ENSAMBLE E INSPECCIÓN


    El ensamble  y la inspección crean áreas de aplicación para la industria en robótica.  Con respecto a algunos, ellos son los híbridos de dos previas aplicaciones de robots:  el manejo de material  y el proceso.  El ensamble y la inspección de aplicaciones pueden involucrar ambos la manipulación de materiales y la manipulación de una herramienta.  Por ejemplo, las operaciones de ensamble típicamente involucran la adición de componentes para construir el producto, que requiere que maneje material.  En algunos casos, la atadura de los componentes requiere de una herramienta que va a ser usada por el robot (por ejemplo, soldando, atornillando un tornillo).  Similarmente, algunas operaciones de inspección de robot requieren que las partes sean manipuladas y las otras aplicaciones requieren que una herramienta de inspección sea manipulada. El emsamble y la inspección son  actividades tradicionalmente laboriosas en la industria.  Estos son también altamente repetitivos y frecuentemente aburridas. Por esta razón ellos son candidatos lógicos para aplicaciones robóticas.
    El trabajo de esamble típicamente envuelve algunas y diversas tareas difíciles que a menudo requieren ajustes que sean hechos en partes que no son exactas. Un sentido de tacto es a menudo requerido para lograr la dimensión exacta de la parte que es requerida.
    El trabajo de inspección requiere una alta precisión y paciencia , y el juicio humano es a menudo necesario para determinar si un producto cumple con las especificaciones de calidad o no. Por que de estas complicaciones en ambos tipos de trabajo, la aplicación de los robots no ha sido fácil.
Sin embargo, el potencial es una recompensa al gran esfuerzo sustancial  que esta siendo hecho para desarrollar las tecnologías necesarias para lograr el éxito en estas aplicaciones.

ENSAMBLE.

    El proceso de ensamble involucra l a unión de dos o más partes para formar una nueva entidad, llamada subensamble (o ensamble). El nuevo subensamble es hecho asegurando dos o más partes juntas usando técnicas mecánicas (por ejemplo, tuercas, roscas y remaches etc.); uniendo procesos (por ejemplo soldaduras), o adeheriendo partes.
Los métodos automatizados han sido aplicados para operaciones de ensamble en producciones altas de productos relativamente simples (por ejemplo, plumas, lapiceros, encendedores etc.). Los robots  usualmente están en desventaja  con una alta producción porque los robots no pueden desarrollarse tan rápidamente como el arreglar los sistemas de automatización.

    El área de ensamble de aplicación más importante para los robots es en la producción o mezcla de productos similares o modelos en la misma célula de trabajo o línea de ensamble.  Ejemplos de estos tipos de productos son; motores eléctricos, pequeños dispositivos y varios otros productos pequeños mecánicos y eléctricos. En estos ejemplos , la configuración básica de estos diferentes modelos es la misma, pero hay variaciones en tamaño, geometría, opciones y otras características. Estos tipos de productos son a menudo hechos en lotes de línea de ensamble manual. Como sea, la presión de reducir inventarios ha hecho líneas de ensamble de modelos mixtos más atractivas.  Los robots pueden ser usados para sustituir algo o todo de una estación  de trabajo manual en estas líneas.

    Lo que hace que los robots sean útiles en esta aplicación de ensamble es su capacidad para ejecutar variaciones programadas en el ciclo de trabajo para adaptar diferentes configuraciones de ensamble .

    Uno de los pioneros del desarrollo de esta área fue mejorado por Westinhouse Electric Copr., con soporte de la Fundación Nacional de ciencias. El proyecto fue llamado “el sistema de ensamble adaptable programable” (APAS),  y este involucra al diseño de una línea de ensamble automatizada de pequeños motores eléctricos.
    La línea de ensamble es considerada de seis estaciones de trabajo, cuatro de las cuales son usadas para mejorar los robots de sus respectivas operaciones de ensamble.

    Los motores son parcialmente completados y fueron retenidos en paletas individuales y transferidos entre las estaciones por un sistema de transporte de rodillos. El sistema de transporte fue arrancado en un circuito cerrado completo para regresar de las paletas después de que los motores completos fueron descargados. La siguiente tabla provee algunos detalles básicos a cerca de las funciones de cada estación de trabajo en la línea:

ESTACIÓN DE TRABAJO                                        FUNCIONES Y OPERACIONES QUE DESEMPEÑA.



