Fabricación de moldes especiales

Mecánicas Morell: precisión extrema/José López Cantero-Director de Producción de Mecánicas Morell14/05/2004
Mecánicas Morell se propuso reducir al máximo los tiempos de cambio de proceso en las máquinas y a su vez el aumento de la precisión, que hasta ese momento era un proceso lento dentro de la empresa. El objetivo a perseguir es que, entre el final de un proceso y el inicio otro completamente distinto en la misma máquina, el tiempo transcurrido sea cero. En la fabricación de moldes de precisión, el tiempo de preparación hasta la puesta en marcha del proceso es superior al del propio trabajo de mecanización real de la máquina. La fijación de la pieza para alinearla y la programación, hasta conseguir el "0" de referencia del postizo, son tareas muy exigentes en términos de tiempo. En un proceso normal para poder empezar a trabajar en un torno, una fresadora, o una máquina de electroerosión convencional normalmente suele ser un proceso largo y laborioso. Era necesario reducir este tiempo de preparación y la posterior puesta en marcha, pues durante el mismo la máquina no podía producir por estar ocupada por el operador, que prepara un proceso de trabajo sobre su bancada. Para ello, se ha implantado un sistema de paletización Erowa, lo que supone poder preparar todo tipo de trabajo entrante en las diferentes máquinas del taller sobre un palet: fuera de la máquina.
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Sistema de paletización

Este sistema presenta la ventaja de permitir la preparación de diferentes máquinas - para las próximas horas, días o semanas - de los procesos entrantes, sin necesidad de tener ninguna máquina parada. Con la virtud de que una sola preparación de un postizo en un palet, permite actuar sobre distintas máquinas: torno, fresadora, electroerosión etc. Y ello con una variabilidad máxima de 0.002 mm entre las diferentes máquinas.

1. Preparación del palet

  • Se fija las pieza sobre el palet.
  • Con la máquina de medir tridimensional se buscan los ejes XYZ de referencia de la pieza fijada al palet, obteniendo el "0" pieza.
  • La MMT genera la información de situación de la pieza enXY Z y C respecto al "0" del sistema.
  • Esta información se introduce en el chip de memoria del palet para su posterior lectura por parte del robot, quedando así el palet preparado para ser almacenado.

2. En espera de proceso

  • Los diferentes palets, previamente preparados, se van depositando en los almacenes de cada máquina, dando al robot la orden de identificación a través del chip incorporado.
  • De esta manera el palet queda a la espera para su posterior entrada en proceso.

3. Inicio del proceso

  • Indicando en la cabecera del programa de CAM el numero de palet la máquina a través del robot, éste identificará exactamente la situación de la pieza sobre sus ejes de coordenadas, pudiendo así iniciar la mecanización.

4. Máquinas produciendo al 100%

  • De esta forma se ha conseguido una gran velocidad y precisión en el proceso, pues estos palet pueden ir de máquina en máquina con tan sólo un reglaje, aportando la confiabilidad que permite un "dato único" en cuando al 0 de referencia. Así, en una jornada de trabajo el tiempo de parada de producción de las máquinas es prácticamente cero.

Robotización

En Mecánicas Morell era imprescindible poder automatizar las máquinas mediante la robótica una vez implantado un sistema de paletización: durante la jornada laboral las máquinas producían al 100% pero, al terminar ésta, las máquinas paraban por no disponer de operadores para reactivar el siguiente trabajo.

Con la gran dificultad que entraña tener que automatizar un proceso tan artesano como la fabricación de un molde para una pieza plástica de alta precisión, en la que cada producto tiene su propia tecnología y complejidad de mecanizado, se optó por robotizar las operaciones de electroerosión y de fresado (máquinas principales del taller).

Se instaló un robot en cada máquina y se desarrolló software capaz de alimentar las máquinas correspondientes. A la orden de máquina parada se alimenta la máquina cargándole el palet y lanzando el programa de CAM correspondiente a ese postizo, identificado por la información incluida en cada palet a través de su electrónica incorporada. Mediante un PC se introducen, durante la jornada de trabajo, los programas de CAM necesarios para mecanizar en cada máquina.

De esta manera se ha conseguido una autonomía de trabajo 24/365 alimentadas por robot, de programas de CAM y palet con postizos previamente montados fuera de máquina.

Fiabilidad total

El futuro de los procesos está en el objetivo de fiabilidad total. En nuestro caso hemos implantado un sistema de dato único y una estrategia de control de forma que, una vez realizado el proceso, éste pueda ser verificado de forma rápida y fiable.

El dato único

Para poder predecir un resultado es imprescindible poder garantizar que todo proceso tenga una sola fuente: dato único. Con esta garantía es posible comparar todo tipo de procesos realizados sobre la pieza contra una sola fuente de información.

Verificación del proceso

Todos los procesos que intervienen en la realización de un molde 3D tienen un mismo punto de salida por lo que, una vez realizados dichos procesos, se acude al punto de partida para verificar que el proceso se ha realizado como estaba previsto.

Una máquina de medir tridimensional proporciona los resultados de los puntos de control sobre el 3D inicial.

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