ROBOTICA1404: PROYECTO FINAL

PROYECTO FINAL 2015

SOLDADURA ROBOTIZADA DE TECHOS DE AUTOMÓVILES

INDICE:
1. INTRODUCCIÓN
2. DESCRIPCIÓN DEL PROCESO
3. ELEMENTOS UTILIZADOS
4. SISTEMAS DE SEGURIDAD
5. FUNCIONAMIENTO DE LA CÉLULA
6. PROGRAMACIÓN DE LA CÉLULA ROBOTIZADA
7. SIMULACIÓN DE LA CÉLULA ROBOTIZADA

INTRODUCCION:

Este proyecto está redactado incluyendo elementos de seguridad y control que garanticen el correcto funcionamiento de la celda.

La programación de los robots, las cintas y demás componentes que integran este apartado de la cadena de producción, se realizará usando el software de simulación de planta de la empresa alemana KUKA (KUKA Sim Pro). La programación utilizada para los robots sla realización del diseño, instalación y puesta en servicio de una línea de soldadura robotizada de techos de vehículos. La instalación estará compuesta de tres robots que serán los encargados de llevar a cabo el proceso así como dierá el “teaching”, e incluirá movimientos tanto en coordenadas robot como en cartesianas y,el programa de cada robot será llevado a cabo por su respectiva controladora.

SITUACIÓN INICIAL:

Tras la reciente gran expansión del grupo VAG , marca referente en el sector de la automoción dicha empresa necesita añadir mas líneas de producción tras el gran incremento del volumen de ventas. Para ello, además de muchas otras tareas se decide implantar una nueva celda de soldadura robotizada de techos para así, incrementar la productividad de la empresa y aumentar todo lo posible la calidad de sus coches.
La empresa busca solucionar con la instalación de esta nueva celda robotizada un aumento de la productividad , debido al gran aumento de las ventas.

REALIZACIÓN/SOLUCIÓN:

Se utilizan 3 robots KUKA KR 30-HA, concebidos para tareas de alta precisión, los robots de la gama HA son especialmente aptos en las aplicaciones de láser,Soldadura o en la medición de piezas.

RESULTADO/ÉXITO:

Aumento de la producción: Debido a la implementación de robots en la manipulación de los techos, se podrá aumentar la producción de la línea de soldadura garantizando unos estandares de precisión y calidad, sello inconfundible de la marca. Al implementar los robots se produce una reducción significativa de los tiempos de producción así como de los costes.
Reducción de accidentes: Al reducir la intervención de los operarios en la línea de soldadura a labores de mantenimiento, la posibilidad de que ocurran accidentes laborales, se reduce prácticamente a cero. Además se implementarán sistemas de seguridad enumerados posteriormente.
Alta disponibilidad: Es importante salientar la posibilidad de tener trabajando a los robots en el servicio a tres turnos, con un buen índice de repetitividad y precisión que se encuentra sobre lo previsto a pesar del ambiente trabajo tan agresivo en el que realizan su trabajo.
Alta flexibilidad: Debido a la movilidad de sus seis ejes, los robots permiten una ágil manipulación de los techos con una buena calidad tanto en lo referente a temas de velocidad como de precisión. Se dispone de un cambiador de herramientas, por tanto, es posible equipar nuevas antorchas y pinzas de soldadura para adaptar el proceso a nuevos modelos de vehículo rápidamente según necesidades.

DESCRIPCIÓN DEL PROCESO:

El proceso consiste en realizar la soldadura robotizada del techo en la cadena de producción del Volkswagen golf 6 mediante la instalación de una celda robotizada en la cadena de producción del mismo para tal fin. Los techos vienen desde el exterior de la celda a través de una cinta transportadora para que, posteriormente los recoja un robot mediante un gripper acoplado a la muñeca del robot, lo posicione y sujete mientras los otros dos realizan la operación de soldadura; para que, finalmente el vehículo continúe su proceso de ensamblado por la factoría.

ELEMENTOS UTILIZADOS:

• 3 Robots KUKA KR 30-HA

• 1 De estos robots irá suspendido en un pórtico con el fin de ahorrar espacio y mejorar los tiempos de producción.

• 1 Gripper o grupo de ventosas de vacío que irá acoplado a la muñeca del Robot; tiene como objetivo la manipulación del techo del vehículo.

• 3 Controladoras específicas de la marca alemana KUKA (KRC4) para llevar a cabo la programación y control de cada uno de los robots de forma independiente.

• 1 Cinta transportadora para el desplazamiento lineal de vehículos a lo largo de la cadena de producción.

• 1 Cinta transportadora para el desplazamiento lineal de los techos al interior de la celda.

• 2 Antorcha para soldadura MIG/MAG para realizar la soldadura del techo al resto del chasis del vehículo. Irán acopladas en las muñecas de los dos robots restantes.

• PLC el cual gestionará el desplazamiento de las cintas transportadores y realizará el tratamiento de las señales de los sensores de la celda (excepto los de seguridad que serán gobernados por un PLC específico).Llevará acoplados módulos de entradas/salidas según sea necesario por las exigencias requeridas.

• PC INDUSTRIAL a través del cual un operario controlará el proceso a través de un software Scada que enviará datos del proceso a la base de datos de la factoría.

SISTEMAS DE SEGURIDAD:

•Balizas de señalización que, a través de sus indicadores luminosos nos darán información acerca de posibles violaciones en el sistema de seguridad de la celda y del sistema de “ muting “ de la cinta transportadora de techos.

•Barrera Láser para llevar a cabo la función de “muting” y controlar el flujo de techos por la cinta transportadora.

•Escáner de seguridad con función de barrido mediante el establecimiento de una zona de seguridad para que, en caso de acceso no deseado al interior de la celda el sistema debe detenerse automáticamente. Se colocarán dos, uno en cada puerta de entrada/salida de vehículos.

•4 extintores adecuados según normativa de prevención de riesgos laborales en cuestión de incendios y zonas con atmósferas peligrosas.

•Mando para la puesta en marcha con Seta de seguridad para emplear en caso de parada de emergencia manual.

•PLC de Seguridad. Destaca por su color amarillo y será el encargado de llevar el control y gestión de las señales de todos los elementos (sensores) que configuran el sistema de seguridad de la celda.

•Paneles opacos para soldadura. Deben recubrir toda la periferia de la celda para prevenir la proyección de cuerpos extraños y proteger la vista de los operarios frente a la luz emitida por el proceso de soldadura. No se ha incluido en la simulación de la celda con el fin de mejorar la visibilidad hacia el interior de la misma.

•Vallado de gran altura para impedir el acceso al interior de la celda.

· • Cerradura de Seguridad

FUNCIONAMIENTO DE LA CÉLULA ROBOTIZADA:

El primer robot es el encargado de recoger el techo del vehículo procedente de la cinta transportadora. Posteriormente y mientras el vehiculo se situa en la posición para la soldadura el robot realiza una maniobra de aproximación para proceder con la soldadura. Una vez el coche esta parado y debidamente posicionado el primer robot finaliza la colocación del techo y los otros dos entran en acción realizando la soldadura a lo largo del contorno del techo. Una vez finalizado los robots vuelven a sus respectivas posiciones iniciales y la cinta que transporta el vehículo se pone en marcha y cuando esta activa un sensor se abre la puerta para que el vehículo continúe con su ruta de fabricación por la factoría.

PROGRAMACION DE LA CÉLULA ROBOTIZADA: