Expansión de una empresa de servicios a terceros, con células robotizadas de soldadura

La compañía Cambridge Metals & Plastics (CMP) de Cambridge, MN, USA, ha forjado su negocio como fabricante de piezas metálicas asistiendo a la industria y en particular atendiendo al sector automotriz por un valor 13 millones de dólares y empleando a más de 170 personas. Su habilidad radica en tomar una pieza desde prototipo, para a partir de allí, diseñar y construir todo el herramental que, sumado al proceso posterior de soldadura, ensamblado y pintado, llegar al producto final terminado.

Durante el año 1991, la compañía tenía la posibilidad de entrar en un negocio muy importante proveyendo una pieza de gran volumen para la firma Honda of America Mfg Inc de Marysville en el estado de Ohio, la cual se convertiría en su principal cliente.
? Éramos conscientes que si recibíamos la orden de compra tendríamos un signifivativo incremento en nuestras horas y capacidad de soldadura ?, nos explica Dennis Fierst que es un ingeniero de CMP.

En la última exposición IMTS de Chicago, CMP conoció los sistemas ARC WORLD de MOTOMAN Inc., éstos comprenden una familia de ocho células o sistemas totalmente standards e integrados de soldadura robotizada que fueron diseñados para abarcar entre el 80 % y el 90 % de las aplicaciones generales de soldadura usando seis modelos diferentes de robots para soldadura.

Finalmente, CMP consiguió el trabajo de Honda por lo que tuvo que comprar cuatro sistemas MOTOMAN ArcWorld 1000 para la fabricación de dos componentes para un modelo de automóvil de la firma japonesa. Dos de los sistemas ArcWorlds operan simultáneamente para producir un conjunto del auto que tiene la función de soportar estructuralmente la columna de dirección que contiene todo el sistema de air bag del lado del conductor; mientras, los otros dos ArcWorld también trabajan en tandem pero para construir otro conjunto que soporta el sistema de air bag del lado del acompañante.

El sistema MOTOMAN ArcWorld 1000 consiste en un robot MOTOMAN modelo K6SB, un control ERC que permite la entrada directa de parámetros de soldadura, una mesa o posicionador giratorio MR-500, un paquete completo para la soldadura por arco, una interface y estación del operador y un sistema de seguridad total.

El robot MOTOMAN K6SB es un brazo articulado de 6 ejes de muy alta velocidad de desplazamiento con una repetitividad de posicionamiento del orden de + / - 0,1 mm y una capacidad de carga de 6 Kg. Está equipado con un paquete integrado de soldadura por arco, y todas las funciones o parámetros son directamente controlados por el controlador ERC del mismo.

El proceso de manufactura en ambos conjuntos es esencialmente el mismo, con la única diferencia en el tipo de herramental y las piezas. Los ArcWorlds sueldan componentes a una especie de viga o columna consistente en un tubo conformado de acero. En el caso del conjunto que contiene al air bag del conductor, una curvadora de tubos CNC es usada para ejecutar la secuencia de curvado. Una vez finalizado este proceso un operador toma la pieza y la posiciona en una prensa donde se realizan las operaciones de acuñado, aplanado y corte.
El procedimiento para soldar el conjunto comienza con la carga, por parte del operador de la columna o viga y tres escuadras en un dispositivo que se encuentra en uno de los lados de la mesa giratoria MR-500. Este posicionador gira con el dispositivo para ubicarlo en el área de trabajo del robot empezando éste a soldar mientras en el lado opuesto de la mesa el operador retira del dispositivo el conjunto soldado para cargar la próxima columna con las escuadras. Cuando el robot completó el ciclo de trabajo de soldadura, el posicionador es indexado para permitir remover del dispositivo el conjunto soldado y volver a iniciar la secuencia de trabajo.
El trabajo del operario consistiría en tomar las piezas, cargarlas en el dispositivo, manualmente clampearlas o activar el Switch para comandar ciertos clamps neumáticos, y entonces ahí empezaría el proceso de soldadura. En el caso de las piezas soldadas, éstas serían removidas a la otra estación de soldadura para continuar el proceso de ensamblado.
La seguridad es una de las más importantes características de los sistemas ArcWorld. ?Ahora mismo el operario carga las piezas, el posicionador las rota y el robot las suelda? nos explica Fierst ? Desde que se instalaron los ArcWorld, el operario no necesita ponerse máscara, no está expuesto ni a las chispas, ni a los gases ni a las salpicaduras que comúnmente debería soportar en un proceso normal de soldadura manual ?

Originalmente publicado en TOOLING & PRODUCTION, MAYO 1994. Con permiso de Motoman