de euros.