ABB impulsa la automatización de las aplicaciones de ensamblaje en el montaje final
Pese a que la industria automovilística ha sido una de las mayores promotoras de la robotización de procesos en la mayoría de sus áreas de actividad, por múltiples factores no ha ocurrido lo mismo con las operaciones en montaje final. Ahora, gracias a los avances de ABB en el desarrollo de tecnologías de guiado en tiempo real, estos obstáculos empiezan a resultar superables.
Al contrario de lo que sucede en otras zonas dentro de las fábricas de vehículos, como puede ser la de chapa donde la carrocería se para para proceder a la soldadura de la misma, en montaje final la carrocería avanza sobre una línea en movimiento, a una velocidad muy lenta, con el fin de permitir a los operarios realizar las tareas de montaje con los niveles de seguridad requeridos. El reto al cual se enfrenta la automatización es montar, o desmontar en algunos casos como puertas, una pieza, sobre un vehículo en desplazamiento y sometido a vibraciones, y con unas holguras de montaje muy variables.
Para abordar la solución de este problema, lo primero que debemos hacer es ver qué es lo que hace un operario para realizar estas operaciones de manera manual, e intentar emularlo. Debemos de seguir con la vista y de manera continuada la posición del vehículo sobre el que vamos a montar la pieza, y al mismo tiempo, en el momento de contacto de la pieza a ensamblar con el coche, mover ésta ligeramente hasta encontrar un punto de no resistencia que corresponde a la posición adecuada de montaje.
Para superar este reto, ABB ha desarrollado y lanzado al mercado DAP (Dynamic Assembly Pack). DAP es la fusión de una técnica conocida como Visual Servoing con Force Control, una funcionalidad de los robots ABB. Visual Servoing es una técnica que previamente se ha utilizado en industria aeroespacial, para acoplamiento de satélites. Consiste en utilizar la información obtenida a través de un sensor de visión, para compensar los movimientos y vibraciones.
En este caso, en lugar de generar la trayectoria del robot mediante programación previa de las mismas, el robot es “guiado” por la información que proviene de este sensor. En el caso de los robots de ABB, estamos hablando de una funcionalidad llamada EGM (External Guided Motion), que facilita información al robot cada 4ms, con lo que la respuesta del mismo es muy rápida. Con el fin de que EGM tenga información “instantánea” lo suficientemente precisa sobre la posición del vehículo y así “guiar” al robot, se realizan una seria de capturas de imagen con una frecuencia de entre 20 y 50 tomas por segundo. Adicionalmente al EGM, los robots de ABB también utilizan un sensor de fuerza y par (Force Control), que les permite adaptar sus movimientos en base a los inputs que de estos dos parámetros recibe el robot una vez entra en contacto con el vehículo.
El resultado final de la combinación de Visual Servoing y Force Control, es un robot al que hemos dotado de visión y tacto en tiempo real, y puede así, de la misma manera que lo hace un operario en la línea de montaje, montar componentes sobre vehículos en movimiento y con un alto grado de vibraciones.
Esta solución es el resultado, primeramente, de las pruebas realizadas en el laboratorio de ABB, por el equipo dedicado exclusivamente al desarrollo de productos y soluciones en el área de Montaje Final, y en una segunda fase, de la colaboración con algunos clientes en la que se ha acabado de adaptar los equipos a condiciones reales de producción.
El proceso se ha desarrollado con distintos tipos de piezas (salpicaderos, asientos, desmontaje y montaje de puertas, moqueta, etc.) y a día de hoy ya está implementado en producción real en diferentes fábricas a lo largo del mundo. “Esta capacidad de poder realizar procesos de montaje en movimiento nos abre un tremendo abanico de posibilidades a la hora de poder incrementar notablemente el grado de automatización en montaje final, como ya se hace en el resto de zonas de fabricación de automóviles”, afirma Ignacio Ortiz, Final Trim & Assembly Manager de ABB.