NPE2018: Los robots y la automatización ganan momentum

Una clave de la fábrica moderna de moldeo por inyección es la automatización. EN NPE2018 hubo un gran despliegue de robótica para transformación de plásticos.

Los conceptos de "fábrica inteligente" o Industria 4.0 no estarían en ninguna parte sin la ayuda de la robótica y la automatización.  Por lo tanto, era de esperar que cientos de estos dispositivos estuvieran a prueba en cada demostración de moldeo por inyección y en los stands los proveedores de robots durante la pasada feria NPE2018, que se llevó a cabo del 7 al 11 de mayo en Orlando, Florida.  

Así, pudimos ver modelos de robot de entrada superior y lateral, robots con tres, cinco y seis ejes y SCARA, en versión "araña" y colaborativa.  Los servo-drives fueron la regla, inclusive para muchos recolectores de bebedero.

ETIQUETADO EN MOLDE (IML)

Un área de énfasis para la automatización fue en aplicaciones de etiquetado en molde (IML). Por ejemplo, Absolute Robot Inc. (ARI) dio su primer paso en IML con un sistema de entrada lateral de Well-Lih, con un molde de vaso de yogur de cuatro cavidades.  Según ARI (absoluterobot.com), sus sistemas IML funcionan en la misma liga que los competidores líderes de la industria, pero a un precio entre 20 y 30% más bajo. ARI ofrece sistemas IML de entrada superior y de entrada lateral adecuados para tiempos de ciclo generales de hasta 3 segundos y con tiempos de apertura de molde de tan solo 1,8 segundos. ARI también puede manejar productos más grandes como baldes de 5 galones, cubos de arena para gatos o tazones de dulce.  Además, esta presentación de IML pretende mostrar que ARI puede manejar sistemas completos llave en mano con robot, EOAT, magazine de etiquetas, marco ajustable en altura y opciones como visión y apilamiento de piezas, ya sea boca arriba o boca abajo.

Otro jugador nuevo en IML en Norteamérica es Campetella, que se especializa en IML con robots de entrada lateral de alta velocidad.  En Europa, ha colaborado en proyectos de IML con proveedores de máquinas como Arburg, Engel KraussMaffei, Netstal, Toyo y otros.  Ha suministrado un sistema IML completo “lights out” en Italia para 5,700 bandejas de alimentos / hora, moldeado en una prensa de 550 toneladas en 5 segundos, con automatización secundaria para verificar la posición de la etiqueta, verificar los códigos de barras y apilar las cajas con película de PE protectora.  

En la NPE2018, Campetella presentó el robot de entrada lateral Maxi Modula para una demostración de IML que captó la atención de los moldeadores de baldes y cubetas. En el stand de KraussMaffei, una máquina GX de dos placas de 900 toneladas moldeó dos baldes de pintura de 5 gal en menos de 14 segundos.  Hasta ahora, estos cubos han sido en su mayoría impresos post proceso.

Un conocido proveedor de automatización de IML, Beck Automation (beck-automation.com) mostró por primera vez en América un sistema IML para cápsulas de café monodosis.  Tanto las cápsulas como las etiquetas (de Verstraete en Bélgica) son de biopolímero de PLA.  El molde de cuatro cavidades funcionó a 6-7 segundos en una máquina de 120 toneladas, la Netstal Elion 1200 completamente eléctrica.  La celda incluye un control de calidad con un sistema de visión de IMDvista (imdvista.ch).

Otro nombre bien conocido en IML es CBW Automation (cbwautomation.com).  Este proporcionó la robótica para producir cuatro contenedores rectangulares con IML en 3,9 segundos, utilizando una máquina híbrida Netstal Elion 3200.

Ilsemann Automation de Germany (ilsemann-automation.com) aplicó IML a un vaso de yogur en el stand de Trexel, como parte de una demostración de un nuevo proceso de espumado de pared delgada.

