Sistemas flexibles: compoñente de CAD/CAM
Introdución
Como referencia, o CAD está equipado con funcións de deseño e debuxo asistido por computador.
Doutra banda, o CAM analiza os procesos e prepara os datos de máquina, mecanizado, montaxe, inspección con axuda do computador.
Co aumento do custo da maquinaria con tecnoloxía avanzada, a solución económica real requiriría tres quendas de traballo. Pero a mellora da calidade de vida está cada vez máis en contra da terceira quenda de traballo.
Por tanto, si quérese cubrir os custos das instalacións e maquinaria, requírese un funcionamento o máis independente posible da man de obra.
Una das solucións máis fixas é a automatización flexible da produción, o uso de sistemas flexibles.
Baixo o FMS existen máquinas, sistemas e equipos con microprocesador de alta e baixa complexidade que cumpren os seguintes requisitos aos procesos de traballo:
- Flexibilidade: é a capacidade dunha máquina ou sistema paira executar de forma automática diferentes tipos de produtos.
Reprogramabilidad: a persoa responsable do sistema, que é a facilidade de adaptar este sistema a un novo produto.
En que áreas tecnolóxicas aplícanse os sistemas flexibles?
Grazas ao microprocesador, a maioría das máquinas han automatizado os seus ciclos de traballo. Así, rectificadoras, plegadoras, punzonadoras, curvadoras de tubos, cizallas, serras, prensas de embutición, etc. (sen esquecer os centros de mecanizado e torneado).
Dentro deste amplo campo, limitamos a nosa explicación ao mecanizado de pezas de arranque de labra. Analizaremos, entre outras, cinco áreas:
- Maquinaria dirixida por CD.
- Eliminación automática de labras
Revisión en proceso
Cambio automático de ferramenta
Transferencia automática de pezas
Maquinaria dirixida por CD
A fabricación flexible ha animado aos fabricantes a revisar o deseño de estruturas e cálculos. Por tanto, hai que ter en conta as seguintes características:
- Rixidez das estruturas, minimizando as deformacións provocadas polo efecto estático e dinámico.
- Mecanizado preciso e control xeométrico dos planos de fixación e das vías de rodaxe, de forma que se optimicen os paralelismos e unións.
Hoxe en día a maioría dos centros de mecanizado e torneado constrúense en base a chasis modulares, amplamente dimensionados e nervados en chasis. Os cálculos realízanse por computador e téñense en conta os cambios térmicos paira evitar deformacións inesperadas.
Os desprazamentos realízanse mediante patíns de rodamiento minimizando as folguras de condutor. Cada eixo de translación está equipado cun parafuso de bóla. O parafuso engádese sen torsión e sen folgura a un motor sen reductor. A posición contrólase mediante captadores.
Auditoría en proceso
Parece que a tendencia da inspección automatizada é eliminar o control final. Paira iso contrólanse as pezas durante o proceso de fabricación. As funcións que se indican a continuación baséanse en múltiples sensores/palpadores de dirección. Estes últimos están formados por un corpo e una cuña.
a) Medición automática de pezas en proceso Substitúese a ferramenta por un palpador electrónico de medida e retense a peza en varios puntos. Os
sinais emitidos envíanse ao CD e este ordenará os cambios de programa necesarios.b) Axuste automático
de ferramentas Outro palpador controla a ferramenta antes e despois de traballar. Afastado da labra e do líquido de refrixeración e suxeito ao chasis da máquina.c) Control da vida da ferramenta
Se una ferramenta traballa de forma automática e flexible, poida que poida superar a súa vida teórica. Paira evitar este problema, tras traballar durante un tempo determinado, a ferramenta cambia.d) Aliñación automática
da peza No mecanizado de varias pezas, débese manter a posición da peza respecto ao plano de traballo. Basta con tocar a peza cun sensor en dous puntos para que o CD poida calcular o erro angular e realizar as correccións necesarias.e) Compensación de diferenzas térmicas
Moitas veces os erros no mecanizado débense a variacións térmicas. Estes fenómenos non son fáciles de medir. No entanto, mediante sensores e palpadores pódense obter datos aproximados.f) Control adaptador
Neste campo séguese o control da potencia de corte do motor principal. Así, aínda que a ferramenta sufra desgaste, modificando o avance pódense manter as condicións de corte sen modificar a carga máxima do motor.
