ingeniero en procesos y operaciones industriales

UTEQ
Firmado digitalmente por UTEQ
Nombre de reconocimiento (DN): cn=UTEQ,
o=UTEQ, ou=UTEQ,
email=cmacias@uteq.edu.mx, c=MX
Fecha: 2015.06.03 11:25:35 -05'00'
UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE QUERÉTARO
Nombre del proyecto:
“CARGA Y DESCARGA DE MATERIALES DEL TORNO CNC,
UTILIZANDO EL ROBOT FANUC Y LOS COMPONENTES DEL
SISTEMA DE MANUFACTURA INTEGRADA INTELITEK”
Empresa:
INSTITUTO TECNOLÓGICO DE ESTUDIOS SUPERIORES DE
MONTERREY CAMPUS QUERÉTARO
Memoria que como parte de los requisitos para obtener el título de:
INGENIERO EN
PROCESOS Y OPERACIONES INDUSTRIALES
Presenta:
TÉLLEZ ZAVALA JOSÉ EDSON
Asesor de la UTEQ
Asesor de la Organización
Ing. Luis Roberto Morales López
M.C. Víctor Romero Muñoz
Santiago de Querétaro, Qro. Mayo del 2015
1
Resumen
El trabajo realizado de carga y descarga de materia prima, entre la máquina de
control numérico y el robot FANUC se desarrolló básicamente a través de la
programación de cada una de ellas con sus respectivas formas de operación en
el caso del torno CNC se generó un programa típico insertando las instrucciones
de abrir y cerrar la puerta, activar y desactivar el contrapunto y tiempos de espera
entre instrucciones. En el robot FANUC se realizó un programa típico en el cual
se fueron introduciendo condiciones el cual limitan al robot a realizar otra
actividad siempre y cuando se cumpla esa acción de lo contrario se desactivan
los motores, es importante mencionar que se debe de tener una buena
sincronización principalmente cuando se trabaja con los tiempos de espera. Otra
de las actividades que se realizaron para que se pudiera trabajar con él contra
punto y que se propuso fue comprar un facedriver el cual nos permitiría
aprovechar el material al 100% esas herramientas se pueden comprar, pero se
decidió fabricar un herramental para minimizar costos y tratar de utilizar al
máximo los recursos proporcionados por la empresa (CIMA). Otro de los
dispositivos que se diseñó y se fabrico fue la mesa de carga y descarga del
material a trabajar, de igual manera aprovechando la maquinaría con la que se
cuenta en el laboratorio, es importante mencionar que al comienzo se trató de
trabajar con señales que el robot manda a la maquina pero se tenían problemas
2
con la limitante que se tiene con el torno debido a la protección que hay con el
diagrama escalera del controlador.
(Palabras clave: señales, dispositivo, control numérico, materia prima,
sincronización)
3
Summary
I hope to have more ability in the operation the machines CNC and robots. Firstly
I would apply for the production área. I would like to do my internship in the
Company aeronautics, actually, I think, it is the newest of manufacturing área. I
hope to lose the fear to speak in front of public, secondly I would like to help in
process of machining, finally I will contribute with something relevant to the
Company I would like to work in the producction or design área, I would like to
learn more software, more application of machinery any type of design quality
techniques and quality standards. I would like to learn how can I have a good
work relationship, be a good manager and increase my knowledge.
4
Índice
Página
Resumen………………………………………………………………………….……2
Summary…………………………………………………………………………..……4
Índice……………………………………………………………………………………5
I.
INTRODUCCIÓN……………………………………………………………...6
II.
ANTECEDENTES……………………………………………………………..8
III.
JUSTIFICACIÓN………………………………………………………………9
IV.
OBJETIVOS…………………………………………………………………..11
V.
ALCANCE…………………………………………………………………….13
VI.
ANÁLISIS DE RIESGOS……………………………………………………15
VII.
FUNDAMENTACIÓN TEORICA……………………………………………16
VIII.
PLAN DE ACTIVIDADES…………………………………………………...32
IX.
RECURSOS MATERIALES Y HUMANOS………………………………..34
X.