LOS SISTEMAS “COLABORATIVOS” CAPTAN LA ATENCIÓN

Los llamados robots "colaborativos", o cobots, que pueden operar de forma segura cerca de los humanos están ganando popularidad en aplicaciones para plásticos.  Uno de los pioneros en esta categoría de automatización, Rethink Robotics (rethinkrobotics.com), mostró su Sawyer cobot de un brazo con dos mejoras recientes.  Una es la familia de kits de pinzas ClickSmart que el robot puede apagar y detectar automáticamente en segundos. Estas pinzas vienen en versiones neumáticas y de vacío. El segundo es el software Intera 5.2 con Intera Insights, que se dice que es el primer software cobot en mostrar en un tablero personalizable datos de fabricación en tiempo real, como tiempo de ciclo, recuento de piezas, velocidad y fuerza.

Una nueva adición a las crecientes filas de cobots es el modelo OB-7 de siete ejes, que debutó el año pasado en Productive Robotics, Carpenteria, California (productiverobotics.com).  Al igual que otros de su clase, no requiere programación, ya que "aprende" por el método de enseñanza guiada. Testimonio del crecimiento de cobots es el nuevo acuerdo de distribución exclusiva para el OB-7 de Yushin America (yushinamerica.com), que mostró este cobot en su stand.  El OB-7 tiene una capacidad de carga de 11 lb y un alcance de 1 m con una precisión de 0,1 mm.  Está disponible en un soporte rodante.  Es adecuado para la carga, descarga, extracción de piezas, empaque, paletización, medición de CC, pruebas e inspección.

Otros proveedores de cobots que estuvieron en la feria incluyeron a Universal Robots (universal-robots.com), Fanuc America  y Stäubli.

MÁS ROBOTS NUEVOS

El robot más nuevo de Arburg (también visto en la feria K 2016) es el modelo servo lineal de entrada superior Multilift V 40 con capacidad de carga útil de 40 kg (88 lb).  Trabajó junto con un robot de seis ejes y una estación de ensamblaje para extraer y ensamblar ocho piezas de una escalera de PP moldeada por la nueva máquina Allrounder 1120 H de Arburg (ver arriba).

Boy Machines mostrño por primera vez en Estados Unidos su servo robot de entrada superior LR 5, que se considera una excelente opción para usar con máquinas Boy 35 E a 100 E, integrado en el control de máquina Procan Alpha. Se dice que la integración del control facilita mover el programa del robot de una máquina o robot a otro. El diseño modular del robot permite una variedad de longitudes de eje x-y-z, viene con un gripper giratorio y una cubierta de seguridad. La capacidad de carga útil es de 5 kg (11 lb). Boy también mostrará su recolector de bebedoro neumático de tres ejes, programable mediante el control Procan Alpha.

Como se señaló anteriormente, los moldeadores norteamericanos tendrán la oportunidad de familiarizarse con Campetella Robotic Center en Italia y no solo para la automatización de IML.  Campetella es una empresa familiar que se ha dedicado a la automatización (comenzando en la agricultura) durante más de 120 años.  Campetella ofrece una línea completa de robots con entrada superior y entrada lateral, robots lineales completamente servo accionados con tres o cinco ejes y recolectores (pickers) de rama con servo para máquinas de 30 a 5000 toneladas.  Se dice que sus robots son muy silenciosos, sin grasa y de baja vibración, además de universales.  La compañía afirma que su diseño modular puede cambiarse desde el lado del operador al lado contrario o a una viga en T en tan solo 2 horas, a diferencia de la mayoría de los modelos del mercado.  También se pueden mover fácilmente de una máquina a otra.  

Además de la demostración de IML en el stand de KraussMaffei, Campetella tuvo su propio stand con una máquina Engel que moldeó cuatro vasos de avión en menos de 3 segundos. La extracción de las piezas será realizada por un robot de entrada lateral SM2 con muñeca servoasistida y capacidad de visión.  También exhibió el nuevo robot SCARA de cuatro ejes Spin X-Series para apilar piezas.  Viene con una capacidad de carga de hasta 50 kg (110 lb) y un eje z vertical de hasta 3300 mm.