              1                                                            Operación de carga. La base del motor (llamada endbell) es presentada al
                                                                        robot. El cual lo carga a las paletas. Un sistema de visión usado para identificar
                                                                        el modelo del motor para localizarlo antes de que el robot lo tome.
              2                                                            Amortiguador y estación de transferencia.
              3                                                            El robot desempeña la operación de inserción de tres componentes en el
                                                                        endbell.
              4                                                             Las tapas son presionadas a los lados del endbell. Varias partes más son
                                                                        ensambladas. Son usados desarmadores automáticos.
              5                                                             El alimentador entre las partes para que sean tomadas. Los robots toman
                                                                         las  partes y desempeñan el ensamble del endbell.
              6                                                            Un sistema de visión inspecciona el ensamble del endbell por si faltan
                                                                         componentes y otras irregularidades. Basado en datos de visión, el robot
                                                                         clasifica los motores por modelos.


 
    El proyecto de APAS demuestra la tecnología de factibilidad del concepto de ensamblado flexible automatizado. En adición la importancia del diseño del producto para un ensamble automatizado fue indefinido. Los tipos de técnicas de ensamble que están especificados por el producto diseñado puede hacer significantes diferencias entre si el robot o otros mecanismos automatizados hacen que la operación de ensamble sea rentable y rápida. Finalmente, otra lección aprendida en el proyecto APAS fue que la inspección del producto debe ser hecha periódicamente durante el ensamble para estar seguros de que los componentes han sido propiamente completado y asegurado.

    Los robots industriales son usados para tipos de operaciones de ensamble típicamente pequeñas con poca capacidad de carga descritas aquí.
    En un estudio interno para G.M. durante 1970 indica que una producción de ensamble requiere un robot de carga que levante partes que pesen 5 libras o menos. Las más común configuración; es la unión de brazos, SCARA (Selectively Compliant Assembly Robot Arm). Y coordinación cartesiana. La programación es a menudo hecha usando un lenguaje de programación textual junto con un fuerte leadthrough para enseñar locaciones en la célula de trabajo. A menudo los requerimientos de exactitud de trabajo de esamble son muy demandados que en otras aplicaciones del robot y algunos de los robots más precisos en esta categoría tienen repetibilidades tan cerca como ±0.002 in. En adición del mismo robot, el requerimiento de las terminales son a menudo demandadas.
    La terminal puede ser requerida para desempeñar múltiple funciones incluyendo manejo en más de una parte geométrica, y desempeño de ambos como gripper y herramienta de ensamble automático.

INSPECCIÓN.

    El propósito en la siguiente sección es revisar brevemente como los robots son aplicados en una trabajo de inspección.

    La tarea de inspección que es desempeñada por la industria de robots, puede usualmente ser dividida en los siguientes dos casos:

1. El robot realiza carga y descarga de las tareas para soporte de inspección de pruebas de máquina. En este caso es realmente una máquina cargando y descargando una operación, excepto que la máquina es una máquina de inspección.  El robot toma las partes (o ensambles) que entran en la célula, cargar y descargas de ellos para llevar fuera de la inspección de proceso y los coloca en una célula de salida. En algunos casos, la inspección puede resultar en una clasificación de partes que robot debe desempeñar. Dependiendo del nivel de calidad, el robot pone las partes en diferentes contenedores o en diferentes salidas de transporte.

2. El robot manipula una inspección de artículos, tales como una prueba mecánica, para probar el producto.  Este caso es similar para un operación de procesamiento descrita en la sección 13.5 en la cual la terminal sujetada a la muñeca del robot es la inspección de prueba. Para desempeñar el proceso, la parte debe ser presentada para la estación de trabajo en la posición correcta y orientación, y el robot manipula la inspección del artículo requerido.

    La célula de trabajo del ejemplo 13.1 incluye una inspección de primer tipo. El robot presenta partes maquinadas para una inspección de estación por tamaño. La ganging estación puede ser vista en la parte derecha inferior de la figura 13.5.

    Como sugerencia en la discusión previa del proyecto APAS, esto es a menudo una necesidad en la producción automatizada y sistemas de ensamble para inspeccionar el trabajo que es supuestamente para ser hecho. Estas inspecciones llevan a cabo los siguientes chequeos:

1. Asegurando que el proceso ha sido completado.
2. Comprobando que las partes han sido colocadas en el ensamble como esta especificado.
3. Identificando defectos en materia prima y partes terminadas.
 
 

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