El sistema de biselado automatizado mejora la seguridad en el lugar de trabajo para los productores de tubos y tuberías

Las laceraciones suponen un riesgo al manipular tubos y tuberías recién salidos del molino. Taylor-Winfield utilizó un concepto convencional, un sistema de biselado automatizado, y lo actualizó para utilizar un robot como base y lo equipó con la última tecnología de sensores. El resultado es un sistema versátil y robusto que sirve como plataforma para achaflanar y otras operaciones.

En todo el sector manufacturero, sería difícil encontrar una empresa que tenga más dificultades que un productor de tubos o tuberías. Los precios de las materias primas suben y bajan casi sin previo aviso, la competencia nacional es desafiante y la competencia extranjera es peor, encontrar nuevos empleados siempre es una lucha y fabricar productos que cumplan con todos los requisitos de fabricación y al mismo tiempo cumplir con las solicitudes de los clientes no es fácil. Hacerlo todo de forma segura y eficiente es una tarea difícil. No es de extrañar que los productores de tubos y tuberías busquen oportunidades para automatizar tareas siempre que puedan.

Tomemos como ejemplo el biselado. Biselar los extremos de cada tramo de tubo o tubería que sale de un molino parece una tarea demasiado grande, pero de hecho es necesario. Los extremos de los productos tubulares, cuando se cortan adecuadamente, presentan un gran riesgo de laceración en las operaciones posteriores; biselar los extremos es de gran ayuda para los fabricantes que manipulan tubos y tuberías directamente del molino.

Cuando este trabajo se realiza manualmente, todo resulta complicado. Pasar un día entero intentando conseguir chaflanes de tubería consistentes con una herramienta operada manualmente puede ser una tarea desalentadora. Si el trabajador se harta y renuncia, reemplazarlo tampoco es fácil. Los fabricantes han contratado toda la mano de obra calificada que pueden encontrar y generalmente tienen que conformarse con mano de obra no calificada. Puestos como este son difíciles de cubrir y mantener ocupados.

El biselado no es nada nuevo, pero realizarlo con la última tecnología puede hacer que parezca un proceso novedoso y moderno. Taylor-Winfield Technologies Inc., Youngstown, Ohio, desarrolló recientemente un sistema robótico de biselado que combina algunos de los últimos sensores, hardware y software para eliminar la dificultad de la tarea.

El desarrollo de una máquina de corte automatizada no es el primer rodeo de la empresa. Sin embargo, centrarse en el uso de las últimas tecnologías combinadas con robots y preocupaciones de seguridad llevó a Taylor-Winfield a desarrollar un sistema flexible y personalizable que se utiliza en las fábricas de procesamiento de tuberías en la actualidad.

"Los robots actuales, combinados con la moderna tecnología de sensores, son extremadamente flexibles en sus capacidades", afirmó Rory McDonnell, vicepresidente de ingeniería de Taylor-Winfield.

Con la nueva tecnología de biselado, después de que el sistema de sujeción asegura automáticamente la tubería, el robot utiliza un sistema de visión para escanear el diámetro del tubo o tubería y determinar cuán redondo o ovalado es el producto. Después de recopilar esta información, el brazo del robot traza el contorno exacto de la circunferencia, utilizando las herramientas para impartir un chaflán que sea consistente con la circunferencia a pesar de cualquier inconsistencia en la forma de la tubería. Un sistema de eliminación de residuos expulsa las virutas del tubo para recogerlas en una bandeja y un sensor de desplazamiento láser realiza una comprobación de 360 ​​grados para verificar que el chaflán esté completo. Este tipo de concepto de circuito cerrado es fundamental cuando un proveedor quiere o necesita proporcionar una verificación del 100% de que se llevó a cabo un proceso.

Cuando el siguiente metro llega a la estación, el proceso comienza de nuevo. Si el siguiente tubo tiene un diámetro o forma diferente y necesita una herramienta de biselado diferente, no se requiere la intervención del operador. El robot realiza cambios automáticos de herramientas.

El sistema recopila bastantes puntos de datos que se pueden introducir en el sistema de planificación de recursos empresariales (ERP) de la empresa, si se desea. Éstas incluyen:

Además de proporcionar la infinita versatilidad que ofrecen las brocas para biselar disponibles comercialmente, el sistema es eficiente; depende muy poco de la intervención humana y utiliza un sistema de cambio automático para el intercambio de bits.

La capacidad del sistema robótico de biselado es más amplia de lo que parece a primera vista. En primer lugar, el equipo de Taylor-Winfield no está realmente limitado en cuanto a las marcas de robots que puede utilizar para desarrollar un sistema personalizado para sus clientes.

El fabricante de equipos personalizados Taylor-Winfield ha descubierto que la tecnología robótica proporciona el nivel ideal de flexibilidad para una plataforma de biselado de tubos y tuberías.

"Somos un integrador certificado de muchos de los principales fabricantes de sistemas robóticos: Fanuc, Kawasaki y Motoman", dijo McDonnell.

En segundo lugar, el sistema no está diseñado únicamente para biselar. La empresa, desarrolladora de equipos personalizados desde hace mucho tiempo y con gran experiencia en eliminación de metales, considera que esta máquina es más que una máquina una plataforma, una que puede adaptarse a otros procesos, como esmerilado, eliminación de rebabas, desbarbado y pulido.

En tercer lugar, para lograr escalabilidad, el equipo de diseño de la empresa está preparado para desarrollar un sistema que utilice dos robots en lugar de uno solo.

Cuarto, en el taller, este robot, como la mayoría de los sistemas automatizados, no mata empleos, sino que los crea. Hace décadas, cada paso en el camino hacia la automatización se topaba con un escepticismo interminable y, por lo general, una sospecha absoluta por parte de la fuerza laboral, y es posible que algunos trabajadores todavía consideren que esas tecnologías destruyen empleos en estos días. Sin embargo, esa perspectiva se ha ido desvaneciendo desde hace algún tiempo. Suena como un cliché, pero la robótica y los sistemas automatizados hacen exactamente lo que siempre se esperaba que hicieran: mejorar el lugar de trabajo al hacerse cargo de los trabajos más peligrosos y monótonos, como cargar y descargar máquinas, pintar y soldar. La eliminación de metales no es una excepción. Y a medida que el taller se vuelve más sofisticado, se crean nuevas oportunidades. Con máquinas más capaces que realizan más tareas, los trabajadores deben cuidar esas máquinas cambiando las herramientas; montar, perfeccionar y desmantelar celdas de trabajo temporales; y, por supuesto, programar robots.

El escáner láser del sistema ilumina el extremo del tubo y el sistema de visión captura su perfil. Esto permite que el sistema tenga en cuenta cualquier falta de redondez u otras variaciones dimensionales para que la trayectoria de la herramienta de biselado se adapte a la geometría específica de cada tubo.