Implantació d’un robot manipulador al procés de fabricació CNC i raspallat de tubs de forquilla de motocicleta

Abstract

L’objectiu principal del projecte es implantar l’automatització de l’alimentació d’un torn de control numèric i el posterior raspallat intern de tubs de forquilla de motocicleta mitjançant un robot manipulador de la marca Fanuc. Procés que actualment es desenvolupa de manera semi automatitzada, mitjançant un torn de control numèric i un operari que l’alimenta. El projecte pretén posar en matèria com s’assoleix l’automatització del procés, posant esme sobre el disseny d’utillatge, eines i suport. Es descriu també l’estructuració de la programació del robot manipulador, mitjançant el llenguatge TPE quines instruccions i quin tipus de programació de moviments s’utilitzen. En el projecte s’estudia el procés de fabricació inicial i s’adapta el mateix a una producció completament automatitzada. Es desenvolupa un estudi de les referències de tubs de forquilles que es fabriquen a l’empresa i quins processos poden ser posposats o anteposar per tal de definir un nou procés de fabricació amb les mínimes variants possibles. Es descriu tant l’estudi d’enginyeria mitjançant softwares de simulació de la pròpia marca del robot així com softwares de disseny CAD i la posterior posta en marxa i l’anàlisi de dades dels resultats obtinguts. Les eines i utillatges són dissenyades per establir un procés de fabricació estable i flexible, adaptant-lo a les referències de tubs de forquilla nombrades en el projecte. Són desenvolupades simulacions d’elements finits per validar la resistència mecànica del elements que composen la cel·la robòtica.

En el projecte s’estudia també la viabilitat, tant econòmica com productiva de la instal·lació amb les dades de producció generades fins al moment.

The main objective of the project is to implement the automation of feeding a numerical control lathe and the subsequent internal brushing of motorcycle fork tubes using a Fanuc manipulator robot. Currently, the process is semi-automated, with a numerical control lathe and an operator feeding it. The project aims to demonstrate how process automation is achieved, with a focus on the design of tools, equipment, and supports. The structure of the programming of the manipulator robot is also described, using the TPE language and specifying the instructions and types of motion programming used. The project studies the initial manufacturing process and adapts it to a fully automated production. An analysis is conducted on the fork tube references manufactured in the company, determining which processes can be rearranged or prioritized to define a new manufacturing process with minimal variations. The engineering study is described, using simulation software specific to the robot brand, as well as CAD design software, followed by the implementation and analysis of data from the obtained results. The tools and equipment are designed to establish a stable and flexible manufacturing process, adapting them to the fork tube references mentioned in the project. Finite element simulations are developed to validate the mechanical strength of the elements composing the robotic cell.

The project also examines the economic and productive viability of the installation, based on the production data generated up to the present moment.