Un sistema automatizado aumenta la producción de autopartes

Aug 13, 2023

Los casquillos roscados se alimentan mediante un alimentador vibratorio con carril interior en espiral. Foto cortesía de Afag Automatización

Cuando se roscan tornillos o pernos directamente en componentes de plástico, pueden ocurrir fallas debido a roscas peladas o fluencia del plástico. Los insertos roscados de metal proporcionan roscas útiles para situaciones en las que se requiere resistencia de las uniones y la capacidad de ensamblar y desmontar las piezas sin degradarlas.

Los insertos roscados se pueden instalar durante el proceso de moldeo o después. En este último caso, los insertos se pueden atornillar o presionar, con o sin adición de calor o energía ultrasónica. La instalación de inserciones después del moldeo acorta el tiempo de moldeo. La instalación posterior al molde también reduce la posibilidad de que se produzcan desechos y daños al molde como resultado de los insertos desalojados.

Por otro lado, instalar insertos durante el proceso de moldeo ahorra un paso de montaje. Y no todos los plásticos se pueden volver a fundir.

Éste fue el dilema al que se enfrentó recientemente un fabricante europeo de soportes de baterías para turismos. Al final, la empresa optó por moldear las inserciones. Pero eso lo dejó con otra decisión que tomar: cuál es la mejor manera de colocar los insertos en los moldes de manera precisa y eficiente antes de la inyección del plástico fundido.

Inicialmente, los insertos se colocaban manualmente en los moldes. Pero la inserción manual no podía cumplir con los requisitos de tiempo del ciclo y siempre existía la posibilidad de que un trabajador olvidara accidentalmente una inserción. El proceso debía automatizarse.

Afag Automation diseñó y construyó un sistema de manipulación que carga automáticamente insertos en una máquina de moldeo por inyección. El sistema se instaló aguas arriba de la máquina de moldeo. Afag suministró todos los componentes del sistema, incluidos los tazones de alimentación, las pinzas y los actuadores lineales. Como resultado, el fabricante pudo empezar a utilizar la máquina de moldeo por inyección inmediatamente después de la instalación e integración del sistema.

Este sistema de pórtico suministra automáticamente piezas insertables para una máquina de moldeo por inyección. Foto cortesía de Afag Automatización

Los soportes de batería se fabrican en variantes orientadas hacia la izquierda y hacia la derecha. El sistema Afag carga cuatro componentes en los moldes. Dos de los componentes (casquillos roscados y pernos) se suministran mediante cuencos alimentadores vibratorios clásicos con pistas interiores en espiral. Los otros dos componentes son placas de soporte, que se alimentan de cargadores verticales similares a los zapatos de naipes que utilizan los crupieres de blackjack. Cada cargador tiene capacidad para 120 platos. Uno suministra las placas izquierdas; el otro alimenta a los correctos.

Se utiliza un actuador lineal neumático Afag CS equipado con un soporte para deslizar una placa fuera del cargador y colocarla para que una pinza la recoja. Disponibles en versiones neumática y eléctrica, los actuadores CS vienen en una variedad de tamaños y longitudes de carrera. Las guías compactas y rígidas están diseñadas para millones de ciclos.

Para cargar las piezas, los ingenieros de Afag diseñaron un sistema de movimiento cartesiano eléctrico equipado con tres pinzas: una para el perno, otra para el casquillo y otra para las placas. Una pinza de vacío recoge los tornillos. Una pinza de vacío adicional retira las placas de soporte de los cargadores derecho e izquierdo. Y una pinza neumática de mandíbulas paralelas recoge los insertos roscados. La instalación de tres pinzas en un eje lineal garantiza un proceso de manipulación de piezas fluido y sin colisiones.

La unidad de manipulación posiciona de forma fiable y precisa todas las piezas, una tras otra, en las placas derecha o izquierda. Cada 56 segundos, ambas cavidades de la máquina de moldeo por inyección se equipan con un casquillo roscado, cuatro pernos roscados y placas de soporte para las variantes izquierda y derecha.

Una pinza de vacío recoge los tornillos. Foto cortesía de Afag Automatización

Debido a las reducidas condiciones de espacio en la máquina de moldeo por inyección, el eje de carga tuvo que recorrer una distancia relativamente larga. Afag resolvió este problema con el módulo de pórtico neumático PMP02, con una longitud de carrera de 3 metros. El actuador presenta una construcción rígida y un perfil autoportante. Los ingenieros pueden establecer paradas intermedias para cualquier número de posiciones. La precisión de repetición es de ±0,1 milímetros y la carga útil máxima del módulo es de 15 kilogramos.

Otra característica única de este sistema de manipulación es que no requiere ningún trabajo de preparación adicional si se cambian los soportes. Esto se debe a que las placas de soporte se alimentan a través de dos cargadores especialmente diseñados que se pueden ajustar a una variedad de geometrías diferentes.

Con un nuevo sistema de manipulación automatizado, un fabricante de autopartes ha experimentado un aumento significativo en eficiencia y productividad. Foto cortesía de Afag Automatización

Los ingenieros diseñaron el sistema de suministro según las especificaciones del cliente y lo sometieron a rigurosas pruebas en las instalaciones de Afag en Hardt, Alemania.

Con el nuevo sistema de manipulación automatizado, el fabricante ha observado un aumento significativo en eficiencia y productividad. El objetivo es fabricar 300.000 soportes para baterías cada año.

Tras la aceptación final, el personal de operación y mantenimiento recibió formación y Afag seguirá dando soporte al sistema en caso de que surjan problemas.

Afag, fabricante de componentes de automatización de primera calidad y especialista en sistemas de manipulación automatizados, suministra actuadores lineales y giratorios, unidades de agarre, sistemas de alimentación, unidades de recogida y colocación y sistemas de automatización llave en mano. Los componentes de la empresa están garantizados por 40 millones de ciclos.

Para obtener más información sobre los componentes de automatización, haga clic en www.afag.com. Para ver un vídeo del sistema en acción, haga clic aquí.

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