Control total con Haas

Todas las máquinas Haas van equipadas con un control propio, lo que convierte a la empresa en uno de los cuatro mayores fabricantes de controles del mundo. La compañía norteamericana tiene una filosofía muy clara: los operarios deben poder realizar su tarea de la manera más fácil posible. Gene Haas, fundador de la empresa, se marcó este objetivo desde el principio. La intención era que el control incorporara funciones que permitieran al usuario aprender a usar la máquina y ser productivo en poco tiempo. Por su larga experiencia usando otros controles en su taller antes de empezar a producir sus propias máquinas herramienta, Gene Haas sabía que esta facilidad de uso era esencial. Junto con el director de desarrollo Kurt Zierhut, Haas aplicó sus ideas para diseñar un control intuitivo, un control hecho por y para usuarios. Este concepto se hace patente cuando uno empieza a trabajar con el control. El operario enciende la máquina y basta con pulsar un botón para que la máquina esté conectada y lista para trabajar. También sólo hace falta pulsar un botón para poner a punto todos los ejes de la máquina. Con la mayoría de los demás controles, hay que realizar más operaciones antes de comenzar.

Haas mantiene esta filosofía en todo lo que hace. Algunas de las funciones más potentes del control Haas se activan al pulsar un único botón. Por ejemplo, el operario puede configurar los correctores de herramientas rápidamente sin tener que introducir números en el control de forma manual. Sólo tiene que situar la herramienta en la superficie de la pieza, pulsar el botón ‘Tool Offset Measure’ (Medir corrector de herramienta) y la longitud de la herramienta se guardará automáticamente en el registro de longitudes de herramientas. A continuación, pulsa el botón ‘Next Tool’ (Herramienta siguiente) para repetir el proceso con cada herramienta. Establecer los correctores de herramientas es así de fácil.

La función ‘Help’ (Ayuda) consta de un manual de usuario integrado que explica las distintas funciones de la máquina Haas y en el que se pueden realizar búsquedas. El usuario sólo tiene que escribir una palabra para buscar un tema, o pulsar F1 para obtener la ayuda sobre códigos G, y F2 para la ayuda sobre funciones M. Las páginas de ‘Calculator’ (Calculadora), por su parte, contienen funciones avanzadas para solucionar ecuaciones con triángulos, ecuaciones para encontrar la tangente entre dos círculos o la tangente entre un círculo y una línea, así como para calcular velocidades y avances, y realizar operaciones matemáticas habituales. La solución de cualquier ecuación puede pegarse directamente en un programa desde la calculadora.

Haas fabrica los controles en su fábrica de Oxnard, en California, junto con el software correspondiente. Todas las máquinas herramienta Haas —centros de mecanizado vertical y horizontal, y tornos— llevan el mismo control. De esta forma, el mismo operario puede manejar un torno y una fresadora sin tener que recibir una formación previa que cuesta mucho dinero.

Hasta la pantalla es la misma, incluso en las máquinas y versiones de software nuevas. Las funciones nuevas siempre se integran en los menús existentes. El control tiene tres modos de uso

—‘Setup’ (Configuración), ‘Edit’ (Edición) y ‘Operation’ (Funcionamiento)— con su correspondiente pantalla.

En la pantalla, el control siempre muestra al usuario la ubicación actual. La pantalla ‘Current Commands’ (Comandos activos) detalla el estado actual de funcionamiento de la máquina, incluidos el programa activo, la posición, la herramienta colocada en el husillo, las cargas del husillo y del eje, la velocidad y el avance del husillo. Las pantallas adicionales muestran los comandos y códigos G que se están usando en el programa activo, mientras que los temporizadores indican el tiempo de ciclo, el tiempo de corte, el tiempo de encendido y el contador M30 (número de piezas). También aparecen las variables de las macros, información sobre la vida útil de la herramienta, así como las cargas mínima y máxima del husillo para cada herramienta.

Gracias al Sistema de Programación Intuitivo (IPS), el operario puede realizar operaciones básicas de fresado sin necesidad de saber código G. “El IPS es un control basado en diálogos”, dice Wim Meeus, coordinador de servicio técnico afincado en Bruselas, donde Haas tiene su sede europea. “El usuario encuentra la imagen en cuestión y sólo tiene que seleccionar la función correspondiente”. Es un sistema operativo que establece una especie de conversación con el usuario, a través de un sencillo formato de pestañas que guía al operario a través de los pasos necesarios para mecanizar una pieza. Primero, el control dirige al operario para que efectúe los ajustes básicos del trabajo: la configuración de los correctores de origen y herramientas, la selección del tipo de herramienta y la definición del material que se mecanizará. A continuación, el operario elige la operación e introduce la información básica que el sistema le pide. Los valores de velocidad del husillo, profundidad de corte y avance se introducen automáticamente en función de la información facilitada, aunque el operario puede modificar estos valores predeterminados si lo desea.