DESARROLLO DEL PROYECTO…………………………………………37
XI.
RESULTADOS OBTENIDOS………………………………………………47
XII.
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES……………………………..49
XIII.
ANEXOS…………………………………………………………………………
XIV.
BIBLIOGRAFÍA…………………………………………………………………
5
I.
Introducción
La Universidad Tecnológica de Querétaro es considerada una institución
educativa de calidad, ofrece una formación que cumple con los requisitos que se
requieren en el sector productivo.
El modelo educativo que ofrece la UTEQ, en su plan de estudios cuatrimestral se
basa en un concepto del 70% práctico y un 30% teórico. De acuerdo a este
modelo el alumno egresará en un periodo de 3 años 8 meses, obteniendo el título
de Ingeniero en Procesos y Operaciones Industriales. Contando con la
posibilidad de ingresar al sector industrial gracias a la vinculación que se tiene
con diferentes empresas. El Ingeniero en Procesos y Operaciones Industriales
tendrá la capacidad de desarrollar actividades que contribuyan al incremento de
la productividad de la empresa; gracias a su habilidad en la resolución de
problemas y aportación de nuevas ideas, manteniendo siempre una filosofía de
mejora continua.
El presente documento explica el proyecto “Carga y descarga de materia prima
al torno SKT-15 utilizando un robot FANUC” el cual se realiza en el Centro de
Innovación en Manufactura Avanzada (CIMA), el cual se encuentra en las
instalaciones del ITESM Campus Querétaro.
6
Cabe mencionar que aunque ya se cuenta con una célula de manufactura dentro
del laboratorio, se requiere que se tenga una demostración de carga y descarga
de materia prima a una máquina de control numérico, para mostrar un proceso
de producción muy parecido a una industria programando el robot fanuc y realizar
prácticas de maquinado.
Para llevar a cabo este proyecto se tienen que manufacturar varios dispositivos
como:
1.- Facedriver, que servirá para poder realizar un maquinado más óptimo
aprovechar el material al 100% y no tener mucho desperdicio.
2.- Mesa de material, está diseñada para tomar el material a maquinar y después
de ello regresarlo como producto terminado.
3.- Gripers, estos están colocados en el robot fanuc y servirán para tomar la
materia prima del despachador de material
4.- se realizaran los programas de movimientos del robot fanuc y torno cnc.
7
II.
Antecedentes
Uno de los principales motivos para llevar a cabo este proyecto es que nunca se
ha desarrollado un proyecto o una actividad demostrativo entre estas dos
máquinas como lo es el Torno SKT-15 CNC y el Robot FANUC, otra de las
características que tiene este proyecto es el que se realizara también la
manufactura del dispositivo principal para el maquinado que es un FACEDRIVER
esta herramienta se podía comprar pero se quiso aprovechar los recursos con
los que se tienen en el laboratorio, principalmente maquinaria y materia prima en
este caso acero.
También se decidió por manufacturar los grippers que utilizara el robot y
nuevamente utilizar los recursos como maquina por chorro de agua y máquinas
convencionales.
Posterior a ello realizar programación con el torno y el robot fanuc sin incluir el
software principal de la célula de manufactura que es con la que se cuenta
actualmente.
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III.
Justificación
1.- Se requiere enriquecer la secuencia automatizada en el sistema integrado
de manufactura, utilizando las capacidades del robot FANUC en la carga y
descarga automatizada de partes (materia prima), para mejorar la didáctica en
las clases del laboratorio.
2.- Se desea ejemplificar el torneado de una barra de material aluminio de tal
manera que se pueda aprovechar toda la barra y no se tenga desperdicio de
materia prima, esto con la finalidad también de que los alumnos puedan ver otras
formas de poder realizar un maquinado la materia prima está siendo colocada
dentro de la máquina de forma automatizada.
3.- El robot FANUC es el equipo principal de la estación dos que relaciona el
sistema de manufactura integrada con las máquinas de control numérico, por lo
que un mejor aprovechamiento de sus capacidades, entre el robot y el torno de
control numérico SKT- 15 representa mejores posibilidades para el desarrollo
de prácticas y proyectos por parte de los alumnos que ahí realizan sus prácticas
de laboratorio.
