Reglas para el diseño de productos que faciliten el montaje automático

Normalmente, en el diseño de una pieza, se piensa poco en los aspectos que facilitarán el montaje. Por lo tanto, el diseño para el ensamblaje automático debe considerar los siguientes aspectos:

1. a) El diseño del producto para facilitar el montaje

• Utilizar el menor número posible de piezas

• Proporcionar una base adecuada sobre las que puedan trabajar la máquinas ensambladoras para construir el conjunto

• La parte de la base debe tener características que permitan ubicarla fácilmente en una posición estable en el plano horizontal

• El producto puede diseñarse de modo que pueda construirse en capas, ensamblándose cada pieza a partir de ella y ubicándose positivamente para evitar su movimiento durante el período de índice de la máquina

• Tratar de facilitar el montaje proporcionando chaflanes o conos que ayuden a guiar y colocar las piezas en la posición correcta

• Deben evitarse las operaciones de sujeción que llevan mucho tiempo (atornillar, soldar).

1. b) Diseño de las piezas para la alimentación y orientación

• Evitar las proyecciones, los agujeros o las ranuras que causen enredos con partes idénticas cuando se coloquen a granel en el alimentador (los agujeros y las ranuras deben ser más pequeños que las proyecciones).  

• Es recomendable que las partes sean simétricas para evitar la necesidad de dispositivos de orientación adicionales. Si no es posible la simetría, los rasgos asimétricos deben ser exagerados para facilitar la orientación.

Ventajas del montaje automático

1) Reducción de los costos. Esta es a menudo la principal consideración.

2) Aumento de la productividad. La automatización de las líneas de montaje suele reducir el número de operarios necesarios y, por lo tanto, aumenta la productividad.

3) Garantiza un producto de alta calidad constante.

4) El montaje por medios mecánicos es imprescindible ante situaciones que pueda arriesgar la integridad de los operadores (como las altas temperaturas y la presencia de sustancias tóxicas).

Célula de montaje

El ensamblaje implica mucho trabajo y células para mucha habilidad. La automatización de esta parte es deseable para una mayor fiabilidad. El trabajo de ensamblaje puede incluir el suministro de piezas, el ensamblaje, la inspección y la transferencia. 

Los tornillos y las tuercas, normalmente dispuestos en una paleta, pueden ser suministrados por una unidad basada en vibraciones (como el alimentador de bolas). Las piezas relativamente grandes pueden ser suministradas utilizando un alimentador de cinta transportadora móvil, etc.

Las piezas suministradas pueden ser sometidas a presión, ajuste, atornillado, calafateado, unión, etc. Estas operaciones son realizadas por una célula de ensamblaje que comprende el robot de ensamblaje y los componentes de las máquinas ensambladoras como una prensa, una máquina especial de atornillado, una máquina de calafateo, etc., dependiendo del tiempo y la fuerza requeridos. La célula de montaje está provista de sensores para la inspección.

La célula de montaje tiene las siguientes características:

1) Funcionamiento sin personal.

2) Todos los procesos pueden automatizarse utilizando una célula de ensamblaje capaz de realizar varios procesos de ensamblaje, o combinando varias células de ensamblaje.

3) La célula de ensamblaje es muy flexible y puede hacer frente a una producción variada de piezas en pequeñas cantidades y a frecuentes cambios de configuración.

4) El trabajo de montaje es fácil de operar y de configurar.

5) Cada una de ellas es fácil de introducir y barata de manejar.

6) La célula de ensamblaje puede ensamblar automáticamente diversas piezas en pequeña cantidad, que no podrían ensamblarse económicamente con las máquinas ensambladora convencionales.