Manejo de cobots para Electromecánicos

En breve se cumplirá un año de la sesión con cobots UR en la que disfrutó enormemente nuestro alumnado de Mantenimiento Electromecánico y algún otro curioso de Electricidad y Electrónica. Como siempre, la visita imprescindible de nuestros colaboradores CFZ Cobots es tremendamente esperada.

Con esta experiencia extracurricular, completamos enormemente visión de nuestro alumnado en líneas automáticas, pues la robótica colaborativa es una herramienta de la industria de necesario conocimiento por el Técnico en Mantenimiento Electromecánico 4.0, junto con las tecnologías clásicas mecánicas o la neumática, la electricidad y oleo-hidráulica.

Los cobots son una nueva generación de robots que se integra en entornos de fabricación, manipulación… entre ellos el cobot es un robot destinado a interactuar físicamente con los humanos en un espacio de trabajo compartido (sin restricciones de seguridad), diseñados para trabajar de manera autónoma o semiautomática. 

En la siguiente comparativa podemos apreciar a grandes rasgos en qué difieren de los brazos robóticos convencionales:

Con todo, lo más esperado de la demostración de funcionalidades de los cobots está como siempre en la práctica, que era lo que todos y todas los asistentes esperaban. Y por supuesto, quedaron encantados con la facilidad de manejo a través del panel táctil de control.

¡Que nadie se asuste! Estas imágenes se tomaron justo antes del confinamiento de 2020. Este curso esperamos volver a repetir la experiencia para completar el currículo de nuestro alumnado de 2º curso que en muy poquito iniciará sus Prácticas en Centros de Trabajo, y evidentemente se realizará con todas las medidas de seguridad para cuidado de todos.

Desarrollo de un dispositivo para mejorar el ajuste de parámetros con la impresora 3D

Como docente el aprendizaje de tus alumnas y alumnos son tu prioridad principal. En muchas ocasiones aparecen pequeños retos a solucionar para evitar tropiezos en ese proceso de aprendizaje o para generar un aprendizaje más fluido, centrando la atención en lo verdaderamente importante de cada unidad técnica o práctica procedimental.

Es el caso del Reseteador, realizado en alianza entre el Departamento de Electricidad y Electrónica y el Departamento de Instalación y Mantenimiento. Este dispositivo pretende flexibilizar y adecuar la temperatura de impresión en función de las características geométricas del modelo a obtener mediante la impresora XYZ ubicada en nuestro LAB.

Imagen del dispositivo diseñado y fabricado montado (a la derecha, vista de los ajustes internos a los componentes electrónicos).

El parámetro de la temperatura es decisivo en la fabricación de cualquier prototipo por FDM (o FFF, fabricación por filamento fundido, término empleado para referirse a la misma tecnología, no patentado por Stratasys). Las características químicas del filamento determinarán la temperatura de fusión, incluso cada fabricante puede realizar recomendaciones específicas, incluso el mismo material pero en colores diferentes puede tener variación de temperaturas según el pigmento usado.

Si la temperatura es baja, no extrusiona correctamente el filamento, hay puntos donde las capas sucesivas no llegan a fundirse entre sí y se separan. Por otro lado, con exceso de temperatura, el plástico genera burbujas y la superficie queda mucho más rugosa. Y esto, en términos generales. Con lo que una variación de 1ºC muchas veces soluciona la impresión sorprendentemente.

Diseñado el dispositivo y montada la electrónica era fundamental su protección, pues en su uso potencial está basado en un “quita-y-pon” continuo según las necesidades de las pruebas que realice el alumnado en el estudio del impacto de la temperatura en el proceso de impresión.

El modelado, uniones y ajuste se diseñan y modelan para el proceso de fabricación aditiva en PLA, teniendo en cuenta, además, que generalmente será personal con desconocimiento de la materia y que trabajará probablemente con prisas por observar el resultado de sus modelos o planteamientos geométricos, en muchas casos, como sabemos los experimentados en la materia, con final poco exitoso dado que llegar a la impresión óptima de piezas requiere de un histórico de experimentación previa con los parámetros, conocimiento del comportamiento del material en el proceso y análisis de la geometría adecuada al FDM.

