Automatización
de los Procesos
de Manufactura
Tópicos de este Capítulo
Historia de la Automatización de la Manufactura
Objetivos de la Automatización
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Integrar
Mejorar la Productividad
Mejorar la Calidad
Reducir la Intervención Humana
Reducir daños a las piezas
Aumentar el nivel de seguridad
Economizar espacio
Glosario
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Cantidad Total Producida
Tamaño de Lote
Rapidez de Producción
Tipo de Producción y Volumen
Tipo de Produccion
Experimental o prototipos
Piezas o lotes pequeños
Cantidad producida
1-10
<5000
Lotes o gran volumen
5000-100,000
Produccion en masa
100,000+
Productos característicos
Todos
Aviones, maquinas especiales, moldes,
joyería, implantes ortopédicos, misiles
Camiones, maquinaria agrícola, motores a
reacción, motores diesel, partes de
computadoras, artículos deportivos.
Automóviles, electrodomésticos, sujetadores,
recipientes para alimentos y bebidas
Volúmenes anuales aproximados de producción.
Organización de equipos
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Fija
Organización de equipos
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Funcional (talleres, job shop)
Organización de equipos
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Líneas de ensamblaje
Organización de equipos
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Celdas de Manufactura
Características generales de los Procesos
Productivos
Flexibilidad vs. Productividad
Flexibilidad y productividad de varios sistemas de manufactura. Nótese la intersección
ente ellos. Se debe a los diversos grados de automatización y control
computadorizado que son posibles en cada grupo.
Tipos de Automatización
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Hard Automation
Soft Automation
Tipos de maquinas Transfer
(a) recto (b) circular.
Manufacturing, Engineering & Technology, Fifth Edition, by Serope Kalpakjian and Steven R. Schmid.
ISBN 0-13-148965-8. © 2006 Pearson Education, Inc., Upper Saddle River, NJ. All rights reserved.
Línea de transferencia para producir bloques de motor y cabezas
de cilindros (Ford Motor Company)
Controladores Lógicos Programables
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PLCs
Posiciones de Agujeros Taladrados en una Pieza
Tres tipos diferentes usados para medir o fabricar los agujeros: (a) absoluto; (b)
incremental y (c) mixto o punto flotante.
Máquina
herramienta
controlada
numéricamente
Sistemas de Control de lazo abierto y lazo cerrado
Sistemas de Medición de coordenadas
(a) Directo. (b) y (c) Indirecto.
Movimientos de la Herramienta en una Máquina CNC
(a) Punto a punto (b) Continuos
Tipos de Interpolación en CNC
(a) lineal, (b) continuo y (c) circular.
Métodos de Interpolación
(b)
(a) Ilustracion de operaciones de taladrado y fresado. (b) Mecanizado de una
superficie esculpida en una maquina CNC de 5 ejes.
Movimientos Básicos en un Torno
Movimientos Básicos en un Torno
Movimientos Básicos en un Torno
Ejemplo de Programación CNC
Ejemplo de
Programa CNC
(Código G)
Precisión, Repetibilidad y Resolución
Ventajas
Aplicación de control Adaptativo
Fresado con Control Adaptativo
Inspección del Diámetro durante una Operación
de Torneado
Automated Guided
Vehicle (AGV)
Un AGV cargando un Pallet
Robot 6-Ajes KR030 KUKA
Payload 30 kg Repetibilidad ±0.15mm (±0.006 in.).
(b) work envelope
Otro Robot
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Payload 10 kg (22 lb.) Repetibilidad ±0.2 mm (±0.008 in.).
Componentes de un Robot
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Brazo robótico
Efector final
Fuente de Poder
Sistema de Control
Dispositivos de Control
Dispositivos acoplados como efectores finales
Tipos de Robots Industriales
(a) cartesiano (rectilinear), (b) cilindrico, (c) esferico (polar) and (d) articulado
Envolventes de trabajo
Programación de Robots
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Secuencia fija y variable
Reproductor
Control Numérico
Sensorial o adaptivo
Aplicaciones de Robots
Soldadura a punto
Aplicación de selladores en
uniones de una carrocería
Selección de Robots
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Capacidad de Carga
Velocidad de Movimiento
Confiabilidad
Repetibilidad
Configuración del Brazo
Grados de libertad
Sistema de Control
Memoria
Workenvelope
Ensamblado
Automático
Porta herramienta inteligente
Garra de Robot (Gripper)
Aplicaciones de Visión Artificial
(a) Inspeccion (b) Identificacion (c) Informacion posicional (d) Pintura
Fijadores Flexibles
Análisis DFA
Sistemas Transfer para Ensamble Automatizado
Estación de Ensamble con dos brazos robóticos
Alimentadores de piezas
Sistemas de Fijación Modular
Sistemas de Fijación Modular
Case Study Housing
Completed Modular Fixture
•
Completed modular fixture with cast-iron housing in place, as would be
assembled for use ina machining center or CNC milling machine.
Case Study: Modular Fixture Design
Cast-iron housing and the machining
operations required.
Modular components used to construct
the fixture for CNC machining of the
cast-iron housing
Completed modular fixture with cast-iron
housing in place, as would be assembled for
use in a machining center or CNC milling
machine. Source: Courtesy of Carr Lane
Manufacturing Company.
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