ABB Powertrain Robot Systems y Ford Powertrain Manufacturing Engineering han completado recientemente el desarrollo conjunto de un sistema de montaje flexible de culatas (FCHA). El diseño FCHA de ABB mejora los sistemas tradicionales de ensamblaje en serie al permitir el ensamblaje simultáneo de múltiples arquitecturas de culata sin necesidad de realizar cambios que consumen mucho tiempo y paralizan la producción. La innovadora tecnología proporciona una plataforma modular y flexible basada en el procesamiento en paralelo, minimizando, y en muchos casos eliminando, el uso de estaciones dedicadas. Esto incorpora redundancia para operaciones críticas y permite ajustar fácilmente los volúmenes de producción, según sea necesario.
Un sistema FCHA completo incluye quince robots ABB compuestos por cuatro modelos diferentes de 6 ejes de carga útil media y alta. Algunos módulos del sistema pueden integrarse en estaciones de montaje de culatas tradicionales ya existentes, como la instalación de tapones, la dosificación de selladores, el montaje del tren de válvulas y la realización de pruebas.
Los cambiadores de herramientas robóticos y los sensores de fuerza/par de seis ejes de ATI Industrial Automation se utilizan ampliamente en el sistema FCHA y son parte integral de su éxito. Los cambiadores de herramientas robóticos de ATI proporcionan flexibilidad al robot al permitirle cambiar de efector final automáticamente. El sistema FCHA incluye varios tamaños de cambiadores de herramientas robóticos de ATI que permiten al sistema manipular hasta tres tipos de piezas cilíndricas diferentes. La amplia gama de modelos de cambiadores de herramientas de ATI permitió a ABB maximizar la carga útil y la capacidad de momento de cada uno de los cuatro robots diferentes.
Se utilizó un cambiador de herramientas QC-11 de acero inoxidable de pequeño tamaño, cuyos puertos de aire axiales fueron fundamentales para conseguir una separación mínima de 110 mm de la servoprensa de 20 kN de paso ajustable. Esto permitió al sistema FCHA prensar dos piezas a la vez, ahorrando tiempo de ciclo y reduciendo el número de máquinas necesarias para cumplir los requisitos de tiempo de ciclo de Ford. ATI desarrolló un módulo de identificación de herramientas pequeño y compacto para la QC-11 que proporciona un identificador único a cada herramienta de la prensa.
El Sensor de Fuerza/Torque de Seis Ejes modelo OMEGA85 de ATI fue también un componente clave del sistema, proporcionando la capacidad de instalar vástagos de válvula con una fuerza mínima. El OMEGA85 mide los seis componentes de fuerza y par en un transductor robusto y compacto, enviando información extremadamente precisa al robot. Esto permite al robot “sentir” virtualmente la pieza y reaccionar adecuadamente a la fuerza, aumentando su precisión y minimizando cualquier posible daño a la pieza.
“ATI es un proveedor muy valorado por ABB Robotics y ha sido de gran ayuda a la hora de realizar cambios personalizados cuando ha sido necesario”, afirma Pat Matthews, Director del Grupo Global Powertrain de ABB y Vicepresidente de Sistemas de Automatización de Robots en Norteamérica. “Han sido un activo tremendo para lograr el alto nivel de innovación y rendimiento del sistema FCHA”
Los cuatro primeros sistemas FCHA están destinados a las plantas de motores de Ford en Estados Unidos, Canadá y México. Ford ha designado el sistema como una Lista de Procesos (BOP) interna, estableciéndolo como el nuevo estándar de diseño para todas las líneas de montaje de culatas instaladas en los sistemas de fabricación de motores Ford. Las tecnologías y métodos utilizados en el sistema FCHA son adaptables a un amplio espectro de aplicaciones y productos, lo que abre la posibilidad de aplicar los componentes de diseño a una gran variedad de usos e industrias alternativos.
Más información sobre los Cambiadores Robóticos de Herramientas ATI aquí.
Más información sobre los Sensores de Fuerza/Torque de Seis Ejes de ATI aquí.
