Texto redactado en euskara e traducido automaticamente por Elia e sen posterior revisión. VER ORIXINAL

Sistemas flexibles: compoñente de CAD/CAM

1987/10/01 Aizpurua Sarasola, Joxerra Iturria: Elhuyar aldizkaria

O debuxo e o deseño automático, por unha banda, e a creación automática de pezas con programa, por outro, constitúen o CAD/CAM (deseño asistido por ordenador/fabricación asistida por computador). A flexibilidade proporcionada polos sistemas CAD/CAM e o resumo do tempo de desenvolvemento de produto deben demostrarse en fabricación. Isto require fms (sistemas de fabricación flexible), é dicir, integrar a maquinaria CD (control numérico computerizado) cos seus periféricos.

Introdución

Posición óptima da carga nos automóbiles.

Como referencia, o CAD está equipado con funcións de deseño e debuxo asistido por computador.

Doutra banda, o CAM analiza os procesos e prepara os datos de máquina, mecanizado, montaxe, inspección con axuda do computador.

Co aumento do custo da maquinaria con tecnoloxía avanzada, a solución económica real requiriría tres quendas de traballo. Pero a mellora da calidade de vida está cada vez máis en contra da terceira quenda de traballo.

Por tanto, si quérese cubrir os custos das instalacións e maquinaria, requírese un funcionamento o máis independente posible da man de obra.

Una das solucións máis fixas é a automatización flexible da produción, o uso de sistemas flexibles.

Baixo o FMS existen máquinas, sistemas e equipos con microprocesador de alta e baixa complexidade que cumpren os seguintes requisitos aos procesos de traballo:

En que áreas tecnolóxicas aplícanse os sistemas flexibles?

Grazas ao microprocesador, a maioría das máquinas han automatizado os seus ciclos de traballo. Así, rectificadoras, plegadoras, punzonadoras, curvadoras de tubos, cizallas, serras, prensas de embutición, etc. (sen esquecer os centros de mecanizado e torneado).

Centro de mecanizado alimentado por un robot.

Dentro deste amplo campo, limitamos a nosa explicación ao mecanizado de pezas de arranque de labra. Analizaremos, entre outras, cinco áreas:

Eliminación automática de labras

Maquinaria dirixida por CD

A fabricación flexible ha animado aos fabricantes a revisar o deseño de estruturas e cálculos. Por tanto, hai que ter en conta as seguintes características:

Mecanizado preciso e control xeométrico dos planos de fixación e das vías de rodaxe, de forma que se optimicen os paralelismos e unións.

Hoxe en día a maioría dos centros de mecanizado e torneado constrúense en base a chasis modulares, amplamente dimensionados e nervados en chasis. Os cálculos realízanse por computador e téñense en conta os cambios térmicos paira evitar deformacións inesperadas.

Os desprazamentos realízanse mediante patíns de rodamiento minimizando as folguras de condutor. Cada eixo de translación está equipado cun parafuso de bóla. O parafuso engádese sen torsión e sen folgura a un motor sen reductor. A posición contrólase mediante captadores.

Auditoría en proceso

Pódese prever o movemento do robot sen dispor del.

Parece que a tendencia da inspección automatizada é eliminar o control final. Paira iso contrólanse as pezas durante o proceso de fabricación. As funcións que se indican a continuación baséanse en múltiples sensores/palpadores de dirección. Estes últimos están formados por un corpo e una cuña.

a) Medición automática de pezas en proceso Substitúese a ferramenta por un palpador electrónico de medida e retense a peza en varios puntos. Os
sinais emitidos envíanse ao CD e este ordenará os cambios de programa necesarios.

b) Axuste automático
de ferramentas Outro palpador controla a ferramenta antes e despois de traballar. Afastado da labra e do líquido de refrixeración e suxeito ao chasis da máquina.

