Cómo automatizar el desescoriado en plasma

La LISSMAC SBM-M D2 en las instalaciones de O'Neal Manufacturing Services en Greensboro, Carolina del Norte, elimina la escoria de la placa cortada con plasma con pasadores metálicos unidos a bandas de goma que se mueven a lo largo de la banda a medida que la pieza fluye a través de la máquina. Imágenes: Servicios de fabricación de O'Neal

Greensboro, NC, de O'Neal Manufacturing Services, es un lugar concurrido. Los 226,000 pies cuadrados. La instalación produce varias piezas, algunas que alcanzan más de 400 libras, para los fabricantes de equipos más grandes del país. Para un cliente en particular, la instalación de fabricación envía entre cinco y seis camiones de piezas de metal cada día.

El taller cuenta con una línea impresionante de equipos de corte: cuatro máquinas de corte por láser de fibra, tres láseres de CO2, cinco mesas de corte por plasma (una de las cuales también tiene capacidad de corte con oxicorte), una mesa de corte con oxicorte y dos máquinas de corte de tubos por láser. Eso crea muchos espacios en blanco para los procesos posteriores o la entrega a la etapa final de la pieza. También puede crear mucha presión para que otros en el taller se mantengan al día.

Ese fue el caso a principios de 2017. Las mesas de corte por plasma abrumaban la operación de limpieza de piezas cercana. Las piezas cortadas con plasma debían quitarse la escoria que salía de la mesa y terminarse de manera que cumpliera con las especificaciones del cliente. (Por ejemplo, algunos orificios tuvieron que rectificarse para crear un perfil específico). Treinta y dos limpiadores de piezas estaban haciendo el trabajo manualmente, pero no podían seguir el ritmo. Las piezas cortadas con plasma se descargaron de la mesa y se apilaron cerca del área de limpieza de piezas, a la espera de ser terminadas mecánicamente.

Una línea transportadora con equipo automatizado de desescoriado y preparación de bordes instalado más tarde ese año rectificó la situación. Los resultados experimentados en las instalaciones de Greensboro han sido notados por otros gerentes generales de la familia OMS, y el éxito ha demostrado cómo la tecnología de automatización puede ayudar a un fabricante de metales a aprovechar al máximo su situación laboral y, al mismo tiempo, minimizar el riesgo de lesiones.

Había mucha motivación para minimizar la cantidad de limpieza manual de piezas que se realizaba. Lo primero que notaría cualquier persona que observe esta acción de limpieza es la constante recogida y colocación de piezas pesadas. Las piezas pesadas se colocaban en el suelo y tenían que ser recogidas y colocadas en una mesa de esmerilado, retiradas cuando se completaba el acabado, colocadas en el suelo hasta pasar al siguiente paso, recogidas una vez más y colocadas en el lugar adecuado. carros para la entrega aguas abajo. Con este tipo de actividad viene el riesgo de lesiones, que es algo que todos los talleres quieren minimizar.

La pieza más grande, de unas 48 x 72 pulgadas y un peso de unas 430 libras, representaba el mayor riesgo para el limpiador de piezas. Sin una manera realmente fácil de voltear la pieza, porque era necesario quitar la escoria de ambos lados, los ingenieros de la compañía idearon una mesa que soportaba la pieza y permitía el acceso por debajo al limpiador de piezas. No era necesario voltear la pieza, pero alguien aún tenía que meterse debajo de la mesa para terminar el trabajo de limpieza.

"Es difícil para cualquiera que tenga que hacer eso, e hicimos alrededor de 40 de esos por día", dijo Matt Moon, el actual gerente general de la operación de OMS Greensboro.

El proceso de desescoriado manual era engorroso y los movimientos repetidos asociados con el proceso de acabado tensaban los músculos de los limpiadores de piezas.

Luego está el tema de la gente. La limpieza de piezas es un trabajo de nivel de entrada en el taller de Greensboro y, francamente, en la mayoría de las empresas de fabricación de metales, y puede ser difícil encontrar personas que quieran abordar esa tarea. Probablemente sea aún más complicado hacer que se queden ahí por un tiempo. Cuando una empresa está tratando de emplear a más de 30 para hacer ese tipo de trabajo, encontrar personas interesadas en el trabajo es increíblemente desafiante.

"Obviamente, es difícil encontrar personas que quieran hacer esto, así que cualquier cosa que puedas hacer para reducir la cantidad de personas involucradas, debes aprovecharla", dijo Moon.

