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Asamblea automotriz inteligente continúa evolucionando

En 2004, el fundador de Promess Inc., Larry Stockline, escribió un artículo que describe cómo se combinaron dos tecnologías bastante nuevas, el monitoreo de procesos en tiempo real y el análisis de firmas, para mejorar la calidad de un sistema de inserción de pernos de rueda automotrices. El sistema que describió utilizó sensores de transformador diferencial de variable lineal (LVDT) para monitorear el funcionamiento y cilindros hidráulicos para presionar los espárragos. Un cuatro canales Sistema de control de la Asamblea de control programable recolectó las entradas y ejecutó el software de análisis de firmas.

El objetivo era proporcionar detección de espárrago faltante y / o erróneo y 100% de certificación rastreable de cada ensamblaje. Funcionó muy bien y fue la base de varios sistemas similares construidos para proveedores de ruedas en varios países. Avance rápido hasta ahora donde esa solución relativamente simple se ha transformado en un sistema de ensamblaje "inteligente" que hace mucho más que simplemente insertar pernos y asegurarse de que estén presentes y asentados. Ahora los cilindros hidráulicos han sido reemplazados con instrumentos prensas servoeléctricas eléctricas que controlan y controlan la fuerza de inserción en tiempo real, así como la profundidad del asiento del monitor.

Cubo de la rueda

Análisis de elemento finito de un eje de rueda que muestra
la deformación que ocurre durante el
presionando un perno de rueda.

Esto se produjo porque algunos ingeniosos ingenieros de clientes notaron que monitorear la firma durante el proceso de inserción les indicaba no solo cuándo estaba sentado el perno, sino también exactamente cuánta fuerza había requerido. Con esa información disponible en tiempo real, razonaron que se podría programar un cilindro controlable más precisamente para suministrar fuerza suficiente para asentar cada perno y nada más. La atracción de ese concepto fue la capacidad inherente de minimizar la fuerza aplicada a los cubos y, por lo tanto, reducir la cantidad de cubos curvados que debían desecharse. Los cilindros hidráulicos en el sistema antiguo normalmente aplicaban 12,000 lb (53.4 kN) de fuerza para asegurarse de que incluso la combinación de espárrago / orificio más desajustada produjera un espárrago apropiadamente asentado. En realidad, sin embargo, la mayoría de los postes estaban completamente asentados en 4000-8000 lb (17.8- 35.6 kN) de fuerza, por lo que el exceso de fuerza se aplicaba con frecuencia al centro, a menudo doblándolo.

El nuevo sistema de inserción reemplaza los cilindros hidráulicos con el programa programable de Promess Prensas servo (EMAP) que están equipados con sensores para medir tanto la fuerza como la ubicación. El software de control monitorea la firma de cada inserción de espárragos en tiempo real y detiene la prensa cuando el espárrago está correctamente asentado, limitando la fuerza utilizada solo a la cantidad de fuerza requerida (en lugar de golpear cada espárrago con el máximo 12,000 lb).

En la práctica, eso significa que la mayoría de los postes se insertan con 4000-8000 lb de fuerza, dentro de los límites de deformación plástica de los concentradores. Al insertar los pernos prisioneros "inteligentemente" en lugar de hacerlo por fuerza bruta, el sistema mejora en gran medida las mediciones de planeidad al final de la línea y también ahorra energía al usar solo lo suficiente para asentar correctamente cada perno. La tecnología disponible para los sistemas de ensamblaje hoy en día es mucho más sofisticada y capaz que la de hace solo unos pocos años. Eso conducirá a cambios importantes en cómo se aplica la tecnología.

En muchos aspectos, la situación es similar a la evolución de la tecnología de mecanizado en las últimas décadas. En los casos en que las líneas de transferencia diseñadas para el propósito eran una vez la mejor solución para la fabricación de alto volumen, las celdas de máquinas CNC flexibles son ahora la norma.

Es sólo cuestión de tiempo hasta que ingenieros inteligentes hagan el mismo tipo de transición en su pensamiento sobre los sistemas de montaje. Las herramientas existen ahora; Es hora de ponerlos a trabajar.

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