9
4.- Es importante también utilizar accesorios que nos faciliten la manufactura de
las piezas si fuera necesario.
5.- ¿Por qué es bueno este proyecto? Este proyecto es interesante ya que
como se mencionó anteriormente la idea es tener otra alternativa de maquinado
y evitar tantos desperdicios de material y ver las diferentes posibilidades de
trabajar en conjunto con ambas maquinas ya que hasta el momento en el
laboratorio CIMA siempre se realiza la simulación utilizando el CIM, además de
que se puede comprender mucho mejor la forma en la cual los equipos se
comunican entre sí y así poder transmitirlo a los alumnos que llevan un
laboratorio y/o practica con estos equipos.
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IV.
Objetivos
Objetivo general
En la actualidad en cualquier empresa del área de manufactura, una de las partes
importantes es optimizar los tiempos, reducir los costos, y evitar a toda costa el
desperdicio de material.
La finalidad de este proyecto es demostrar los puntos antes mencionados
realizando una buena programación entre ambos equipos que sea optimizada y
eficiente que permita la facilidad de realizar un buen maquinado, que los
dispositivos fabricados para poder realizar esas operaciones faciliten el giro de la
materia prima, evitar limitaciones para trabajar con herramientas izquierdas todo
esto durante el periodo de estadía dentro del laboratorio CIMA.
Para poder lograr este proyecto es poner en práctica todos los conocimientos
adquiridos tanto teóricos como prácticos que se tienen del funcionamiento del
Torno skt-15 CNC y del Robot FANUC, así como todas las maquinas que se
requiera utilizar para poder desarrollar este proyecto como por ejemplo la
máquina de corte por chorro de agua, al igual que la mayoría de las maquinas
convencionales y herramientas de mano, esto realizando la manufactura de por
lo menos una pieza en cada una de las maquinas antes mencionadas.
11

Hacer uso del software de diseño y manufactura
que se utiliza en el
laboratorio en especial el Inventor 2015 para diseño y EdgeCAM que se utiliza
para manufactura, diseñando cada uno de los componentes a utilizar y
realizando cada uno de los programas requeridos para la manufactura.

Que el proyecto realizado sea de gran utilidad para demostración de
manufactura, aplicando diferentes dispositivos utilizados tanto en el torno
CNC como en el robot, y dejando de lado la célula de manufactura para poder
hacer producción con los equipos ya que también este tipo de procesos está
muy apegado a la realidad en campo.
Otro de los objetivos primordiales es identificar al 100% la manera en la
cual el torno y el robot se pueden comunicar entre si es decir señales I/O,
comandos, etc
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V.
Alcance
 Diseño de la pieza de ejemplo que incluya operaciones de desbaste, acabado,
ranurado y roscado.
 Desarrollo de los programas para el torno SKT-15, robot FANUC M-6iB,
garantizando su operación repetitiva.
 Desarrollo del procedimiento de activación del contrapunto, activándolo en
forma automática, en conjunto con un dispositivo de arrastre (facedriver).
 Fabricación del dispositivo de arrastre para transmitir el torque del husillo
 Diseño y manufactura de la pinza para el robot.
 Verificación y ajuste de las señales de comunicación entre las máquinas.
El proyecto se llevará a cabo en un periodo de dieciséis semanas, durante las
cuales se realizarán diversas actividades como lo son: Familiarizarse con la parte
electrónica del torno CNC y el robot FANUC, realizar varios programas en ambas
máquinas para determinar cuál es la forma más óptima de realizar la coordinación
de las máquinas, Cotización de materiales requeridos, la idea principal del
proyecto es utilizar los recursos con los que se cuenta en el laboratorio o en el
campus en general, es también para optimizar recursos.