CBW Automation presentó dos sistemas de automatización que permiten a los usuarios cambiar rápidamente de un producto a otro en tan solo 10-30 minutos.  Para lograr esto, CBW ha cambiado la forma en que se conecta el sistema de vacío y ha agregado una nueva programación que permite a los procesadores almacenar la receta para cada molde.  Se dice que estas características ayudan a los usuarios a automatizar aplicaciones de menor volumen y reutilizar la automatización para múltiples aplicaciones. Además, el diseño modular de los robots de entrada lateral Advantage de la serie A de CBW y BeeLine permite la entrega de este en ocho semanas.

Un sistema en exhibición usó un robot BeeLine B-Series para extraer las piezas de un molde de inyección-compresión 2 × 4.  La máquina corrió con un ciclo de 4,5 segundos con un tiempo de intrusión del robot de 0,6 segundos.  La serie B incorpora algunas características de un robot de entrada superior: un sistema de extracción con alto vacío y detección de piezas faltantes.  El robot también tiene una altura central ajustable para acomodarlo a diferentes máquinas de moldeo.  Una "selección" universal permite que el robot recoja piezas de la cara A-D o B-C de un molde stack.

Un segundo sistema CBW estuvo en exhibición en el stand de KraussMaffei en una máquina Netstal Elios 7500 con un molde stack de 2 × 8 produciendo contenedores en menos de 3 segundos.  

Engel destacó su concepto de automatización modular y autónomo, denominado easicell, que es un gabinete con un robot easix de seis ejes, listo para interactuar con una máquina de moldeo y / o componentes posteriores.  En este caso, se usará para el nuevo proceso de decoración en molde Decoject.

Para las operaciones de ensamble, prueba, inspección y empaque, Fanuc America (fanucamerica.com) presentó dos nuevos robots SCARA.  Estos cuentan con un diseño ultracompacto y liviano y se dice que "representan el siguiente nivel de velocidad y precisión para el ensamble y las aplicaciones de manejo de materiales", según Fanuc.  Los dos modelos son: El SR-3iA, con una carga útil de 3 kg y alcance de 400 mm y el SR-6iA, con una carga útil de 6 kg y alcance de 650 mm.  Ambos utilizaron el nuevo controlador R-30iB Compact Plus que requiere un espacio mínimo y una nueva interfaz de usuario iRProgrammer basada en la web para una fácil configuración y programación de un robot en una tableta o PC (opción de enseñanza guiada).

KraussMaffei mostró el LRX 150, uno de los robots lineales de nueva generación como parte de una demostración de atemperamiento del molde por inducción.  Tiene una capacidad de carga útil de 15 kg (33 lb) y puede realizar empacado y envasado de piezas dentro de la máquina de moldeo.

Sepro America (sepro-america.com) está marcando una nueva etapa en el desarrollo de su negocio en este hemisferio con la exhibición de uno de los primeros robots Sepro "made in America".  Como resultado de una expansión reciente que duplicó el tamaño de su instalación en Warrendale, Pa., Sepro America está construyendo robots cartesianos de gran tamaño en los Estados Unidos, siendo esta la primera operación de fabricación de la compañía fuera de su planta de origen en Francia.  El modelo de cinco ejes 7X-45 en exhibición (equipado con una muñeca servo Staubli) es uno de los primeros 40 robots grandes que se planea construir en Warrendale este año.  Es uno de los 15 robots Sepro en la feria, seis en su propio stand y los otros en los proveedores de máquinas de moldeo: Haitian, Sumitomo Demag, Toshiba, Maruka / Toyo, Billion y otros.

Otros desarrollos nuevos de Sepro incluyen aplicaciones adaptables para sus controles Sepro Visual, como OptiCycle, un "complemento" que usa "lógica experta" para ayudar a los usuarios a optimizar los ciclos de los robots y de las máquinas, logrando hasta un 40% más de velocidad en los robots (entrada y salida) y ciclos de inyección entre 5 y 10% más cortos.  Otra aplicación nueva es Live Support, que conecta a los robots para una asistencia remota y obtener una solución de problemas en línea.

