Configuración correcta del robot "a la primera" con RCS L-90
Antecedentes
MTC es una organización de investigación y tecnología con sede en Coventry, financiada en parte por sus miembros y en parte por el gobierno. Han desarrollado una idea novedosa que han denominado "Fábrica en una caja".
Para responder a la necesidad de trasladar los procesos de fabricación a emplazamientos remotos, MTC ha desarrollado células robóticas a medida en contenedores de transporte móviles. El objetivo es que estas "fábricas en una caja" puedan trasladarse a lugares aislados o peligrosos donde se puedan realizar tareas más arriesgadas con una mínima interacción humana.
Steve Cartwright, ingeniero jefe de tecnología del Grupo de Ingeniería Digital, explica: “Cuando existe un riesgo para las personas que trabajan en una operación peligrosa, podemos colocar un contenedor de transporte con capacidad de fabricación en una zona remota, alejada de los humanos, y así eliminar ese riesgo”.
El último proyecto del MTC, denominado "Proyecto Charge", consiste en un contenedor de transporte del tamaño de un baño promedio donde dos robots industriales de ABB se dedican a desmontar baterías eléctricas para su reciclaje. Liam Bradley-Smith, técnico especializado en MTC, comenta: “Las baterías son cada vez más avanzadas. Integran más celdas en el mismo espacio. Están optimizando al máximo la capacidad para permitir un mayor tiempo de conducción y un tiempo de carga más rápido. Por todo esto, cada vez es más complejo desmantelarlos”.
Al poder instalar más celdas en el mismo espacio, los coches que utilizan baterías para vehículos eléctricos aumentan el tiempo de conducción con una recarga más rápida.
Tamas Barany y Josie Götz actualizan el punto central de la herramienta del robot (TCP) con nuevos datos precisos del paquete integrado de software RCS
Objetivo
La demanda de baterías para vehículos eléctricos está creciendo en el Reino Unido, y se espera que la capacidad de fabricación alcance los 110 GWh al año en 2030, según la Faraday Institution. Para proteger el medio ambiente, las baterías de los vehículos eléctricos deben desecharse mediante procesos sostenibles.
La Sociedad de Fabricantes y Comerciantes de Automóviles estima que en 2030, solo en el Reino Unido habrá 28 000 toneladas de baterías que requerirán reciclaje, cifra que aumentará a 235 000 toneladas en 2040. Josie Götz, ingeniera de investigación senior del MTC, comenta: “Se prevé una gran sobreabundancia de baterías que llegarán al mercado de productos usados, de segunda mano o de reciclaje, y su desmantelamiento supondrá un reto debido al material peligroso o al riesgo de sobrecalentamiento e incendios.
Para facilitar la implementación del concepto de célula, MTC necesitaba poder instalar los robots de forma rápida y consistente tras su reubicación. Cartwright añade: “Tenemos mucha experiencia en el lanzamiento de robots. No siempre es fácil. Ha crecido en tecnología y en prestaciones. En el sector manufacturero siempre existe la presión de poner en marcha los robots lo antes posible".
Solución
El RCS L-90 es un ballbar lineal diseñado para agilizar la configuración
de robots industriales. Aporta la experiencia de Renishaw en metrología, a
la robótica industrial.
Diseñado para robots de seis ejes, el impacto del RCS L-90 radica en la rápida configuración del bastidor de la herramienta y de la pieza, la verificación del bastidor de la herramienta, las pruebas de repetibilidad de las articulaciones y las pruebas de rendimiento de la trayectoria para robots que realizan trabajos complejos. El sistema RCS L-90 evalúa la precisión de un robot mediante rutinas de comprobación de estado y puede recuperar un robot sin necesidad de volver a programarlo.
Götz explica: “El sistema RCS L-90 nos permite comprobar rápidamente dónde se encuentra el TCP, si hay alguna desalineación con el TCP del robot, si se ha producido un fallo o si se ha cambiado la celda a una ubicación diferente. Y eso nos da la confianza para poder ejecutar las rutas y los programas para los que el robot ha sido programado”.
Bradley-Smith añade: “La idea es que, antes de empezar, hagamos una comprobación después de cualquier movimiento. Tenemos que asegurarnos de que los robots funcionen como esperamos. Están calibrados, están funcionando correctamente y nada se ha desviado. Más adelante, se puede utilizar tras una "validación". De este modo, aseguramos un rendimiento continuo del robot”.
Y continúa: “en este momento, estamos utilizando esta Fábrica en una caja para desmontar celdas de baterías y vehículos eléctricos. Pero, más adelante, lo reutilizaremos para otra actividad, según sea necesario. De nuevo, esperamos incorporar esas actividades de calibración a nuestra rutina diaria para garantizar que los robots funcionen como nos gustaría".
Ballbar L-90 RCS conectado a un robot ABB dentro de un contenedor de envío, preparado para ejecutar ensayos de configuración del robot
Lo importante aquí es el tiempo.
Steve Cartwright — Ingeniero jefe de tecnología, Grupo de Ingeniería Digital
Resultados
Steve Cartwright — Ingeniero jefe de tecnología, Grupo de Ingeniería Digital
Cartwright explica: “Es cuestión de tiempo y de la fiabilidad de los datos que surjan de esta situación. Para garantizar que, cuando comencemos, podamos iniciar la producción sin problemas de tolerancia en todo el sistema. Espero que en el futuro esta tecnología se integre en los sistemas robóticos y se convierta en una configuración universal. De forma que, una vez encendido, pueda calibrarlo pulsando el botón de inicio".
Una afirmación que comparte Bradley-Smith: “Desde la implantación de esta tecnología, vemos una configuración correcta desde el principio. Estamos poniendo en marcha los robots y están donde deben estar. Con programas que se ejecutan automáticamente. No es necesario estar presente con un sistema de medición externo que rastree al robot para saber que está en el lugar correcto. Es un proceso más sencillo”.
“Por lo tanto, la productividad y el rendimiento aumentan directamente al implementarlas. Esta va a ser nuestra nueva normalidad. Lo integraremos en todas nuestras células robóticas donde exista la posibilidad de cambios con el tiempo y garantizaremos un enfoque coherente en el futuro”.
Documentos
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Case study: 'Right first time' robot set-up with RCS L-90 - Manufacturing Technology Centre [en]
‘Factory in a Box’ is an idea developed by the Manufacturing Technology Centre (MTC). The concept emerged to fulfil a need for industrial robotics in remote or hazardous locations without human involvement. In this case study understand how The RCS L-90 portable in-field toolkit gave MTC the confidence to move containers without the need for manual robot reteaching.
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