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El diseño del dispositivo de sujeción como grippers, diseño de facedriver, mesa
para tener disponible la materia prima, diseño de pieza a fabricar se desarrollara
en Inventor 2015. Para la manufactura de los dispositivo se utilizarán las distintas
máquinas que se encuentran dentro del laboratorio por mencionar algunas de
ellas: Torno CNC KIA, Torno CNC ROMI, Centro de maquinados KIA, Centro de
maquinados KRYLE, Taladro, torno y Fresadora Convencional, Maquina de corte
por chorro de agua OMAX, además de todo el herramental y herramientas de
mano con las que cuenta el CIMA.
El montaje y puesta en marcha del proyecto, se pretende hacer en las dos últimas
semanas de estancia en el CIMA, de acuerdo a la disposición del material donde
se harán pruebas para corroborar el buen funcionamiento de los dos dispositivos
programados como el torno y el robot y los dispositivos fabricados como el
facedriver, grippers, y mesa despachadora.
14
VI.
Análisis de riesgos
 El tiempo es el principal impedimento para la elaboración del proyecto y no
cumplir el objetivo del proyecto, el no llevar una buena planeación de las
actividades del proyecto junto con las diferentes actividades que se llevan a cabo
dentro del laboratorio CIMA, se puede generar una serie de conflictos dentro del
desarrollo del proyecto ya que en las fechas programadas como de prueba y
tiempo para generar los programas hay una gran demanda por parte de los
alumnos que utilizan el laboratorio y llevan ahí sus prácticas. Un punto que cabe
mencionar es que para la utilización de máquinas y equipo se tiene siempre como
preferencia al usuario del CIMA en este caso los alumnos del tecnológico de
monterrey.
 Cuanto se tarde la persona del área de ing. De la empresa que se encargara de
modificar el diagrama escalera del torno CNC, por ejemplo que no realice la
función planeada con respecto al contrapunto y que cuando él tenga que realizar
alguna prueba la maquina no esté disponible.
 otro de los mayores limitantes del proyecto podría ser también que el material
para maquinar no llegue en el tiempo esperado, este se pudiese complicar por
situaciones externas al CIMA y a un servidor ya que depende principalmente del
departamento de compras.
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VII.
Fundamentación teórica
Para el desarrollo del proyecto se obtuvo la suficiente información de cada uno
de los equipos a utilizar para realizar el adecuado diseño, manufactura y
programación de los equipos y maquinaria y poder cumplir con el objetivo del
proyecto, Primeramente comprender el funcionamiento de comunicación entre
las maquinas principales en las cuales se trabajó. Posteriormente diseñar
dispositivos y realizar la manufactura de cada uno de ellos.
16
7.1 Torno cnc skt-15
Figura 1: Torno CNC SKT15 Hyundai-Kia
Figura 2: Especificaciones torno CNC SKT15 Hyundai-Kia
17
7.2 Robot Fanuc
Figura 3: Robot FANUC
El robot es la unidad mecánica que junto con el herramental final del brazo o la
antorcha, realizan alguna tarea específica. Este robot se usa comúnmente en
aplicaciones de soldadura. Consta de seis grados de libertad, capacidad de carga
de seis kg y una repetitividad de +/- 0.08 mm.
El robot es una serie de eslabones mecánicos conducidos por servomotores. El
área entre cada unión de los eslabones es una articulación o un eje. Se clasifica
un robot por el número de ejes lineales y rotacionales que tiene. El robot consta
18
de un Teach Pendant (controlador manual), un controlador (terminal) y el brazo
del robot.
El robot también cuenta con un riel (eje lineal) que permite desplazar el robot de
la estación de la banda transportadora a las maquinas CNC Torno y Centro de
maquinados.
El eje lineal se mueve mediante su controlador XtraDrive, el cual es operado por
el software de SCORBASE que se encuentra en la computadora del robot Fanuc.
19
7.3 Controlador fanuc
Figura 4: Controlador FANUC de torno SKT-15
Los controles Fanuc tienen un número de serie: 16, 18, 21, 0, 15, 10, 11, 6, 30,
31,32,etc.
No necesariamente el número de serie indica cuál es más nuevo o más actual.
