El robot KR 210 R3100 F limpia los moldes de fundición en BMW

Robot de KUKA se ocupa de la aplicación de chorros de hielo seco para ocho tipos distintos de herramienta.

En la planta de Landshut, cerca de 1.500 trabajadores del Grupo BMW producen alrededor de cinco millones de componentes de fundición (aluminio y magnesio) al año, con un peso total de aproximadamente 69.000 toneladas. El volumen de producción incluye componentes de motores, como culatas o cárteres, pero también piezas estructurales de carrocerías y de chasis. En colaboración con la empresa MRK-Systeme GmbH de Augsburgo se desarrolló una solución innovadora para la limpieza por chorro de hielo seco basada en robótica para ocho tipos distintos de herramientas. La empresa MRK-Systeme GmbH, fundada en 2004, desarrolla e implementa, con catorce empleados, paquetes funcionales para la colaboración hombre-robot. Las soluciones de sistema se aplican, sobre todo, en la industria del automóvil y sus proveedores, pero también en otros sectores industriales.

La manipulación de hielo seco supone una gran carga para las personas

Para la limpieza de los moldes en la fundición se utiliza hielo seco. Este proceso de limpieza no abrasivo y no corrosivo tiene la gran ventaja de que el material a limpiar no se daña, ni quedan residuos del hielo seco. Con hielo seco (CO2 sólido) se pueden limpiar las geometrías más variadas, como se suelen encontrar en moldes, sin dañarlas y sin necesidad de desmontar los equipos. En la planta de BMW en Landshut esto se realizaba a mano, lo que suponía una sobrecarga para el operario.

La ayuda del robot mejora la ergonomía del puesto de trabajo

En primer lugar, el operario selecciona el software "SmartICE" en el panel de mando portátil KUKA smartPAD, desde el cual puede seleccionar, en una superficie gráfica, el tipo de molde y las correspondientes áreas del mismo. El operario guía el robot por estas áreas de forma manual e intuitiva, el cual se desplaza fácilmente, sin producir fuerzas de proceso, gracias a los sensores de fuerza-momento. En comparación con el proceso puramente manual, ofrece ventajas ergonómicas. Además, el operario puede guardar fácilmente señales periféricas en el programa mediante manejo táctil, p. ej., señales hacia los actuadores o, a través de la interfaz Aero, al y del grupo de hielo seco. Seguidamente, el operario deja que el robot realice automáticamente la trayectoria 3D descrita para limpiar el molde con el hielo seco. Después del proceso de limpieza a chorro de aproximadamente media hora, el molde vuelve al proceso de fundición y otro molde se lleva a la estación de limpieza.

Guiado manual intuitivo e interactivo sin conocimientos especializados

En la innovadora celda se emplea un robot KUKA del tipo KR 210 R3100 F ultra. Este robot, desarrollado especialmente para su uso en entornos de fundición, soporta perfectamente el calor, la suciedad, la humedad, la arena y los detergentes, gracias a sus paquetes de protección especiales. Esto lo convierte en la alternativa idónea para trabajos pesados que sobrecargan a las personas.

Gracias a la interfaz de seguridad X67 y el software KUKA SafeOperation y de la RSI (RobotSensorInterface) se garantiza el contacto directo con la persona sin peligro alguno. 

Con el paquete funcional SafeGuiding de MRK, el KR 210 una persona lo puede controlar directamente a mano.

Estas opciones de KUKA son la base del paquete funcional SafeGuiding de MRK, el cual permite el guiado manual seguro e interactivo, así como la programación del KR 210. Mediante una superficie de manejo específica, la cual está implementada en el control de KUKA como software "Plug-in", se garantiza el manejo intuitivo del robot, así como una ejecución selectiva de los programas y la correspondiente gestión de memoria. El operario puede programar las superficies a limpiar del molde sin necesidad de tener conocimientos técnicos avanzados, gracias a los componentes de automatización. 

Reducción de la interrupción en fundición de unos 120 minutos

Gracias a la aplicación del sistema robotizado se ha conseguido reducir el tiempo de interrupción en fundición de 180 a 30 minutos. Esto garantiza una mayor productividad. Además, el robot consigue una repetibilidad precisa en la preparación de la herramienta y reduce la carga de trabajo del trabajador. Finalmente, gracias a la nueva solución se encuentran menos residuos en el puesto de fundición.

La limpieza precisa aumenta la calidad del proceso. Además, el proceso se debe ver también desde el punto de vista de "hoy para mañana": los trabajadores se hacen cada vez mayores. Al apostar BMW en soluciones robotizadas, el fabricante de automóviles ya está pensando hoy en el futuro.

 

El KUKA KR QUANTEC se ha adaptado especialmente para su uso en entornos de plantas de fundición

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