Con todo, poder variar la temperatura facilitará al alumnado un ajuste más adecuado al planteamiento del modelo planteado, minimizando descartes de material por error, y con ello, los costes de la propia práctica. Una vez más un buen ejemplo de trabajo colaborativo multidisciplinar, finalizado en modo teletrabajo por el #covid-19.

Seminario técnico sobre Tecnología 3D y su industria

La industria actual está mostrando grandes cambios a nivel tecnológico y en el modo de trabajo. Sicnova es una empresa puntera en el desarrollo y aplicación de piezas de fabricación aditiva nos muestra todo el potencial que actualmente ya es una realidad en empresas de diversos sectores.

En colaboración con la empresa Sicnova, durante las Jornadas de la Formación Profesional, a finales de febrero, disfrutamos en nuestro centro de un seminario técnico sobre las posibilidades de la implementación de la fabricación aditiva en el mantenimiento industrial, así como, el empleo de las tecnologías 3D en el sector médico.

Muestra de impresión de un biomodelo en Ultimaker.

Además de analizar los parámetros importantes respecto a la valoración del empleo de esta tecnología en el sector industrial, como la personalización, tiempos y costes, se han analizado diversos casos de éxito de empresas que ya incluyen la fabricación aditiva como una estrategia o recurso necesario dentro de su desarrollo habitual. El utillaje personalizado ha constituido toda una revolución, teniendo la posibilidad de obtener un conjunto de instrumentos y herramientas que optimizan las operaciones en un proceso de fabricación, mediante el posicionamiento y sujeción de una pieza o conjuntos de piezas a un sistema de referencia ajustado a las especificaciones concretas de máquina y operación concretas.

Algunos ejemplos de diversas piezas impresas empleadas en el mantenimiento industrial.

Las grandes ventajas que nos aporta el introducir la fabricación aditiva en el mantenimiento industrial y el diseño y fabricación de utillaje son:

– Reducción de tiempos en procesos productivos o paradas de equipos.

– Reducción de costes.

La técnica patentada como FDM (Fused Deposition Modeling) es ahora una de las tecnologías de impresión más populares debido a su fácil manejo y a un coste de adquisición relativamente bajo a través de la democratización realizada por diferentes marcas como ya sabemos.

El sector de los materiales para impresión avanza a gran velocidad dado que cada vez existen más impresores experimentados que demandan características especiales, con ello podemos encontrar filamentos técnicos como el PEEK, PP, cerámicos, compuestos, biocompatibles,… o incluso con aditivos lumniscentes, antimosquitos… que podemos fabricar en impresoras de coste reducido siempre y cuando dominemos las variables de impresión.

Proyectos de montaje y mantenimiento de líneas automatizadas

Finalizamos el módulo de Montaje y Mantenimiento de Líneas Automatizadas (del ciclo de grado medio Mantenimiento Electromecánico) con los últimos montajes realizamos por nuestros alumnos para el PFM (proyecto final de módulo), entre los que destacan: un manipulador lineal para la selección automática de piezas defectuosas, una banda de transporte con carga y clasificación de piezas metálicas y no-metálicas de forma automática, una dosificadora automática para el llenado de botes con producto a granel… entre otras.

Con esta práctica, los alumnos se ven forzados a planificarse, coordinarse, autoevaluar su proceso de aprendizaje, investigar, re-idear y generar mejoras, así como, aplicar herramientas de la Industria 4.0 como la impresión 3D, el modelado paramétrico, simuladores, lenguajes de programación y sistemas coworking, en combinación con técnicas tradicionales de unión y generación de piezas y ensamblajes.

Empujador con geometría particular

Nuestros alumnos Adrián y Carlos del ciclo de Mantenimiento Electromecánico han recurrido a la fabricación aditiva (impresión 3D) en FDM usando PLA para diseñar un empujador de piezas con capacidad además de cerrar el dosificador vertical de piezas, evitar el giro del vástago en los desplazamientos de avance y retroceso y enviar señales de ejecución (con finales de carrera por contacto eléctricos) al mando.

Una solución que les ha permitido corregir rápidamente algunas de las averías y defectos que presentaba la práctica de montaje y mantenimiento de líneas automatizadas.