¿Qué se necesita para que un fabricante opere una celda de plegadora robótica?

Jun 07, 2023

(Desde la izquierda) Adam Hickey, vicepresidente; Sean Gaither, líder de automatización de plegado; Nick Peters, vicepresidente; y Dave Andre, supervisor de Hickey Metal Fabrication, frente a la nueva TruBend Cell 5000 de la empresa.

La superestrella de los infomerciales de televisión e inventor de dispositivos, Ron Popeil, usó una vez la frase "¡Configúralo y olvídalo!". para vender miles de dispositivos para asadores/barbacoas Ronco Showtime. Esto podría funcionar para electrodomésticos de encimera, pero es demasiado simplista para las células de flexión robóticas. Los fabricantes de metales tienen que dedicar algo de tiempo para que la automatización del plegado funcione de manera eficiente para ellos.

Desde que instaló una plegadora TRUMPF TruBend 5230 con un robot BendMaster 150 en 2021, Hickey Metal Fabrication ha aprendido bastante sobre el doblado automatizado. Le gustan tanto los resultados que también está instalando una plegadora TruBend 5170 con un robot BendMaster 60. El segundo freno estará en el otro extremo del Edificio 7, una nueva instalación en el campus de la compañía en Salem, Ohio. La plegadora 5230 se encuentra en el otro extremo del edificio.

Pero esto no ha sido un éxito de la noche a la mañana. La compañía ha pasado más de un año tratando de descubrir qué partes tienen más sentido para la celda, qué empleados podrían ser los mejores candidatos para trabajar con la celda y cómo garantizar que la celda funcione de manera fluida con el resto de los procesos posteriores de la empresa. procesos de fabricación.

"Desde el punto de vista de las personas, esto puede ser un desafío", dijo Adam Hickey, vicepresidente de la empresa. "Es un proceso de casi seis meses conseguir que alguien esté listo para dirigir esta célula". En comparación, sugirió que capacitar a nuevas personas para manejar una moderna máquina de corte por láser de fibra lleva sólo un par de semanas. Esto le da una idea de lo desalentador que puede ser ejecutar una gran celda de plegadora robótica.

Hickey Metal recurrió a la celda de doblado automatizada porque identificó de 10 a 15 piezas pesadas que encajarían perfectamente en una plegadora robótica. Por lo general, se necesitaban dos personas para manipular estas piezas, pero no eran lo suficientemente pesadas como para requerir una grúa durante todo el día. (Si se necesitaba una grúa, terminaba ralentizando la producción).

“Cuanto más analizábamos esas piezas, realmente las redujimos a al menos 10 piezas que, cuando analizamos los números, tenían más sentido para la plegadora robótica. Podríamos llenarlo solo con eso”, dijo Hickey.

El robot puede recoger piezas que pesen hasta aproximadamente 240 libras. Hickey Metal ha empleado la celda para hacer una curva de 45 grados en un peso de 220 libras. pieza de trabajo, que es lo más cerca que el taller ha estado de acercarse a esa capacidad máxima de elevación.

Pero incluso piezas algo más grandes podrían ser igual de desafiantes para los operadores de frenos humanos. Hickey explicó cómo una pieza de acero de 115 libras y 102 pulgadas de largo requirió cinco curvaturas y tuvo que voltearse y girarse dos veces durante el proceso de conformado. Hickey Metal Fab formaba 130 de estas piezas por semana; ahora el robot se encarga de ello.

“La seguridad es, con diferencia, la razón número uno por la que instalamos esto”, dijo Hickey, “pero también nos ha ayudado con la productividad. Por ejemplo, pasamos de tener dos de nuestros mejores empleados fabricando 40 o 50 de ese [115 lb. parte] en un turno, y ahora tenemos el robot produciendo 130 en un turno”.

Hickey Metal es un gran defensor de los procesos redundantes y, después de ver el impacto de la plegadora robótica, decidió planificar otra al otro lado del Edificio 7. (Para obtener más información sobre el enfoque general de Hickey Metal Fabrication hacia la fabricación de metales, consulte “El poder de una empresa familiar”). Sin embargo, esta celda estaría dedicada a piezas más livianas que la celda de doblado original.

La plegadora TRUMPF TruBend 5230 con un robot BendMaster 150 ha estado en funcionamiento en Hickey Metal Fabrication en Salem, Ohio, durante casi dos años. Según funcionarios de la empresa, capacitar a los operadores para que operen la celda de manera segura y eficiente lleva alrededor de seis meses.

La nueva célula de plegado también dispone de pinzas para piezas más pequeñas, como por ejemplo soportes. De esta manera, el freno se puede utilizar para producir piezas pequeñas, pero muy necesarias, mediante cambios de esqueleto.

“Lo que hemos podido hacer es quitar muchas de nuestras piezas de alto volumen y más pesadas del doblado manual y permitir que los operadores de plegadoras trabajen con piezas de 5, 15 y 20 libras, en lugar de doblar 40-, 50 y 60 libras. partes todo el día”, dijo Hickey. "Al final del día, creo que nuestros operadores de plegadoras en general probablemente estén mucho más satisfechos porque no tienen que doblar tantas piezas pesadas y redundantes".

La curva de aprendizaje, sin embargo, no ha sido corta. Por ejemplo, Hickey Metal descubrió que necesitaba un ventilador de láminas magnético para garantizar que el robot en la celda de doblado original no recogiera varias láminas a la vez.

A continuación se presentan algunas otras lecciones importantes que el fabricante de chapa ha aprendido sobre el funcionamiento de una célula de plegado automatizada.