Una vez introducida toda la información necesaria, el operario sólo tiene que pulsar ‘Cycle Start’ (Inicio de ciclo) para ejecutar la operación. Es posible registrar varias operaciones y guardarlas en un mismo programa de código G para luego ejecutarlo y duplicar una pieza. También se puede acceder a los menús de ayuda directamente desde la pantalla, y un simulador gráfico de programa en vacío permite a los operarios verificar el trabajo antes de mecanizar la pieza.

Con la ayuda del bloqueo de la memoria, el sistema evita que el personal no autorizado modifique los programas por accidente o de manera voluntaria. De esta misma forma, se pueden proteger ajustes, parámetros, correctores y variables de las macros. Si fuera necesario, es posible configurar el control de manera que sólo pueda ejecutarse un programa y que el operario no pueda realizar ninguna modificación en el mismo ni en los correctores. En tal caso, únicamente podrá seleccionar las opciones ‘Cycle Start’ (Inicio de ciclo) y ‘Power On’ y ‘Power Off’ (encender y apagar, respectivamente).

El control remoto por volante es una de las características más ingeniosas de los equipos Haas. En la mayoría de máquinas de otros fabricantes, el control por volante sólo se usa para mover los ejes. En las máquinas Haas, en cambio, este control multifuncional por volante también sirve para avanzar por un programa, editar comandos rápidamente, cambiar la velocidad de rotación y los avances del husillo o explorar los correctores, los parámetros, etc. Es un accesorio verdaderamente avanzado y práctico provisto de una pantalla en color de 7 cm, un teclado de 11 botones, un sistema de control de movimientos con triple botón y una luz LED de inspección integrada. Con él, se pueden definir los correctores de herramienta y origen, mover hasta nueve ejes, ver qué programa está activo, entre otras funciones. Además, para indicar un corrector nuevo o un punto cero, no hace falta que el operario se desplace hasta el control Haas.

Si queremos aumentar la productividad, es importante maximizar la vida útil de las herramientas. El control Haas puede supervisar la carga del husillo para cada herramienta y ajustar automáticamente los avances si la carga supera el límite definido por el operario. Según la manera como esté configurado el control, en estos casos el avance disminuye, el control avisa al operario, se activa el modo de avance en espera o se dispara la alarma correspondiente. La primera vez que se ejecuta un programa, el control Haas memoriza automáticamente la carga máxima de cada herramienta. Con esta información, el operario puede definir los límites de cada herramienta en la función ‘Tool-Load Monitoring’ (Control de carga de herramienta).

Según Wim Meeus, al combinar la función del control de carga de herramienta con el Sistema de Palpado Intuitivo Inalámbrico (WIPS) –opcional–, la funcionalidad se multiplica. WIPS es el método de palpado inalámbrico de herramientas y piezas que utilizan las máquinas Haas. Permite poner a punto las máquinas de manera sencilla, aplicar rápidamente los procesos de mecanización y controlar las herramientas y las piezas durante el mecanizado. “El sistema también comprueba que la pieza esté bien mecanizada, si hace falta realizar algún cambio en el corrector o si hay que usar otra herramienta”, señala Meeus.

Una función destacada del control Haas es la importación de datos. “Muchos usuarios trabajan con un dibujo, normalmente realizado en un programa de diseño asistido como Autocad”, dice Meeus. “En el programa de diseño, es posible obtener un archivo DXF que luego puede utilizarse directamente en el control Haas. Eso quiere decir que el programa está listo para usarse en un abrir y cerrar de ojos”. Gracias a las funciones de edición del control Haas, el usuario puede modificar características, cambiar el orden de las operaciones o incluso transferirlas a otros programas. Todo desde el control, sin tener que volver al ordenador.

En Haas, saben perfectamente que a los operarios no les suele gustar tener que aprender a usar un control nuevo. De ahí que Haas haya apostado siempre por la sencillez. En el control Haas, los operarios reconocerán características que también tienen otros controles, como las funciones del IPS. “Todo aquel que haya usado otros controles y esté familiarizado con el diseño y la fabricación asistida por ordenador no tendrá ningún problema con el control Haas”, reitera Wim Meeus. “Al cabo de tan sólo unas semanas, los operarios dicen que trabajan más rápido con el sistema Haas que con cualquier otro control que hayan usado antes”.

