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Montaje robotizado de conectores de alta tensión para vehículos eléctricos

El montaje de cinco millones de conectores de alta tensión al año para vehículos eléctricos e híbridos plantea grandes exigencias a los sistemas automatizados. Esto es especialmente cierto cuando se necesita un reequipamiento diario basado en variantes. Un sistema que marca tendencia garantiza una producción altamente flexible.

La electromovilidad está en boca de todos. También está estimulando la demanda de soluciones de montaje para componentes eléctricos por parte de fabricantes de máquinas especializadas como Eberhard AG. Un proveedor internacional de automoción con un proyecto desafiante recurrió a la empresa, que tiene su sede en Schlierbach.

En concreto, el proyecto ha consistido en la planificación e implantación de un sistema de montaje capaz de gestionar 5.000.000 de conectores de alta tensión al año. El sistema debe manejar no solo el ensamblaje real, sino también la inspección óptica de todos los pasos del ensamblaje, las pruebas de fugas en los conectores y, finalmente, su empaque en bandejas.

SOLUCIÓN

Obra maestra de la automatización en un diseño compacto

Al observar por primera vez el sistema, surge una pregunta: ¿Cómo se puede implementar un sistema de montaje que comprende 13 estaciones, seis robots y 13 sistemas de visión en un espacio tan compacto? La respuesta: Organizar los robots de forma que queden suspendidos por encima de las estaciones mejora significativamente la eficiencia del espacio.

Los seis robots son modelos de alta precisión Stäubli TX2-60L de seis ejes , la versión con mayor alcance. Los robots fueron seleccionados no solo por su dinámica, sino también por su diseño compacto, la interfaz entre los alimentadores y las cámaras, y su fiabilidad inigualable. Cuatro de los seis robots están equipados con cámaras para capturar partes del sistema de alimentación.

El conjunto del conector sigue un concepto claro: después de cada paso se realiza una prueba de calidad. Por ejemplo, en la estación 1: Aquí, el primer TX2-60L toma una carcasa de conector de un transportador de alimentación y la coloca en un portapiezas, que la llevará a través de todas las estaciones dentro del sistema. En la Estación 2 hay un control de calidad óptico inmediato donde se comprueba la codificación y el color.

Montaje inmediatamente seguido de inspección: siguiendo este principio, la carcasa del conector pasa por todas las estaciones posteriores hasta que se completa. Antes de que el último de los seis robots Stäubli transfiera el conector de alta tensión completamente ensamblado al sistema de paletizado, se realiza otra prueba de estanqueidad. Para mantener el tiempo de ciclo, Eberhard confía en una mesa giratoria con cuatro estaciones y un dispositivo de prueba cuádruple. Gracias a esta solución, las pruebas no causan cuellos de botella.

USO DEL CLIENTE

Reequipamiento en 10 minutos

Inicialmente, solo se ejecutan tres versiones en el sistema, pero su número pronto aumentará significativamente. Gracias al diseño altamente flexible del sistema, este desarrollo no supondrá ningún problema para el usuario. Desde la última parte del producto actual hasta la primera parte del siguiente, el cambio se puede realizar en 10 minutos.

Incluso durante la fase previa a la puesta en marcha, el sistema fue capaz de superar el tiempo de ciclo requerido de tres segundos. En la actualidad, el tiempo de ciclo es de unos 2,7 segundos por conector de alta tensión, lo que corresponde exactamente a la simulación realizada anteriormente en estrecha colaboración con Stäubli Robotics. El hecho de que el resultado de la simulación coincida totalmente con la realidad subraya la precisión con la que se pueden simular los procesos hoy en día cuando se utilizan las herramientas adecuadas. Además, Eberhard ve el potencial para una mayor optimización del tiempo de ciclo a través de la puesta a punto in situ.