Una vez más, la idea de que alguien simplemente se siente detrás de una computadora, programe una pieza para doblarla en la celda y observe cómo se produce una pieza de calidad con poca intervención simplemente no es cierta. Un valioso técnico en plegadoras robóticas necesita conocer las características de los diferentes metales, comprender qué es el retorno elástico y darse cuenta de cómo las decisiones tomadas en la celda de plegado afectan las operaciones posteriores.

"Nunca se toma un programa de la computadora, se coloca allí, se presiona "Go" y simplemente se ejecuta", dijo Hickey.

Como ejemplo, Hickey señaló un acero de baja aleación y mayor resistencia, como el grado 100, cuya replicación en un entorno virtual puede resultar difícil para el software.

Evidentemente, ese no es el fin del mundo. Hickey dijo que el software hace un muy buen trabajo al acercarse a la mayoría de los trabajos de plegado, pero realmente es necesario ajustarlo para algunos de estos materiales más desafiantes. Es por eso que el operador de la plegadora debe ser consciente de que es posible que sea necesario modificar el trabajo para obtener la forma especificada en la orden de trabajo.

Debido a que la programación se realiza fuera de línea, Hickey Metal le pidió a un ingeniero de fabricación, encargado de crear los programas, que trabaje con el técnico de la célula robótica para garantizar que los trabajos se ajusten para producir piezas de calidad de manera eficiente. Básicamente, los dos trabajan codo a codo para garantizar que se realicen los cambios correctos en el trabajo. El ingeniero recibe una lección de primera mano sobre las realidades del taller de doblado de metal y el técnico sabe que el ingeniero está realizando los cambios necesarios para desarrollar programas de doblado exitosos.

El operador que puede pisar el pedal y concentrarse en formar cientos de la misma pieza siempre tiene un hogar en Hickey Metal, pero esa persona podría no ser la mejor opción para la automatización del plegado.

Según Hickey, trabajar con la celda curva requiere que alguien esté muy orientado a los detalles. Un pequeño descuido puede provocar un error muy costoso.

La configuración típica de herramientas en una prensa plegadora es bastante sencilla. El control de un freno más nuevo le dice al operador qué herramientas usar para el trabajo y dónde colocarlas. Debido a que es un proceso manual, el operador puede maniobrar la pieza para evitar posibles colisiones con las herramientas o la plegadora. El operador ofrece la posibilidad de realizar ajustes instantáneos.

La plegadora robótica solo hará lo que está programada para hacer, por lo que la configuración de las herramientas debe ser exacta. Si una herramienta está a 0,125 pulgadas de donde debería estar, el robot podría terminar maniobrando esa pieza directamente dentro de la herramienta, posiblemente dañando la pieza, la herramienta, el freno y las pinzas. El robot no puede reposicionar la pieza para acomodar la herramienta mal colocada.

"Es necesario aprender sobre la automatización y la velocidad del proceso", dijo Hickey. “Eso requiere que el operador esté atento a lo que sucede en todo momento. Ese es el tipo de persona que se necesita para este trabajo”.

Organizar piezas en una plataforma no se trata solo de encontrar una manera de apilarlas. Se trata de presentarlos de una manera que tenga sentido para los procesos posteriores.

Hickey dijo que Sean Gaither, el líder de automatización de plegado, podría pasar por la celda y notar que las piezas provenientes de la prensa plegadora robótica se están colocando de una manera no tan ventajosa para el operador de la celda de soldadura robótica posterior. Mientras que las piezas formadas son estables y fáciles de alcanzar en el palet, el operador de la celda de soldadura tiene que girarlas para que encajen correctamente en el dispositivo de soldadura. Si el técnico de la plegadora coloca las piezas formadas en la plataforma de una manera diferente, el operador de la celda de soldadura posterior no tiene que luchar con las piezas pesadas, lo que ahorra tiempo y mejora la ergonomía.

“Realmente creemos que es necesario ver una parte durante todo el proceso. Somos grandes en eso”, dijo Hickey. "Eso realmente nos ayudó".

Mientras Hickey Metal se prepara para que su nueva celda de curvatura robótica se ponga en funcionamiento, un joven ha dado un paso al frente para aprender a manejar. Aunque no tenía mucha experiencia en la fabricación de metales, pasó parte de su tiempo en la empresa doblando piezas en una plegadora. Gaither dijo que ha aprendido los conceptos básicos de doblar metal con bastante rapidez y parece encajar bien.

Pero, una vez más, no podrá administrar esa celda completamente solo hasta dentro de varios meses. Estar al tanto de las muchas variables y ser capaz de tomar la decisión correcta para mantener las piezas fluyendo fuera de la celda se aprende mejor en el trabajo y con el tiempo, bajo la supervisión de alguien con experiencia en automatización de plegado.

Mientras tanto, Hickey Metal está haciendo funcionar su automatización de plegado. No es tan fácil de usar como programar una celda de soldadura robótica, pero la empresa lo ha estado haciendo durante un par de décadas. Hickey Metal cree tanto en el doblado automatizado que planea agregar una tercera celda de doblado automatizado, una dedicada a los tubos de 4 y 5 pies. piezas que pesan menos de 40 libras, en un futuro próximo.

"Creo que es realmente beneficioso para nosotros porque es bueno para las repeticiones, el trabajo cíclico", afirmó Nick Peters, vicepresidente de Hickey Metal. “Cuando haces piezas todos los meses, puedes colocarlas en el robot y hacer que el robot las doble. Si solo tienes 25 piezas para un solo trabajo, todavía no vale la pena”.

El doblado automatizado todavía es algo nuevo en el mundo de la fabricación de metales. La mejora está en el horizonte. Técnicos comprometidos y conocedores podrían ayudar a que algunos fabricantes de metales lleguen antes que otros.