Adicionalmente se le puede agregar un número 0 a la serie para indicar que el
control es "abierto" o "open system" es decir que tiene una PC integrada o
software
particular:
160,
180,
150,
00,
etc.
Después del número de serie se utiliza una letra: M, T, P, C, G. Esta letra indica
si es para un control para un torno (T), torno de doble cabezal (TT) centro de
maquinado (M), punzonadora o "punch press" (P), láser (L) o rectificadora (G).
Finalmente la última letra indica el modelo. Por ejemplo, el control 16TC es
posterior al 16TB que a su vez es posterior al 16TA. Como usuario final es difícil
diferenciar entre los diferentes modelos y rara vez viene indicado. Lo más fácil es
buscar en la etiqueta donde se encuentra el número de serie del control.
20
Series de panel Fanuc:
-Series 2000 (tornos) y 3000 (centros de maquinado)
-Serie 3 y 5
-Serie 6 (Existen modelos A, B y C)
-Serie 10 y 11
-Serie 15 (En el caso de las Series 10, 11 y 15 una letra F al final quiere decir
que cuentan con programación conversacional o FAPT, por ejemplo 15TTF)
-Serie 0 (el control 0 es un caso particular ya que se ha fabricado durante
muchísimos años, ha llevado modelo A, B, C, D y los modelos i)
-Serie 16, 18, 21 Modelo A (Estos controles son contemporáneos y estaban
enfocados a diferentes mercados, por ejemplo el control 21 estaba pensado
para máquinas sencillas, mientras que el 16 podía controlar más ejes
simultáneamente y tenía mejores prestaciones)
-Serie 15B (Las series 15 siempre fueron los controles más poderosos de
Fanuc)
-Serie 16, 18, 21 Modelo B
-Serie 16, 18, 21 Modelo C
-Serie 16i, 18i, 21i Modelo A.
-Serie 0i (Ha tenido modelos A, B, C y actualmente se vende el D)
-Series 16i, 18i, 21i Modelo B.
-Series 30i, 31i, 32i (La diferencia entre estos tres es similar a la explicada para
21
los 16, 18 y 21, siendo el 32i el más poderoso)
Adicionalmente a estas Series, también existen los Power Mate que van desde
los modelos A hasta los modelos PowerMate id y PowerMate iH que se siguen
fabricando.
En algunos modelos "abiertos" u "open system" pueden llevar en su
nomenclatura una letra "s" minúscula para indicar que el software es Windows
CE. Por ejemplo: 180is Modelo B.
22
7.4 Edgecam
Figura 5: edgecam
Edgecam es un sistema de CAM para la programación de piezas por control
numérico líder en el mercado. Con una facilidad de uso sin precedentes y una
sofisticada generación de trayectorias, Es el único sistema de CAM que
necesitará para el mecanizado con fresa, torno y torno/fresadora.
Edgecam utiliza los conocimientos internos de la empresa y su experiencia para
dirigir el proceso de CAM con herramientas de automatización que se adecuen a
las diferentes aplicaciones - lo que le permitirá mantener su ventaja competitiva.
Torneado de Producción para 2-ejes
EDGECAM Torno ofrece funcionalidad para una amplia gama de máquinas,
incluyendo tornos de 2 ejes, configuraciones multi-torreta, centros de torneado
con sub-husillo y máquinas torno/fresadoras. En una máquina torno/fresa, el
fresado y el taladrado con los ejes C, Y y B tienen lugar en el mismo programa que
el torneado para ofrecer una solución de programación totalmente integrada y
asociativa.
23
Edgecam soporta completamente todas las configuraciones de los ejes desde los
centros de torneado más básicos de 2 ejes, hasta Torno/Fresadoras con ejes
CYB con multi torreta y sub-husillo.
24
7.5 Inventor y autocad 2015
Figura 6: AUTODESK inventor 2015
Autodesk Inventor es un sistema de modelado sólido basado en operaciones
geométrica, que proporciona todas las herramientas necesarias para ejecutar
proyectos de diseño, desde el primer boceto hasta el dibujo final. Incluye
operaciones de modelado 3D entre las que destacamos las siguientes:
Crear dibujos 2D para fabricación y modelos 3D
Crear operaciones, piezas, y sub ensamblajes.