Sepro también mostró robots con brazo articulado de seis ejes, incluyendo un 6X-170, una de las unidades Yaskawa-Motoman más pequeñas agregadas a la línea de Sepro el año pasado.

Lo más destacado del stand de Stäubli fue una celda totalmente automatizada para SMED (Single-Minute Exchange of Die).  Los componentes compatibles con Industria 4.0 coordinan una serie de procesos individuales relacionados con el funcionamiento de la robótica, los sensores, la sujeción magnética, los dispositivos de conexión rápida, los cambiadores de herramientas de robot, los troleys y las conexiones eléctricas.  El sistema detecta la condición del molde, la fuerza de moldeo de la sujeción magnética y muchos otros factores, para que cualquier falla, como la falla en alcanzar la temperatura de operación correcta, se reconozca de manera temprana.

Wittmann Battenfeld (wittmann-group.com) mostró nuevos desarrollos en ambos extremos de la línea: en el tope de la gama se encuentran los nuevos robots de la serie X, que son esencialmente los primeros modelos de la compañía, la serie pro, con la adición del nuevo control R9 introducido el año pasado.  El R9 conserva la apariencia de programación del modelo anterior R8, pero tiene una pantalla más grande, es más ligero y fácil de manejar, acepta comandos de gesto como una tableta o un teléfono inteligente y también tiene teclas de membrana para las entradas esenciales.  El R9 ahora es estándar en todos los robots de Wittmann, incluido el Primus 14, uniéndose a su nueva serie económica de servo robots para aplicaciones de pick-and-place relativamente simples.  El Primus 14 tiene una capacidad de carga de 2 kg (4.4 lb) y se une al Primus 16 con una carga útil de 5 kg (11 lb).

"Más ágil, más inteligente y más rápido" se dice que se describen los nuevos servo robots lineales de la serie FRA de Yushin. Tres modelos son ideales para máquinas de 50 a 600 toneladas.  Vienen con un nuevo controlador E-Touch V que se dice es ergonómicamente compacto y acepta comandos táctiles y gestos de tipo celular.  También tiene una pantalla doble que divide el contenido de información para una mayor conveniencia en la programación sin la necesidad de cambiar de pantalla.  Las funciones utilizadas con frecuencia se agrupan en una pantalla principal, mientras que los usuarios pueden asignar libremente las señales de E / S o los botones de su elección a la pantalla secundaria.

El FRA está equipado con nuevas características con patente en trámite, como Active Vibration Control, que amortigua activamente las vibraciones basadas en las señales de los sensores, así como Arc Motion Control y Adaptive Motion Control.  También viene con los protocolos DeviceNet, EtherCAT y EtherNet / IP para interactuar con todos los equipos posteriores y controlarlos. También está disponible en la serie FRA Intu Line, un servicio basado en la nube que recopila y comunica los datos de producción de la celda de moldeo junto con el video en tiempo real de la extracción y el manejo de la pieza.  Un gerente de producción puede conectarse al robot FRA a través de Intu Line en cualquier lugar y en cualquier momento para monitorear la producción.  Los informes de producción de un día, una semana o un mes se pueden descargar con un solo clic.  Los técnicos de Yushin pueden acceder remotamente a la misma información para monitorear y diagnosticar cualquier problema aparente.  Yushin demostró Intu Line accediendo con un teléfono inteligente a los datos de producción de todos los robots de FRA en exhibición.  Dos robots FRA estuvieron en el stand de Yushin y otros en Maruka / Toyo, Nissei America y Toshiba.  Yushin dice que Intu Line agrega las características existentes de la Industria 4.0 a sus robots, como solución remota de problemas, mantenimiento predictivo, controles integrados y protocolos de sensores inteligentes.

 

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