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El montaje sin defectos de conectores eléctricos en el rango de tolerancia de 20 a 30 mm plantea enormes exigencias a la automatización, especialmente cuando el tamaño de los lotes puede fluctuar entre 20.000 y 2.000.000 de unidades. El uso pionero de módulos robóticos móviles ofrece la solución perfecta.
En su fábrica de Weil am Rhein, Alemania, Stäubli Electrical Connectors está demostrando cómo se puede lograr una flexibilidad sin precedentes en la producción en serie. La solución es un sistema innovador en el que los módulos de montaje móviles equipados con robots pueden acoplarse a la línea de producción en menos de un minuto. Y no se detiene ahí.
La realización de una línea de montaje tan novedosa requirió una creatividad y experiencia considerables. En él, los enchufes y machos están equipados con el elemento de contacto MULTILAM patentado por Stäubli en multitud de variantes. La tecnología MULTILAM ejemplifica los más altos estándares de calidad y fiabilidad en la fabricación de conectores eléctricos. En un contexto de producción, significa un ensamblaje de precisión sin defectos asistido por robots en el rango de tolerancia de 20 a 30 mm para tamaños de lote muy fluctuantes de 20.000 a 2.000.000 de unidades.
Identificar los robots adecuados para este trabajo de montaje de alta precisión fue fácil, ya que las máquinas más precisas del mercado son fabricadas por la propia Stäubli. Cinco de ellos (cuatro TX2-40 de seis ejes y un TS2-40 SCARA) operan ahora en la planta de montaje de Weil am Rhein.
Al principio, había escepticismo sobre la posibilidad de acoplar módulos de ensamblaje móviles con robots a la línea en un minuto y comenzar el ensamblaje sin calibrar el robot ni realizar otros ajustes. Muchos dijeron que era imposible. A continuación, Stäubli entregó la prueba. John Dallapiccola, Director General de Stäubli Electrical Connectors Weil am Rhein: "El concepto de este sistema único se basa en el uso de sinergias dentro del Grupo Stäubli. Contamos con nuestros propios robots de precisión y soluciones de interfaz innovadoras, que en este caso fueron clave para lograrlo. Y, por supuesto, tuvimos una idea brillante".
"Gracias a su inmensa flexibilidad, ya no estamos sujetos a ninguna restricción. Podemos producir cualquier cantidad de variantes e integrar otros procesos según sea necesario. Los efectos de sinergia de las unidades de negocio de Robótica, Fluidos y Conectores Eléctricos de Stäubli han desempeñado un papel importante en la realización de esta planta de montaje única".
John Dallapiccola - España | Director General de Stäubli Electrical Connectors
Para hacer realidad este concepto avanzado fue crucial la capacidad de acoplar los módulos móviles a la línea con una precisión de hasta una centésima de milímetro. El factor tiempo también jugó un papel fundamental. La especificación era colocar el módulo manualmente, centrarlo automáticamente, bloquearlo en su lugar y ponerlo a trabajar. En pocos segundos, la energía y el suministro de aire comprimido para todos los componentes deben comenzar a fluir.
Aquí es donde entra en juego el conector modular CombiTac de Stäubli Electrical Connectors, que conecta todos los circuitos de energía y medios en sincronía con el proceso de acoplamiento. Las guías de alta precisión y el acoplamiento rápido neumático de Stäubli Fluid Connectors garantizan que el módulo móvil encaje correctamente en la línea de montaje.
La línea de montaje completa consta de 12 módulos conectados entre sí mediante un sistema de transporte lineal. Los dos primeros robots de seis ejes de Stäubli instalados en los módulos 1 y 2 equipan con un MULTILAM y, según la variante a fabricar, con un enchufe o una toma de corriente.
A continuación, los componentes llegan a la estación de procesamiento, donde el MULTILAM se une a la toma de corriente o al macho. Dependiendo de la variante, siguen otros pasos. Si, por ejemplo, hay que montar un anillo de encaje, esta tarea la realiza un Stäubli TS2-40 SCARA ultracompacto, que funciona con una precisión y un dinamismo impresionantes.
Garantizar la calidad del producto es una de las tareas más importantes de esta línea de producción. Cada conector se somete a un control de calidad del 100%, incluida una prueba de fuerza de acoplamiento y una inspección final basada en cámaras. La manipulación de las piezas terminadas en esta estación de paso/rechazo es tarea de otro robot de seis ejes Stäubli TX2-60, cuya alta dinámica garantiza el cumplimiento del tiempo de ciclo especificado.
"Garantizar la calidad del producto es una de las tareas más importantes que realiza esta línea de producción. Para ello, integramos el aseguramiento de la calidad en varios subpasos. Documentamos completamente la calidad producida, por supuesto, y podemos garantizar la trazabilidad por pieza individual".
Jan Schwarzwälder - España | Supply Chain Manager en Stäubli Electrical Connectors