Administrar piezas y ensamblajes grandes.
Usar VBA para acceder al API de Autodesk Inventor.
Realizar animaciones de los mecanismos creados y generar vistas diversas.
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Figura 7: AUTODESK AUTOCAD 2015
Autodesk AutoCAD es un software CAD utilizado para dibujo 2D y modelado 3D.
Actualmente es desarrollado y comercializado por la empresa Autodesk. El
nombre AutoCAD surge como creación de la compañía Autodesk, en que Auto
hace referencia a la empresa creadora del software y CAD a Diseño Asistido por
Computadora (por sus siglas en inglés "Computer Aided Design"), teniendo su
primera aparición en 1982.1 AutoCAD es un software reconocido a nivel
internacional por sus amplias capacidades de edición, que hacen posible el dibujo
digital de planos de edificios o la recreación de imágenes en 3D; es uno de los
programas más usados por arquitectos, ingenieros, diseñadores industriales y
otros.
26
7.6 Facedriver
Figura 8: FACEDRIVER
Los conductores de la cara son drásticas herramientas para la fabricación
mecánica. Se utilizan para la transmisión de par del husillo de la máquina sobre
la pieza de trabajo. Conductores Cara sirven para sujetar los ejes entre los
centros en las máquinas de corte de metal. Toda la superficie exterior de la pieza
se puede mecanizar y terminó en una configuración de sujeción individual. Alta
verdadera exactitud correr puede lograrse debido a la retención de la línea central
de la pieza de trabajo.
27
7.7 Máquina fresadora convencional
Figura 9: especificaciones de la fresadora manual
28
7.8 Torno convencional
Figura 10: especificaciones de la fresadora manual
29
7.9 Centro de maquinados kv25- kia
Figura 11: centro de maquinados kia
30
7.10 Corte por chorro de agua omax
Figura 12: máquina MAXIEM corte por chorro de agua
Figura 13: especificaciones máquina omax
31
VIII.
Plan de actividades
32
33
IX.
Recursos materiales y humanos
Considero que esta es una de las partes importantes del proyecto ya que ambos
son requeridos para el desarrollo y poder cumplir con los objetivos establecidos
del proyecto y se describen a continuación.
9.1 Recursos humanos.
Nombre
Cargo
Área de trabajo
M.C Víctor Romero Muñoz
Director
Cirilo López Martínez
Instructor de laboratorio
Centro de Innovación en
Manufactura
Avanzada
(CIMA)
Lab. De mecánica ITESM
Arturo Hernandez Plaza
Instructor de laboratorio
Alumnos de MMS e Ingeniería
Estudiantes de posgrado y
licenciatura
Cirilo López Martínez
Instructor de laboratorio
Centro de Innovación en
Manufactura
Avanzada
(CIMA)
Centro de Innovación en
Manufactura
Avanzada
(CIMA)
Lab. De mecánica ITESM
Ing. Amador Flores
Ingeniero de servicio
Amero precisión
34
9.2 Recursos materiales.
Nombre
Aplicación
Área de trabajo
TORNO SKT-15
Torno CNC
Manufactura
Robot FANUC M6I-B
Ensamble en
manufactura
OMAX MAXIEM 1530
Máquina de corte por
chorro de agua
Manufactura
Alumnos de MMS e Ingeniería
Estudiantes de posgrado y
licenciatura
Cortadora de metal
Torno jet
Sierra cinta para corte de
material de forma manual
Torno convencional
Centro de Innovación en
Manufactura
Avanzada
(CIMA)
Almacén de materia prima
Fresadora
Fresadora convencional
Máquinas manuales
Rectificadora de planos
Rectificado de material
Taller Externo
célula
de
Célula de Manufactura
Máquinas manuales
9.3 Recursos computacionales.
Nombre
Aplicación
Área de trabajo
Autodesk Inventor profesional
2015
EdgeCAM 2014 R1
Software de diseño CAD
Diseño (manufactura)
Software de CAD/CAM
Diseño (manufactura)
Autodesk
profesional 2015
Scorbase
Software de diseño CAD
Diseño (manufactura)
Software de interface
Célula de Manufactura
Auto-CAD
35
9.4 Herramientas de medición.

Vernier digital

Micrómetro

Flexómetro

Juego de escuadras y paralelas
9.5 Material para estructura, .gripers, mesa de carga y descarga
y facedriver (perro de arrastre).