Cambio automático de ferramentas
Un manipulador ou automatismo cambia a ferramenta segundo indíqueo o CD. O cambio realízase una vez finalizada a vida da ferramenta ou cando se pode terminar dentro do mecanizado dunha peza.
Cambio automático de pezas. Robot industrial
Nos centros de mecanizado utilízase o carrusel de paus paira o cambio de pezas.
Nos centros de torneado é suficiente un robot manipulador. Non de oito ou dez eixos, senón de catro ou máis.
Eliminación automática de labras
Uno dos factores máis importantes a ter en conta é a eliminación de labras nun sistema sen supervisión.
Non hai solución paira eliminar as labras da caseta, pero os seguintes factores axudarannos:
- Utilizar abundante líquido de refrixeración Cambiar a
- Combina o cepillo mecánico coa ducha de aceite.
viscosidad do líquido de refrixeración
Cambiar a posición e cantidade dos
respiraderos Mesturar o chorro de
aire coas duchas de aceite Utilizar o tempo necesario paira superar este problema, xa que logo pode resultar caro.
Célula flexible
Hai moitas construcións celulares, pero aínda que a maioría son automáticas, non son flexibles. Cando a unha célula automática engádeselle a palabra flexible, os lotes de pezas que pasan por ela son mínimos e o lote pode ser unitario. Paira poder dar resposta a esta forma de produción, as máquinas CD deben complementarse coas seguintes áreas e prestacións tecnolóxicas:
- Identificación automática de pezas á entrada da célula mediante sistemas desderdinados (visión, tacto,...).
- Miniordenador con control celular completo
Transferencia automática de pezas entre máquinas.
As máquinas, xa sen carrusel de paletas, sitúanse xunto a un robot industrial. Este robot debe ter as seguintes particularidades e características de control
- eixos paira 6 niveis de
liberdade - estrutura polar, cartesiana ou articulada
- capacidade de carga 40/60
kg - mans intercambiables
Inspección automática
Talleres flexibles
Estes talleres contan con varias células flexibles con varias máquinas de CD.
Neste tipo de talleres teranse en conta os seguintes factores:
- Transporte interno automatizado: paira iso utilízase robot/carro. Utilízase paira o transporte de pezas e ferramentas.
- Control completo do pé: pode haber un ou varios mini computadores. Una orientada á fabricación en fábrica e outra á xestión de produción e depósito.
Depósitos automáticos: mantemento por computador e depósito automático, actualizan o inventario.
Últimas urdimbre
Os sistemas flexibles afectan plenamente ao campo das máquinas ferramentas. É coñecida a importancia deste sector no País Vasco. Aínda que a crise atropelou ás nosas empresas desde mediados do século XIX, parece que algunhas empresas empezan a rexurdir. Redución de man de obra, innovación tecnolóxica, etc. foron necesarias. En definitiva, a produtividade mellorou e é moi raro ver maquinaria sen control numérico. A maioría ten integrado este sistema.
Pero en 1992 outro lobo negro ameaza a nosa economía, é dicir, os Estados membros da Unión Económica Europea constituirán un mercado libre. Por tanto, os aranceis que protexen certos produtos desaparecerán. Entre outras cousas, España aparecerá nesta situación e, por suposto, Euskal Herria tamén. Por tanto, a competitividade aumentará a nivel peninsular pola influencia das empresas estranxeiras e si quérese sobrevivir haberá que mellorar a produtividade.
Esta mellora virá da man de sistemas flexibles. Iso si, cada empresa ou produto necesitará os seus propios sistemas. Por outra banda, os custos de deseño e localización dun sistema flexible son excesivos paira as pequenas e medianas empresas. É certo que os Centros de Investigación do País Vasco han dirixido as súas investigacións a esta liña, pero noutros países está a ocorrer o mesmo. Por tanto, o futuro pode ser escuro si os investigadores e políticos do noso País non coinciden.
Zu idazle
Zientzia aldizkaria