c) Control da vida da ferramenta
Se una ferramenta traballa de forma automática e flexible, poida que poida superar a súa vida teórica. Paira evitar este problema, tras traballar durante un tempo determinado, a ferramenta cambia.

d) Aliñación automática
da peza No mecanizado de varias pezas, débese manter a posición da peza respecto ao plano de traballo. Basta con tocar a peza cun sensor en dous puntos para que o CD poida calcular o erro angular e realizar as correccións necesarias.

e) Compensación de diferenzas térmicas
Moitas veces os erros no mecanizado débense a variacións térmicas. Estes fenómenos non son fáciles de medir. No entanto, mediante sensores e palpadores pódense obter datos aproximados.

f) Control adaptador

Neste campo séguese o control da potencia de corte do motor principal. Así, aínda que a ferramenta sufra desgaste, modificando o avance pódense manter as condicións de corte sen modificar a carga máxima do motor.

Cambio automático de ferramentas

Un manipulador ou automatismo cambia a ferramenta segundo indíqueo o CD. O cambio realízase una vez finalizada a vida da ferramenta ou cando se pode terminar dentro do mecanizado dunha peza.

Cambio automático de pezas. Robot industrial

Nos centros de mecanizado utilízase o carrusel de paus paira o cambio de pezas.

Nos centros de torneado é suficiente un robot manipulador. Non de oito ou dez eixos, senón de catro ou máis.

Eliminación automática de labras

Non se controla adecuadamente a sensibilidade do robot.

Uno dos factores máis importantes a ter en conta é a eliminación de labras nun sistema sen supervisión.

Non hai solución paira eliminar as labras da caseta, pero os seguintes factores axudarannos:

Combina o cepillo mecánico coa ducha de aceite.

Célula flexible

Hai moitas construcións celulares, pero aínda que a maioría son automáticas, non son flexibles. Cando a unha célula automática engádeselle a palabra flexible, os lotes de pezas que pasan por ela son mínimos e o lote pode ser unitario. Paira poder dar resposta a esta forma de produción, as máquinas CD deben complementarse coas seguintes áreas e prestacións tecnolóxicas:

Miniordenador con control celular completo

Talleres flexibles

Estes talleres contan con varias células flexibles con varias máquinas de CD.

Neste tipo de talleres teranse en conta os seguintes factores:

Control completo do pé: pode haber un ou varios mini computadores. Una orientada á fabricación en fábrica e outra á xestión de produción e depósito.

Últimas urdimbre

O CAD ten un amplo campo de aplicación, por exemplo en satélites.

Os sistemas flexibles afectan plenamente ao campo das máquinas ferramentas. É coñecida a importancia deste sector no País Vasco. Aínda que a crise atropelou ás nosas empresas desde mediados do século XIX, parece que algunhas empresas empezan a rexurdir. Redución de man de obra, innovación tecnolóxica, etc. foron necesarias. En definitiva, a produtividade mellorou e é moi raro ver maquinaria sen control numérico. A maioría ten integrado este sistema.

Pero en 1992 outro lobo negro ameaza a nosa economía, é dicir, os Estados membros da Unión Económica Europea constituirán un mercado libre. Por tanto, os aranceis que protexen certos produtos desaparecerán. Entre outras cousas, España aparecerá nesta situación e, por suposto, Euskal Herria tamén. Por tanto, a competitividade aumentará a nivel peninsular pola influencia das empresas estranxeiras e si quérese sobrevivir haberá que mellorar a produtividade.

Esta mellora virá da man de sistemas flexibles. Iso si, cada empresa ou produto necesitará os seus propios sistemas. Por outra banda, os custos de deseño e localización dun sistema flexible son excesivos paira as pequenas e medianas empresas. É certo que os Centros de Investigación do País Vasco han dirixido as súas investigacións a esta liña, pero noutros países está a ocorrer o mesmo. Por tanto, o futuro pode ser escuro si os investigadores e políticos do noso País non coinciden.

eu es fr en ca gl