Aluminio 6061 (barra, solera, placa y ángulo

Acero 1045

Buril redondo barras gorton para uñas de arrastre

Tuercas y tornillería

Remaches

Pintura

PTR y ángulo de acero
36
X.
Desarrollo del proyecto
Para el desarrollo del proyecto se planeó de tal manera en la cual se fuera
aprovechando cada uno de los tiempos, espacios y disponibilidad de las
máquinas con las que se tiene que trabajar, además de combinar las actividades
del proyecto con las actividades acordadas de apoyo dentro del laboratorio
donde se realizaran las practicas.
Estas actividades también se mencionan en esta etapa ya que fue de gran
utilidad para la empresa ya que se conocen los equipos y las áreas al 100%
Los proyectos asignados a los alumnos que realizan prácticas en el
laboratorio CIMA se asignan de acuerdo a las necesidades que se tienen
y se trata de aprovechar al máximo cada uno de ellos para que sirvan de
practica o rediseño de los alumnos que también ahí realizan sus
actividades como parte de formación de sus carreras, al igual que nosotros
aprovechamos esos recursos y aprendizaje y puntos de vista de cada uno
de ellos.
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El proyecto que se me asigno es debido a que no se ha tenido una simulación
de ensamble o producción entre el robot fanuc y el torno de control numérico,
solo se trabaja desde el manager y/o el opencim también para ver o encontrar
un método en el cual no se desperdicie mucho material a la hora de estar
maquinado las piezas o los proyectos de los alumnos.
1.- Para poder comenzar con el proyecto lo primero que se realizo fue el entender
cómo trabaja el robot fanuc en su comunicación entre las demás maquinas del
CIM, es decir banda transportadora, PLC, manager, y máquinas CNC que son
con los que normalmente se trabaja en esa estación.
Figura 14: máquinas con las que interactúa el robot fanuc
2.- Posterior a ello se trabajó en el controlador del robot fanuc para ver con
cuantas señales trabaja el robot y si es posible agregar más señales para que el
contrapunto pueda trabajar sin problemas.
38
Figura 15: mesa de trabajo realizando prueba con los relevadores
3.- Utilizando los diagramas de la maquina CNC se trató de localizar los
relevadores que controlaban el contrapunto ya que esa es la parte principal con
la cual teníamos que trabajar ya que teníamos que usar el contrapunto con el
facedriver, y poder ver como ejecutar también un programa de forma automática
en el controlador de la máquina.
39
Figura 16: diagrama eléctrico del torno cnc
40
Figura 17: diagrama eléctrico del torno cnc
41
4.- una vez verificadas las señales con las que cuenta el robot y el torno el
siguiente paso fue identificarlas en el gabinete de la máquina cuales son los
relevadores para los accesorios a manejar.
Figura 18: relevadores del torno cnc
5.- Se generaron los dibujos de los elementos a fabricar como la mesa de
descarga, facedriver, y pieza a maquinar para después comenzara con la
programación de los equipos.
42
Figura 19: base para el elemento de arrastre
Figura 20: corte de las bases en la máquina de corte por chorro de agua
43
Figura 21: corte en máquina omax pieza 1
Figura 22: corte en máquina omax pieza 2
44
Figura 23: remache de soleras para rieles de mesa de material
Figura 24: fijación de rieles y postes a la mesa
45
6.- una vez que se tenian los componentes auxiliales se inicio la programación
de las secuencias de puntos a seguir por parte del robot y los programas a
generar en el torno de control numerico.
46
XI.
