Los cobots UR precisos y rentables permiten una mayor producción

RCM Industries

En resumen

El fabricante de fundición a presión RCM Industrias en Chicago se encontró en competencia con proveedores en México por un gran proyecto subcontratado. Una flota de nuevos robots colaborativos de la serie e de Universal Robots con detección de par de fuerza incorporada asumió tareas repetitivas de alta precisión, aumentando la producción y reduciendo los costos para hacer que esta empresa estadounidense sea competitiva con los países de bajos salarios al tiempo que proporciona empleos de mayor valor para los trabajadores.

Cuando un gran cliente estaba considerando deslocalizar la producción para ahorrar costes, el equipo de Industrias RCM sabía que tenía que reducir los costes de su producto sin reducir el valor que la empresa proporciona a sus clientes. El alto nivel de precisión requerido para ajustar y autoalinear las piezas en los mandriles de la máquina CNC hizo que la automatización fuera aún más desafiante.

RCM Industries

Industria Metal and Machining

País North America

Número de empleados 500-1000

Cobots utilizados UR10

Video - Industrias RCM, EE. UU.

¿Cómo lo hicieron?

RCM ahora ha desplegado cobots UR10e en dos celdas idénticas donde cada una tiende dos tornos CNC de doble husillo en el mismo ciclo, fabricando un producto de plomería para el consumidor. Los operadores simplemente cargan las piezas en una mesa y los robots las mueven de una estación a otra, recogen una pieza en bruto, la colocan en un preaccesorio para alinearla correctamente, la colocan en el primer mandril y luego en el segundo mandril y, finalmente, dejan caer la pieza completa en una cinta transportadora para devolverla al operador.

La detección integrada del par de fuerza del cobot le permite buscar la posición correcta en los mandriles y autoalinearse. La detección de fuerza-par también permite que el robot detecte y rechace piezas que están fuera de forma o piezas que no se cargan correctamente. Otra aplicación de RCM tiene un cobot UR10 que recoge anillos metálicos de un torno atendido por un robot cartesiano. El UR10 coloca las piezas en un tanque de lavado para lavar los lubricantes, luego hace circular las piezas frente a un soplador para secarlas antes de colocar el producto terminado en los tambores.

Beneficios tangibles inmediatos

"Uno de los principales beneficios tangibles que obtuvimos de inmediato fue la consistencia del rendimiento de esas células", dice Rob Marconi, director de ingeniería y tecnología de Industrias RCM. Cuando los operadores cargaban manualmente las máquinas, a menudo hacían malabares con múltiples tareas, como verificar las piezas y traerlas y sacarlas de la celda. Eso significaba que, aunque podían cargar las máquinas con bastante rapidez, también podían ser inconsistentes. "Con un robot, realiza constantemente el mismo movimiento cada vez exactamente al mismo tiempo, por lo que inmediatamente vimos un aumento del 15 por ciento en el rendimiento tan pronto como los implementamos", afirma Marconi.

Seguro e intuitivo

Mientras el robot funciona, los operadores pueden entrar libremente en la celda para ajustar la máquina CNC o realizar otras tareas. Esta capacidad de desplegarse sin vallas de seguridad después de realizar una evaluación inicial de riesgos es una ventaja clave de los cobots sobre los robots tradicionales. "Si el cobot no se carga correctamente, emitirá un error al operador, en cuyo caso el operador puede entrar en la celda, retirar la pieza y volver a iniciar el ciclo sin tener que abrir ninguna jaula de seguridad y bloquear y etiquetar la celda", explica Marconi.

Siempre nos preguntamos: ‘¿Se puede automatizar, y cuál es esa inversión, y tiene sentido? "Y estamos encontrando que en más casos que no, tiene sentido.

Mike Higgins, sales and marketing director, RCM Industries

Los empleados se trasladan a tareas más seguras y valiosas

Si bien los requisitos de personal para estas tareas en particular se redujeron mediante la automatización colaborativa, el director de ventas y marketing, Mike Higgins, explica cómo la empresa pudo retener empleos en EE. UU. al ser más competitiva. "Pudimos obtener ingresos y capacidad, por lo que esos empleados podrían ser desplegados a otros departamentos y otros servicios dentro de la organización", dice. "Cuando se trata de personal en un área urbana como la nuestra, es muy difícil", explica Higgins. "Todos los fabricantes luchamos por empleados cualificados. Necesitamos ver en todo momento dónde podemos automatizar, especialmente en tareas repetitivas".

RCM Industrias ha desplegado dos cobots UR10e, cada uno de los cuales atiende dos máquinas CNC de doble husillo en el mismo ciclo. "Tener un robot atendiendo dos máquinas CNC, por supuesto, mejoró en gran medida el retorno de la inversión", dice Mike Higgins. “En realidad, es un cálculo bastante simple; el cobot compensa el coste laboral. El tiempo de actividad, la electricidad mínima necesaria, el mantenimiento mínimo necesario en ellos, combinado con el hecho de que no tiene que tener ingenieros de automatización totalmente certificados que puedan trabajar en ello, todo resultó en un retorno de la inversión en poco menos de un año".

Después de completar el segundo ciclo de mecanizado, la pieza terminada se coloca en un transportador de salida.

Fácil de aprender

Sin experiencia en programación de robots, Marconi pudo descargar el software de simulación PolyScope de Universal Robots y crear toda la estructura del programa incluso antes de que llegara el robot. En ese momento, simplemente descargó el programa al cobot y le enseñó los waypoints in situ utilizando el colgante Teach del cobot de UR.

Configuración de UR+ sin esfuerzo

Para sujetar las piezas para la aplicación de tendido de máquinas, RCM Industries eligió una pinza PHD Pneu-Connect de tres mordazasde la sala de exposición UR+ en línea. La pinza cuenta con la certificación UR+, lo que significa que está lista para la integración plug-and-play. "Tiene todas las válvulas de aire ya integradas, todo el cableado completado y cualquier codificación necesaria para integrarse con el robot ya hecha", dice Marconi. "Simplemente enchufamos un cable en el robot, instalamos el software directamente en el colgante de enseñanza y estábamos listos para comenzar".

El ROI rápido justifica los planes futuros

Marconi espera ver beneficios continuos de los cobots, que se pagaron solos en menos de un año. "Tenemos muchas aplicaciones futuras planificadas, pero creo que uno de los principales beneficios de estos robots es que se pueden redistribuir fácilmente", explica. "A medida que nuestra línea se expande y buscamos mejorar el rendimiento, ya tenemos planes para tomar esos robots, moverlos a diferentes áreas y obtener un mejor rendimiento de esas células sin tener que volver a hacer ningún tipo de jaula o cualquier tipo de cableado." Esto es muy diferente a los robots industriales tradicionales, que rara vez se redespliegan debido a los costos y el tiempo de inactividad relacionados con el movimiento de jaulas de seguridad voluminosas.

El especialista en automatización Cameron Friend con FPE Automation ayudó a RCM a seleccionar los cobots UR. "Los robots de la serie e son lo que estamos liderando con nuestros clientes como el cobot de elección", dice. Las ventajas que describe incluyen una programación intuitiva, una gran experiencia de usuario, reemplazos rápidos de articulaciones, detección integrada de fuerza y par y, por supuesto, la mayor repetibilidad de 30 micras para el UR3e y el UR5e y de 50 micras para el UR10e. "Todos esos son factores muy importantes que nos están ayudando a entrar en nuevas aplicaciones. Además del cuidado de la máquina, estas son tareas como el desbarbado, la dispensación, el embalaje y el paletizado".