Limpieza de componentes para la metalurgia en los espacios más reducidos - Cambio de herramienta robótico en la célula húmeda

Soluciones y procesos de producción

Los sistemas y tecnologías suministrados por Silberhorn forman parte esencial del proceso de fabricación de cualquier empresa que mecaniza componentes, eliminando rebabas, aceite, grasa y otros contaminantes. Aunque la empresa fabrica una amplia gama de soluciones de limpieza estándar, muchos de los sistemas desarrollados por Silberhorn están hechos a medida y adaptados para cumplir con los requisitos específicos de cada cliente y aplicación. Tras un análisis inicial detallado y una aclaración de los requisitos, Silberhorn recomendará la solución de proceso más adecuada. Dependiendo de la aplicación, la configuración del sistema puede diferir y las presiones de funcionamiento pueden variar mucho, con presiones que a menudo oscilan entre 100 bar y 1800 bar. 

El reto

Procesamiento de varios tipos de piezas en un entorno arduo

Un cliente que mecanizaba tanto piezas de acero como de aluminio necesitaba un sistema capaz de  limpiar ambos materiales por igual, lo que en sí mismo es relativamente inusual y un desafío particular. Además, el cliente requería que el sistema fuera muy flexible en cuanto a la gama de piezas a limpiar. Esto significaba que el sistema tendría que diseñarse de tal manera que las diferentes piezas pudieran limpiarse sin necesidad de una reconfiguración o configuración importante al cambiar de un tipo de pieza a otro.

Inicialmente, se requeriría que el sistema procesara tres tipos de componentes. Sin embargo, el cliente requería que el sistema fuera lo suficientemente flexible como para aceptar una gama de otros tipos de componentes en cualquier momento en el futuro. Las piezas de acero identificadas inicialmente para ser limpiadas pesan un máximo de unos 7 kg, mientras que las piezas de aluminio eran algo más pesadas, con un máximo de unos 10 kg. La parte más grande medía aproximadamente 800 mm de largo y 600 mm de ancho.

La solución

Los cambiadores automáticos de herramientas de Stäubli son una solución fiable y flexible

La solución identificada por Silberhorn para esta aplicación en particular consistía en una combinación de robots y un sistema de limpieza continua. Este sistema también era algo único en la forma en que operaba. En lugar de agarrar el componente y presentarlo a varias unidades de limpieza, como suele ser el caso, en este sistema los dos robots dentro de la célula sostienen y manipulan diferentes instrumentos de limpieza para procesar los componentes a medida que pasan por el sistema. 

Esto es posible gracias al uso de cambiadores de herramientas especiales de Stäubli, que proporcionan a los robots una flexibilidad adicional y permiten al cliente seleccionar entre 5 herramientas de limpieza por robot. En la actualidad, el primer robot del sistema utiliza una única herramienta fija de forma permanente. El segundo robot siempre tiene acceso a dos herramientas diferentes durante su ciclo. Cuando el robot no está utilizando las herramientas de limpieza, éstas se almacenan encima del robot. Esto garantiza que se acumulen niveles mínimos de contaminación en las herramientas.

El arduo entorno en el que operarían los cambiadores de herramientas requirió un enfoque innovador para los cambiadores de herramientas Stäubli, incluida la selección de diferentes materiales y recubrimientos especiales. Como no hay sensores electrónicos en la zona húmeda, el sistema reconoce si el robot está utilizando una herramienta y, en caso afirmativo, cuál, a través de una línea de presión. Si no hay presión, un módulo neumático indica "no hay ninguna herramienta en el cambiador" a un sensor de presión externo. Si hay presión, el sistema puede incluso reconocer cuál de las diversas herramientas está en uso por medio de la diferencia de presión.

El resultado 

Una solución exitosa lograda con la cooperación y el apoyo de Stäubli

En las etapas iniciales de este proyecto, Stäubli visitó Silberhorn y trajo muestras del cambiador automático de herramientas para abrir las discusiones y mostró cómo funciona el sistema de cambio de herramientas. Durante la fase de diseño, Stäubli trabajó en estrecha colaboración con Silberhorn para identificar y resolver los desafíos técnicos específicos asociados con la aplicación y el arduo entorno operativo. El resultado es un sistema robusto que cumple con los requisitos de proceso y flexibilidad del cliente final.