Tras un breve periodo de aprendizaje, el operario puede hacer muchas más cosas en el control Haas, aparte de que apenas hay que programar directamente en el control. Muchos programas creados para controles Fanuc, por ejemplo, pueden transferirse al control Haas con unos cambios mínimos. El control cuenta con un convertidor que adapta automáticamente el programa. “Básicamente se trata de un control ISO”, dice Meeus. “Aunque es posible que el usuario tenga que modificar algunos ciclos del control Haas.”

Respecto a los programas hechos en controles Heidenhain, convertirlos al formato de Haas no resulta tan sencillo. “No obstante, tareas habituales con herramientas, troqueles y moldes pueden programarse rápidamente en el control Haas”, agrega Meeus.

Haas tiene previsto demostrar estas prestaciones este año. Lo dice Jens Thing, director general de Haas Automation Europe: “En la feria Moulding Expo 2015 de Stuttgart, haremos especial hincapié en la producción de herramientas, troqueles y moldes. Realizaremos demostraciones de mecanizado de formas tridimensionales en varias pasadas con nuestras máquinas ultrarrápidas. Estamos convencidos de que tenemos una oferta muy atractiva para el sector la de producción de utillajes, troqueles y moldes en Alemania”.

Para Jens Thing, es una gran ventaja que del servicio técnico de la máquina entera se encargue un mismo fabricante. “Nosotros no tenemos especialistas en controles y expertos en ingeniería mecánica, ni tampoco especialistas en Siemens, Fanuc o Heidenhain. Tenemos técnicos cualificados que conocen la máquina y el control a fondo”, afirma el responsable europeo de Haas.

Como el control Haas es el propio de la máquina, la conexión entre ambos es perfecta. Esto se ve en el cambiador de herramientas, por ejemplo, cuya velocidad puede adaptarse sobre la marcha en cada ejecución del programa. De esta manera, también se puede usar el mecanizado a alta velocidad (HSM), que acorta los tiempos de ciclo y mejora la precisión considerablemente. Con un algoritmo de movimiento para ‘acelerar antes de interpolar’, combinado con la lectura avanzada completa, el HSM permite incrementar los avances de contorneado sin riesgo de distorsionar el recorrido programado. Todos los movimientos programados se aceleran antes de la interpolación para garantizar que el movimiento de cada eje no supere la capacidad de aceleración de la máquina. El algoritmo de lectura avanzada determina el avance más rápido con el que cada trayectoria puede combinarse con la siguiente sin parar. Como resultado, se consigue una mayor precisión, movimientos más fluidos y una velocidad de avance real superior, incluso con piezas de geometría compleja.

Haas fabrica ella misma muchas de las opciones de las máquinas, incluidas las boquillas de refrigerante programables. Mientras se ejecuta el programa, el chorro de refrigerante sigue a la herramienta, de modo que la taladrina llegue al lugar apropiado. Para conseguirlo, la posición de la boquilla de refrigerante se guarda en la tabla de herramientas, de manera que cada herramienta tenga el ajuste requerido. El sistema de refrigeración a través del husillo (TSC) —importante para fabricar moldes— es una opción que puede integrarse en el control. A pesar de que es un sistema cerrado, como el control Haas se ha diseñado conforme a las normas ISO, ofrece la ventaja de poder conectarle accesorios externos como cambiadores de palés o robots.

En resumen

1. Haas usa el mismo control para todas sus máquinas, ya sea un torno o un centro de mecanizado vertical u horizontal.
2. Muchas funciones se ejecutan con sólo pulsar un botón.
3. El control propio de la máquina Haas permite utilizar el mecanizado a alta velocidad.
4. Los técnicos cualificados de Haas se encargan del servicio tanto de la máquina como del control, fabricado por Haas en EE UU.
5. El Sistema de Palpado Intuitivo Inalámbrico (WIPS) contribuye a mejorar considerablemente el rendimiento de la máquina.
6. En caso necesario, puede limitarse el uso del control por parte del usuario a iniciar el ciclo de trabajo y encender/apagar el equipo.
7. En las máquinas Haas, el control por volante puede utilizarse para avanzar por un programa, editar comandos rápidamente, cambiar la velocidad de rotación y los avances del husillo o explorar los correctores y los parámetros.
8. Gracias al control remoto por volante, el maquinista puede usar muchas funciones directamente en el área de trabajo.