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Para la automatización de la célula robótica se han utilizado equipos de control Omron

Célula robótica de desbarbado de parasoles

15/09/2002
La empresa STP, Serveis Tècnics de Producciò, S.A., dedicada al diseño y construcción de maquinaria especial, ha desarrollado una célula robótica para el desbarbado de parasoles, que incorpora un sistema de verificación de la cuchilla de corte. En el desarrollo de este proyecto, STP ha contado con el asesoramiento de la empresa RTC, Regulació Técnica i Control, colaborador de Omron en Mollet del Vallés (Barcelona).

Para automatizar la célula robótica se han utilizado equipos de control Omron:

  1. Autómata programable CQM1H, responsable de la gestión de la secuencia de operaciones de descarga, corte y posterior paletizado de los parasoles;
  2. Terminal programable NT20 desde donde el operario tiene acceso a todos los parámetros de control de la instalación tanto en modo de test: modo manual, como automático;
  3. Equipo de visión F30 para la verificación del estado de la cuchilla de corte después de cada operación;
  4. Material diverso de instalación: como detectores de proximidad, de presión de vacío, etc.

Filosofía de funcionamiento

El sistema automático se puede definir dela siguiente forma:

  1. Un robot recoge los parasoles de la sufridera, lugar donde el manipulador de la extrusora los deposita. Este robot, controlado por el autómata programable CQM1HG, es el encargado de toda la manipulación de los parasoles así como del desbardado de los mismos. Para los procesos de manipulación, dispone de 4 cilindros, cada uno de los cuales posee una ventosa. El sistema controla los parasoles recogidos (vacuostato). Para el desbarbado, proceso gestionado también por le CQM1HG, el robot posee un portaherramientas donde está ubicada la herramienta de corte (cuchilla) para el desbarbado de los parasoles.
  2. Las cunas son los soportes donde el robot deposita los parasoles para su desbarbado y engrasado. Los parasoles quedan sujetos a estos soportes mediante ventosas controladas por el autómata programable CQM1HG.
  3. La célula incorpora un sistema de engrase basado en un cilindro que aproxima las boquillas que expanden la grasa sobre el muelle del parasol. El sistema automático de control gestiona en este proceso los siguientes parámetros: tiempo de dosificación de la grasa de 0,0 s. a 2,0 s. siendo el valor óptimo 0,6 s. También gestiona el tiempo de pulverizado de la grasa de 0,0\1s\2hasta 2,0 seg., siendo el valor óptimo de 0,5 seg.
  4. Existe una mesa deslizable manualmente donde se depositan los portacuchilla para que el robot, controlado por el CQM1HG, realice el cambio de herramienta.
  5. Paletizado izquierdo y derecho. Consiste en una rampa de carga/descarga de las cajas donde se depositan los parasoles izquierdos y derechos (cada uno en la rampa correspondiente).

Con todo ello, el proceso de trabajo es el siguiente:

  1. Presencia de que los dos parasoles estén en la pinza. De no ser así, el autómata programable CQM1HG fuerza la parada de la máquina.
  2. Giro de la pinza y control de que los parasoles tengan muelle, sólo se cogerá el que tenga muelle.
  3. Recogida de los parasoles de la sufridera por parte del robot en función del control de muelles.
  4. Colocación de los parasoles en las cunas.
  5. Desbarbado de los parasoles.
  6. Engrasado de los parasoles y verificación de la cuchilla mediante el equipo de visión artificial de Omron F30.
  7. Recogida de los parasoles de las cunas.
  8. Si la verificación de la cuchilla es OK se paletizan los parasoles. En caso contrario, se descargan en la rampa.
  9. El robot vuelve a la posición inicial para volver a empezar.

Objeto del proyecto

foto
Célula robótica de desbarbado de parasoles
La necesidad de innovación en la célula robótica estaba principalmente en el control de calidad del corte.
Analizando las distintas posibilidades, se optó por la verificación del estado de la cuchilla, ya que era la causa de los posibles desperfectos. El sistema original realizaba las operaciones sin ningún tipo de control por lo que era necesaria una inspección visual constante, sin la garantía de la no presencia de pequeños desperfectos en el acabado del corte.
Verificado el perfecto desbarbado con un buen estado de la cuchilla, y obteniendo los distintos defectos posibles de la cuchilla, se optó por la verificación de ésta después de cada operación, obteniendo un control del 100%. Para ello, se instaló en el sistema un equipo de visión artificial F30 de Omron, ya que es la solución idónea para un control de perfiles contrastados, como es el caso de las cuchillas de corte usadas. Además, su velocidad de proceso apenas afecta al tiempo final de ciclo de producción, siendo además su coste muy competitivo.
Por otro lado, desde el terminal programable NT20 se visualiza el modo de trabajo de la célula robótica, se accede a los menús, contadores y se comunican las alarmas y mensajes. Este display está estructurado en tres menús: menú principal: desde donde se puede visualizar el modo de trabajo, la cantidad de piezas que hay en cada caja y si el robot está parado por programa; menú manual, desde donde se accede a los movimientos independientes de la instalación; y menú contadores donde se visualizan las piezas realizadas, es decir, un control de producción.

Ventajas del sistema

El sistema desarrollado por STP ofrece un proceso totalmente automatizado con un control de la calidad final del producto del 100%. También, dada su flexibilidad permite adaptarlo fácil y rápidamente a los constantes cambios que este producto sufre

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Omron Electronics Iberia, S.A.U.

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