UNA SOLUCIÓN PARA DOS OPERACIONES ROBÓTICAS DE REMOCIÓN DE MATERIAL DISEÑADA POR LOS INGENIEROS DEL INSTITUTO DE ROBÓTICA DE CARNEGIE MELLON

El rectificado de compuertas, el limado, el pulido y otras operaciones de eliminación de material dependen sustancialmente del trabajo físico y requieren habilidad y experiencia para realizarlas correctamente. Estas tareas parecen difíciles de automatizar debido a su complejidad y sutileza, según un documento de ATI Industrial Automation. La eliminación de material de superficies curvas, redondeadas o irregulares presenta varias dificultades de proceso que requieren un toque delicado.

Los investigadores y estudiantes del Instituto de Robótica de la Universidad Carnegie Mellon han encontrado una respuesta a dos de los problemas de fabricación más difíciles del mundo. Junto con la asistencia y el apoyo de Yaskawa en la aplicación, el equipo incluye especialistas en investigación y desarrollo de Siemens Technology. Estos especialistas en automatización idearon un dispositivo que emplea robots para extraer cordones de soldadura de tubos.

Diversas empresas requieren procedimientos de eliminación de material, que pueden ir desde pequeños acabados hasta la eliminación de puertas pesadas. Las inconsistencias están muy extendidas en las técnicas tradicionales de retirada de material, lo que puede poner a los trabajadores en peligro de sufrir daños. Mediante la automatización de estos procedimientos, los fabricantes pueden mejorar drásticamente la seguridad de los empleados al tiempo que reducen los costes y los tiempos de ciclo.

El uso de técnicas robóticas de eliminación de material se está extendiendo a otros sectores. Esto se debe a que la tecnología es cada vez más versátil y accesible. Estos avances brindan la oportunidad de innovar en procesos y métodos para crear sistemas más seguros y flexibles.

Uno de los avances más recientes en robótica se denomina conformidad integrada, que permite a un robot que utiliza una herramienta reaccionar en tiempo real a los cambios en la superficie de trabajo. Puede ser pasiva o más complicada, y puede regular cierta cantidad de fuerza cuando se requiere un procesamiento preciso.

La tecnología robótica de eliminación de cordones de soldadura ha sido creada por un grupo de investigadores del Instituto de Robótica de la Universidad de Michigan. Su objetivo era crear un sistema fiable y eficaz desde el punto de vista económico. El método automatizado es capaz de eliminar rápida y eficazmente el material de piezas soldadas con formas tubulares. El cordón de soldadura se reconoce primero gracias a la tecnología de visión externa.

El brazo Yaskawa puede medir y reaccionar ante el cordón de soldadura una vez que lo ha encontrado utilizando la información multieje de un sensor de fuerza/par (F/T) ATI.  A continuación, puede decidir cuánta presión aplicar y eliminar el cordón con la herramienta de corte, y su conformidad con las normas se confirma mediante un perfilómetro. Según ATI, el sensor F/T es esencial en esta aplicación.

Los fabricantes afirman que la conformidad integrada, ya sea activa o pasiva, facilita la programación de las aplicaciones robóticas y genera un acabado uniforme a pesar de las variaciones en la pieza o el recorrido. Mediante el sensor de fuerza, este sistema robotizado detecta, evalúa y rectifica el cordón de soldadura al tiempo que supervisa y modifica continuamente la fuerza de corte.

Un robot capaz de medir y eliminar rápida y fácilmente un cordón de soldadura de una curva interior ha sido desarrollado por investigadores del Instituto de Investigación Yaskawa de Japón. Los investigadores afirman que puede minimizar los riesgos para la seguridad, reducir la duración de los ciclos y mejorar la calidad general del proceso. El sistema de conformidad activa proporciona un proceso de bucle cerrado para mantener y ajustar el control de la fuerza.

 Basándose en la información que recopila a lo largo del tiempo, el sistema de extracción de cordones de soldadura aprende realmente para mejorar. Según la empresa, las soluciones adaptables son necesarias para que los productores de bajo volumen y alta mezcla sigan siendo competitivos.

Según ATI, su sensor F/T permite una conformidad activa y proporciona lecturas de alta resolución en tiempo real, lo que permite al robot ejercer una fuerza constante sobre las características del componente. Esto garantiza un acabado uniforme y tiempos de ciclo rápidos, lo que puede ahorrar costes de fabricación y aumentar la producción. Según los investigadores, la iniciativa contribuye al objetivo del Instituto ARM de impulsar la fabricación estadounidense a través de la innovación.