El SBM-XL G2S2 tiene bandas abrasivas, dos en la parte superior y dos en la parte inferior de la unidad, que refinan las superficies de las piezas y bandas con bloques para redondear los bordes, dos filas en la parte superior y dos filas en la parte inferior, que eliminan las piezas. bordes afilados como navajas.

La limpieza manual de las piezas durante tres turnos aumentó el riesgo de lesiones para los empleados. Era un problema que necesitaba una atención seria.

Para abordar esto, OMS agregó un técnico de seguridad para supervisar las actividades de limpieza de piezas para cada turno. Eso impulsó la decisión de la empresa de comprar una respuesta automatizada para este proceso de trabajo arriesgado.

OMS compró una máquina de desescoriado LISSMAC SBM-M D2, una máquina de preparación de bordes y esmerilado SBM-XL G2S2 y aproximadamente 125 pies de transportadores para minimizar el manejo de piezas y reducir en gran medida la cantidad de limpiadores manuales de piezas que se necesitarían para el trabajo. El transportador está justo al lado de la mesa de corte por plasma, donde las piezas se pueden cargar directamente desde la mesa. Se mueven a lo largo de una mesa con cojinetes de bolas donde se centrifugan y un transportador los alimenta a la máquina de desescoriado. Desde allí, las piezas son recogidas por otro segmento del transportador motorizado y alimentadas directamente a la máquina rectificadora y redondeadora de bordes. Después de salir de eso, un transportador entrega las piezas al depósito final de piezas, donde se guardan piezas para aproximadamente tres días para los clientes. Si tuviera que mirar la configuración del transportador, tendría la forma de un rayo, según Moon.

La máquina desescoriadora cuenta con un sistema de pasadores metálicos que elimina la escoria de las piezas. Los pasadores están unidos a correas de goma que se mueven a través de las piezas a medida que ingresan al sistema. Dos juegos de correas con pasadores de metal limpian la parte superior de la pieza y dos juegos de correas hacen lo mismo debajo. Esto significa que nunca es necesario voltear las piezas durante el proceso de desescoriado.

"Estos alfileres de metal actúan como una persona con un cincel", dijo Brett Mandes, gerente de ventas sénior de LISSMAC. "El pasador de metal golpea el borde de la pieza o la esquina donde está la escoria. Cuando golpea la escoria, la derriba como si fuera a golpearla con un cincel de metal".

Si se rompe un pasador de metal, se pueden reemplazar sin tener que reemplazar toda la correa. Están unidos al cinturón con un perno y se pueden desatornillar, quitar y reemplazar con otro pasador.

Una vez que la pieza sale del área de desescoriado, una mesa motorizada recoge la pieza y la continúa por el transportador hasta la siguiente etapa. Las partes se suceden una tras otra y una al lado de la otra.

Mandes dijo que el ancho máximo de la pieza para el sistema es de 59 pulgadas. El grosor máximo de la pieza es de aproximadamente 4,75 pulgadas. La pieza más pequeña que se puede enviar a través de este sistema es de aproximadamente 6 pulgadas de largo y 2 pulgadas de ancho.

La segunda máquina LISSMAC funciona de manera muy similar al proceso de desescoriado. El primer conjunto de correas, orientadas a lo largo de la alimentación entrante, no en la dirección en la que fluye la pieza, rectifica la parte superior e inferior de las piezas para refinar aún más la superficie y crear una pieza sin escoria. Dos juegos de bandas abrasivas están ubicados en la parte superior de la unidad y dos en la parte inferior.

Desde allí, las piezas se introducen en la parte de redondeo de bordes de la máquina. Nuevamente, las correas con bloques de redondeo de bordes (dos filas en la parte superior y dos filas en la parte inferior) se encuentran con las piezas a medida que pasan entre el movimiento transversal de las correas.

Mandes dijo que en la aplicación OMS el redondeo del borde es más un "ablandamiento" del borde. Los bloques eliminan cualquier borde afilado. El usuario puede ajustar el grado de redondeo de los bordes, desde muy ligero hasta pesado. Como resultado, los bloques de redondeo de bordes se ajustan para que realmente apliquen suficiente presión para eliminar solo el material necesario para crear el borde deseado.

