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Casos de éxito

Sistema de acabado de superficies de gran volumen producidas por termosoplado

Miembro:

Sistemas flexibles basados en robots colaborativos y visión artificial para la automatización del desbarbado y eliminación de material sobrante de piezas de gran tamaño producidas por termosoplado.

Antecedentes

Las tareas de eliminación de material sobrante y rebabas habitualmente son realizadas por operarios de línea, mediante el uso de cuchillas, lo cual supone una labor tediosa y repetitiva, que además influye directamente en la calidad del producto final, y en el volumen de producción obtenido. Además, El operario se encuentra potencialmente expuesto a sufrir un daño o lesión debido la utilización de herramientas cortantes y quemaduras al tener que manipular y recortar las piezas mientras aún se encuentran calientes.

Las soluciones alternativas están basadas en sistemas de visión 3D, constituidos por un escáner para la realización del escaneado de las piezas y un software que realiza la reconstrucción de las piezas generando un modelo 3D. El software permite la comparación con un modelo 3D del modelo de la pieza ideal original y la comparación del modelo 3D escaneado. De esta forma, es posible obtener la desviación de las dimensiones entre las dos piezas y el cálculo de las trayectorias de recorte que deberá utilizar el robot.

Estos sistemas son capaces de determinar con gran precisión las desviaciones en las dimensiones de una pieza, pero presentan inconvenientes para la aplicación en empresas dedicadas a la producción de piezas de plástico. En primer lugar, estos sistemas son, hoy en día, excesivamente caros para su adquisición por parte del sector industrial dedicado a la fabricación de productos de plástico alicantinas, generalmente compuestas por empresas de mediano o pequeño tamaño. En segundo lugar, los tiempos empleados en la obtención de los modelos 3D de las piezas, suelen ser excesivos para su utilización en líneas de producción.

Resultados – Innovación

Ha sido desarrollada una célula robótica, dotada de un robot colaborativo UR10, un sistema de visión artificial 2D, camas posicionadoras para piezas y una herramienta de corte robótico diseñada para compensar pequeñas desviaciones en el tamaño de las piezas. Además, se han minimizado las contracciones de las piezas mediante la adición de cargas y agentes nucleantes.

El sistema de recorte robotizado permite la extracción y manipulación automática de las piezas desde la máquina de soplado hasta la estructura de sujeción diseñada para la realización del recorte total de las zonas situadas en la cara superior de las piezas. Hasta el momento no es posible la realización del recorte de partes ocultas no accesibles.

El sistema desarrollado es fácilmente replicable y adaptable a gran cantidad de procesos de mecanizado de materiales plásticos de forma completa o en cada una de sus partes de forma independiente, ya sea con el diseño de camas posicionadoras, adaptando el software de visión para la manipulación de otro tipo de piezas, adaptando el diseño de la herramienta de corte o atornillado a piezas de otras formas y tamaños.

Impacto

El sistema de automatización realizado, garantiza el suministro de piezas al cliente final con un acabado uniforme y de gran calidad, evitando rechazos y devoluciones del cliente al eliminar la dependencia del factor humano de tareas que son de vital importancia para la producción de las piezas.  Además, permitirá a las empresas aumentar su productividad al reducirse los tiempos de inactividad y mejorar el aprovechamiento de los recursos humanos disponibles, permitiendo disminuir los costes de fabricación y atender a las necesidades del mercado con plazos de entrega más cortos.

Entidades colaboradoras

Asociación de Investigación de la Industrial del Juguete conexas y afines – AIJU  https://www.aiju.es

PEPRI S.L. https://pepri.com