Caracterización, montaje y formación activa en robótica industrial aplicada

Desde hace algunos cursos, organizamos charlas y formaciones en tecnología para la Industria 4.0 para nuestro alumnado, apostando por un perfil técnico que responda a las necesidades demandas por el sector.

En esta ocasión, hacemos mención de ciertas actividades de grupo de trabajo llevadas acabo desde inicios del curso pasado, y en las que participaron, profesores de los departamentos de las Familias de Instalación y Mantenimiento (germen de la idea, 6 profesores implicados), Electricidad y Electrónica (3 profesores implicados), incluso de Transporte y Mantenimiento de Vehículos (1 profesor implicado). Entre todas y todos impulsamos el inicio de un pequeño espacio para la robótica, aportando cada uno desde nuestros conocimientos disciplinares, colaborando para aprender y formándonos en el manejo e integración de sistemas robotizados. Siempre con el objetivo de mejorar la calidad formativa a ofrecer a nuestro alumnado.

Se establecen cuatro objetivos principales como guía y fin de la actividad del Grupo de Trabajo:

  • Analizar y experimentar en la caracterización (definición, diseño y configuración) de estaciones con perfil estructural mediante metodología SMED.
  • Comprender la importancia de aplicar el co-desarrollo proyectual basado en metodología ABP.
  • Desarrollar herramientas y metodologías con recursos TIC empleados en industria 4.0 que faciliten el montaje de estaciones robóticas bajo condiciones de seguridad.
  • Adquirir experiencia en cableado y programación de robots industriales.
La tecnología que conforma la Industria 4.0 (Fuente. Jornada Festo).

Las tareas a realizar y estructuración de las mismas se organizan en base a cuatro referencias:

  1. Conocer las características del brazo robótico disponible en el centro docente MOTOMAN GP8 de YASKAWA, su control y particularidades.
  2. Conocer la situación de la robótica actual y tecnologías emergentes relacionadas con el 4.0, así como la tendencia de uso de robots en los diversos sectores, poniendo el punto de mira en el sector industrial.
  3. Conocer la normativa aplicable en cuestiones de seguridad, teniendo en cuenta que se ubicará en un espacio dedicado a aplicaciones didácticas.
  4. Entender el valor de la aplicación de herramientas de la Industria 4.0 como la impresión 3D, el modelado paramétrico, simuladores, lenguajes de programación y sistemas coworking.

Actualmente, las estructuras de montaje rápido que permiten cambios en la configuración por cuestiones de ampliación productiva o mejoras (tipo metodología SMED) se han impuesto en la mayor parte de las líneas de producción automatizadas, incluso encontramos configuraciones para la distribución de sistemas estáticos como oficinas. Con lo que, se decide emplear por unanimidad configurar una estación con perfil estructural de aluminio templado para la célula robótica que es caracterizada de forma paramétrica en CAD 3D.

Renderizados obtenidos del montaje virtual paramétrico de la célula robótica (versión 3, propuesta final) realizado en software Autodesk Inventor.

La ventaja de emplear un sistema de ingeniería concurrente es que la optimización del tiempo de producción que se produce, dado que varias fases del proyecto pueden realizarse en paralelo, al mismo tiempo, evitando que el personal quede en fase de parada. Además, con el uso del modelado 3D se definen y resuelven problemas de montaje incluso antes de que puedan producirse en la etapa de montaje físico, reduciendo enormemente tiempos de espera y errores. Con lo que el grupo de trabajo va avanzando en el montaje de la célula, con el apoyo incondicional del alumnado de 2º de Mantenimiento Electromecánico.

Además de la inmersión en programación de robots, simuladores, funciones especiales… la industria 4.0 abarca más elementos tecnológicos que necesariamente había que conocer, entre ellos los cobots y la impresión 3D.

La #covid19 paralizó actividades de carácter presencial con lo que el grupo tuvo que adaptarse y posponer objetivos a medio plazo para los que era necesario al menos algunos miembros se reunieran. Uno de los grandes handicaps ha sido el sistema de red actual en nuestro centro, siendo necesario para el uso de las licencias flotantes del software de programación (SO Windows). Actualmente, la programación del robot se realiza por puntos, optimización de trayectorias y funciones especiales que incluso se pueden virtualizar introduciendo los modelos tridimensionales del espacio, dispositivos y piezas o elementos que manejan.

Captura de pantalla de trabajo con el simulador (para más información, puede consultarse el simulador de MOTOMAN).

Poco a poco, fuimos retomando el ritmo de la formación activa, gracias a la colaboración de la empresa CFZ Cobots, expertos en robótica colaborativa, nuestro alumnado de Mantenimiento Electromecánico y algunos interesados desde Electricidad disfrutaron de la inmersión en este campo de la robótica, dado que no disponemos en el centro de este tipo de dispositivos.

La gran gran sorpresa llego prácticamente al final de este peculiar curso académico… cuando desde Conselleria nos anunciaron la llegada de un FANUC, por supuesto, nos pusimos manos a la obra. Con él se sigue apostando porque nuestro alumnado tanto de Mantenimiento Electromecánico, de Sistemas Electrotécnicos y Automatizados, de Electromedicina… tengan la oportunidad de impulsar su currículo.

En breve esperamos, contaros más…

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.