Mandes agregó que la máquina tiene una fotocélula que monitorea la vida útil de los bloques abrasivos. Al detectar que los bloques se están desgastando debido al uso, la máquina ajusta automáticamente la posición de las bandas para garantizar que los bloques para redondear los bordes produzcan un resultado consistente y repetible con poco o ningún ajuste manual.

"La máquina mueve intermitentemente esos bloques a medida que se desgastan, por lo que no es necesario depender de una persona para monitorear eso", dijo Mandes.

Moon dijo que desde que se instaló la línea de desescoriado y preparación de bordes, la operación de limpieza de piezas adjunta a la mesa de corte por plasma ha pasado de ser un desafío de fabricación monumental a un proceso de producción eficiente que está llamando la atención de otros dentro de la familia OMS. Mencionó que en una reunión reciente de otros gerentes generales de OMS en las instalaciones de Greensboro, la mayoría de los invitados querían ver el transportador LISSMAC y un par de gabinetes de voladura cercanos, que se usan para terminar la placa antes de cortar y cortar piezas con plasma. directamente de la mesa, dependiendo de lo que dicten las especificaciones del cliente.

"Puede que nos esté maldiciendo, pero no podría decirte cuándo fue la última vez que tuvimos una lesión en la limpieza de piezas", dijo Moon. (La planta de Greensboro recibió el Premio al Mérito de Seguridad 2022 de la Asociación de Fabricantes y Fabricantes en abril).

Una de las mejores formas de minimizar el riesgo de lesiones en un proceso es eliminar del proceso a aquellos que puedan resultar lesionados. Eso es lo que la línea de acabado automatizada ha permitido hacer a OMS. Mientras que antes se necesitaban 32 personas para eliminar la escoria y preparar los bordes con amoladoras manuales, hoy en día solo se necesitan de dos a seis personas. Si las piezas tienen un tamaño más grande, dos personas pueden manejar la transferencia de piezas desde la mesa de plasma hasta los transportadores. Si las piezas son pequeñas, es posible que se necesiten seis personas para alimentar la mesa transportadora.

Moon agregó que los limpiadores de piezas todavía están involucrados en el desescoriado manual, pero es mucho más una limpieza fácil de la escoria fácil de quitar que podría estar colgando de la superficie de la placa, muy parecido a quitar un gran carámbano de la línea del techo con la nieve. pala. Dijo que esto tiene como objetivo extender la vida útil de los consumibles de desescoriado, rectificado y redondeado de bordes.

Obviamente, minimizar la limpieza manual de piezas ayuda a reducir la posibilidad de tensiones ergonómicas y posibles cortes y lesiones oculares, pero la presencia de los transportadores también ha eliminado una cantidad considerable de levantamiento, lo que podría provocar problemas de espalda. Moon dijo que los trabajadores pasaron de un mínimo de cinco elevadores, que eran necesarios para mover las piezas antes de que se instalaran los transportadores y el equipo de acabado automatizado, a solo dos elevadores, uno para mover las piezas de la mesa de corte por plasma al transportador y otro para quitarlas. las piezas del transportador y colóquelas en los estantes apropiados.

"Las cosas son totalmente diferentes en nuestra área de limpieza de piezas ahora", dijo Moon. "El grupo que tenemos allí ahora no está tratando de salirse de la limpieza de piezas. Les gusta operar el LISSMAC. Ha habido una mejora espectacular allí".

Al contar los últimos años con el equipo, Moon recordó la simple emoción de quitar los más de 30 cables de alimentación que cubrían el piso del taller en el área de limpieza de piezas y los peligros potenciales de tropiezos que creaban. "Simplemente no piensas en esas cosas cuando ya no están", dijo.

Ahora que otros gerentes generales han visto en acción la tecnología de acabado de las instalaciones de Greensboro, saben lo que el equipo de acabado automatizado puede hacer por ellos. Es posible que estas otras instalaciones no hagan tanto corte por plasma como Greensboro, pero muchas de ellas están cortando metal con máquinas de corte por láser de fibra de alta potencia, que tienden a crear escoria cuando las máquinas se empujan para maximizar la productividad en lugar de ralentizar las cosas. para ofrecer menos escoria y bordes más precisos.

Moon está de acuerdo con el intercambio de conocimientos. Él piensa que todas las instalaciones de la familia OMS pueden mejorar sus operaciones simplemente aprendiendo unos de otros.

"Siempre debes robar las grandes ideas", dijo.