Resultados obtenidos
En cada una de las etapas en las cuales se programaron actividades se
cumplieron satisfactoria mente, de acuerdo al cronograma de actividades, como
primera actividad fue conocer e identificar las señales de entrada y salida con las
que cuenta el robot fanuc y el torno de control numérico, donde personal
calificado me capacito para poder conocer el funcionamiento de los
componentes con los que estaba trabajando y se cumplió satisfactoriamente.
Después de que se analizó el funcionamiento se trató de localizar los relevadores
que habilitan el funcionamiento de la puerta, chuck y el contrapunto. Y de
acuerdo al manual eléctrico no hay forma de trabajarlas externamente y se tenía
que solicitar el apoyo de personal calificado por parte de la empresa FANUC
para poder modificar el diagrama escalera de la máquina y poder cambiar esas
condiciones que impiden el accionamiento de los accesorios de la máquina de
forma automática.
Mientras se modificaba el diagrama escalera, se solicitaron cotizaciones de un
facedriver el cual no fue autorizado y se solicitó que se diseñara y se realizara la
manufactura de uno utilizando los recursos con los que cuenta el laboratorio,
47
posterior a ello nos encontramos con el problema de que unos de los
componentes de ese herramental tenían que ser rectificados y se buscó quien
los fabricara.
Posterior a ello se comenzó a diseñar la mesa de carga y descarga de material
y unos días después nos avisan que la maquina se tiene que ir a una expo y se
provoca que se corten las piezas con premura, ya que la prioridad son los
alumnos y ellos tenían que hacer sus cortes de los proyectos.
Posterior a ello se viene la utilización del robot fanuc para trabajar en la
programación de los punto o secuencia a seguir y nos damos cuenta que al robot
le cuesta trabajo llegar a algunos puntos específicos y se cambia la posición
haciendo que el robot realice más movimientos de lo habitual.
Posterior a ello se realizan pruebas entre ambas máquinas para poder
sincronizar al 100%.
48
XII.
Conclusiones y recomendaciones
Al finalizar el proyecto se logró el objetivo planteado; que era la programación
del robot fanuc y el torno de control numérico ya sea utilizando señales de
entrada y salida, utilizando tiempos de espera en ambas maquinas, y la
fabricación de dispositivos que facilitaran tanto la programación como el agarre
de la materia prima, en el periodo establecido de estadía.
Se
fabricaron grippers del robot, se diseñó y se manufacturo la mesa que se
utilizaría para carga y descarga del material, de diseño y se fabricó el dispositivo
de arrastre que se colocaría en el Chuck del torno.
La experiencia que se obtuvo en este proyecto fue muy enriquecedora e
importante en el desarrollo profesional ya que se me dio la oportunidad de
meterme un poco más en el funcionamiento de los equipos, esto debido a que
se me tiene confianza a la hora de estarlos operando debido a que se tienen los
cuidados correspondientes con cada uno de ellos, otra de las cosas importantes
es que esto me servirá en lo personal para futuras practicas con los alumnos en
cada una de las maquinas utilizadas ya que para algunas materias es importante
49
marcar la diferencia entre cada una de ellas y que los alumnos se lleven un
conocimiento más amplio de la maquinaria y/o equipo que utilizan.
Para que los alumnos del ITESM que realizan las prácticas en el laboratorio
o célula de manufactura que aprovechen los las diferentes formas de
trabajar y programar los robots y aprovechar al 100 % los recursos.
50
XIII.
Anexos
51
ANEXO 1
52
ANEXO 2
53
ANEXO 3
54
ANEXO 4
55
ANEXO 5
56
ANEXO 6
57
ANEXO 7
58
XIV.
Bibliografía
© Copyright 2015 FANUC America Corp. & FANUC México, S.A. de C.V.
http://www.fanucrobotics.com.mx/Default.aspx
Copyright © 2015 Hyundai WIA Machine America Corp. All rights reserved.
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Manual de operación máquina CNC. (Impreso)
Manual de diagramas eléctricos máquina CNC. (Impreso)
Manual del controlador FANUC Series oi-TC. (Impreso)
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