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

Las laceraciones son un riesgo cuando se manipulan tubos y tuberías recién salidos de un molino. Taylor-Winfield usó un concepto convencional, un sistema de biselado automatizado, y lo actualizó para usar 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 el biselado y otras operaciones.

En todo el sector manufacturero, sería difícil encontrar un negocio que lo tenga más difícil 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 manera 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.

Tome el biselado, por ejemplo. Biselar los extremos de cada tramo de tubo o tubería que sale rodando de un molino suena como una tarea demasiado grande para asumirla, pero de hecho es necesaria. Los extremos de los productos tubulares, cuando se cortan correctamente, 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 desde la planta.

Cuando este trabajo se realiza manualmente, todo es difícil. Pasar un día entero tratando de obtener chaflanes de tubería consistentes con una herramienta operada manualmente puede ser una tarea abrumadora. 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, por lo general, tienen que conformarse con mano de obra no calificada. Posiciones como esta son difíciles de cubrir y mantener ocupadas.

El biselado no es nada nuevo, pero llevarlo a cabo con la última tecnología puede hacer que parezca un proceso nuevo y moderno. Taylor-Winfield Technologies Inc., Youngstown, Ohio, desarrolló recientemente un sistema de biselado robótico 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 está utilizando en las fábricas de procesamiento de tuberías en la actualidad.

"Los robots de hoy, combinados con la tecnología de sensores moderna, son extremadamente flexibles en sus capacidades", dijo 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 tubo o el diámetro de la tubería y determinar qué tan redondo o descentrado es el producto. Después de recopilar esta información, el brazo del robot traza el contorno exacto de la circunferencia, usando la herramienta 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 desechos sopla las virutas fuera del tubo para recogerlas en una bandeja, y un sensor de desplazamiento láser realiza una verificación 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 brindar la infinita versatilidad que brindan las brocas de biselado disponibles en el mercado, el sistema es eficiente; depende muy poco de la intervención humana, utilizando un sistema de cambio automático para intercambiar bits.

La capacidad del sistema de biselado robótico es más amplia de lo que parece después de un vistazo inicial. 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 descubrió 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 solo para biselar. Como desarrollador de equipos personalizados desde hace mucho tiempo con experiencia sustancial en remoción de metales, la compañía considera que esta máquina es una plataforma más que una máquina, una que puede adaptarse a otros procesos, como esmerilado, remoción de rebabas, desbarbado y pulido.

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

En cuarto lugar, en el taller, este robot, como la mayoría de los sistemas automatizados, no elimina puestos de trabajo, sino que los crea. Hace décadas, cada paso en el camino hacia la automatización se encontró con un escepticismo interminable y, por lo general, con una franca sospecha por parte de la fuerza laboral, y es posible que algunos trabajadores todavía vean estas tecnologías como asesinos de 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: mejoran el lugar de trabajo al hacerse cargo de los trabajos más peligrosos y monótonos, como máquinas de carga y descarga, pintura y soldadura básica. La eliminación de metales no es una excepción. Y a medida que el taller se vuelve más sofisticado, crea nuevas oportunidades. Con máquinas más capaces que manejan más tareas, los trabajadores deben atender esas máquinas intercambiando herramientas; instalar, afinar y desmantelar celdas de trabajo temporales; y, por supuesto, la programación de 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.