Conjuntos de circuitos de soldadura de robots SCARA

Los robots Epson están diseñados para este tipo de operación y para cualquier proceso de fabricación que sea rápido, repetitivo y utilice un gran volumen de piezas más pequeñas”.

Ése es Tim McArthur, vicepresidente de servicios de fabricación y calidad de Delta Systems Inc. en Streetsboro, OH, explicando por qué utiliza SCARA y robots de seis ejes de Epson America Inc. para ensamblar componentes electrónicos para equipos industriales.

McArthur ha estado empleando robots Epson desde 2017, cuando un integrador, Great Lakes Automation, suministró algunos para dos operaciones independientes. "Confiamos en su experiencia, hicimos nuestra propia investigación y decidimos seguir adelante con Epson mientras diseñábamos nuestros propios sistemas internamente", dice.

Hoy en día, Delta Systems utiliza más de 20 robots Epson para operaciones de recogida y colocación, montaje, dispensación y soldadura. La empresa también ha integrado un sistema de alimentación de piezas Epson IntelliFlex para mover piezas a un sistema que ensambla interruptores de llave para tractores cortacésped, produciendo casi 2 millones de interruptores cada año.

“Estamos estandarizando Epson siempre que podemos. En aproximadamente el 80 por ciento de las operaciones robóticas en nuestra fábrica, Epson es sin duda la mejor opción para nosotros”, afirma McArthur.

Uniones de soldadura para medidores

Delta Systems fabrica interruptores, medidores, controladores y pantallas para equipos eléctricos de exterior, vehículos utilitarios, máquinas y vehículos agrícolas e industriales ligeros. Entre sus clientes se encuentran John Deere, Toro, Ryobi, Honda Power Equipment, Kawasaki, Bombardier y Husqvarna. La empresa realiza toda su fabricación en una planta de 150.000 pies cuadrados en Streetsboro, que emplea a unas 215 personas.

Un ejemplo de sus procesos es una operación que construye contadores horarios para tractores y vehículos utilitarios. Estos medidores son pequeños conjuntos con una pantalla LCD de 1 pulgada de diagonal que notifica a los usuarios cuando es el momento de cambiar el aceite y realizar otros mantenimientos.

"Estamos soldando una pequeña pieza de metal en una placa de circuito impreso, y eso debe hacerse de manera muy precisa", explica McArthur.

Para ensamblar estos medidores, Delta emplea dos robots Epson T6 SCARA para recoger y colocar piezas y tres más para soldarlas.

“Un robot T6 coloca las piezas en un dial grande, que las hace girar hacia los robots de soldadura. Los tres robots trabajan al mismo tiempo en uniones soldadas”, afirma McArthur.

A continuación, otro robot T6 retira el conjunto terminado del dial. Dependiendo de lo que se esté ensamblando, cada robot puede crear tres o cuatro uniones de soldadura en una placa.

El desafío en esta operación es la velocidad y la precisión, con los robots trabajando juntos para completar 750.000 metros por año, con al menos 2,25 millones de uniones de soldadura.

Antes de 2020, Delta había utilizado un sistema robótico disponible en el mercado construido específicamente para soldar. Pero a medida que ese sistema se acercaba al final de su vida útil, McArthur y su equipo sintieron que podían construir internamente un sistema que funcionara igual de bien y a un costo mucho menor.

La mitad del costo

"Probablemente hay tres o cuatro empresas que se especializan en soldadura robótica, por lo que comprar un sistema disponible en el mercado no habría sido un problema", explica McArthur.

Sin embargo, consideró que, con la experiencia de la empresa en automatización industrial, sería mejor construir su propio sistema. Al equipo de ingeniería le tomó alrededor de seis meses diseñar y fabricar la nueva configuración de soldadura, y aproximadamente una semana se dedicó a instalar y programar los nuevos robots, cada uno con un cabezal de soldadura disponible comercialmente.

"La parte más difícil del proceso fue lograr que las diferentes partes se comunicaran", dice McArthur. “Y cuando digo difícil, es principalmente porque nunca lo habíamos hecho antes”.

Si bien los robots Epson comenzaron a hablar con los cabezales de soldadura de inmediato, el "apretón de manos" fue un desafío porque el sistema de soldadura utiliza protocolos de comunicación patentados. "Trabajamos con Epson en este tema y debo decir que su soporte es tan bueno como su equipo", dice McArthur.

Al final, fusionar los robots Epson con los cabezales de soldadura internamente ahorró a Delta Systems aproximadamente la mitad del precio de un sistema de soldadura disponible en el mercado. "Normalmente ahorramos al menos un 35 por ciento cuando integramos un sistema de automatización nosotros mismos, pero en este caso fue más bien un 50 por ciento", dice McArthur.

También hubo ahorros adicionales. Una dificultad común con la soldadura robótica es la necesidad de ajustar con frecuencia el movimiento del robot, ya que la herramienta de soldadura adjunta cambia de forma con el desgaste. “En el transcurso de una semana, podríamos realizar 50.000 soldaduras”, señala McArthur.

Con el sistema anterior, hacer el ajuste era lo suficientemente complicado como para requerir un ingeniero de automatización. Si fuera necesario cuando un ingeniero no estuviera disponible, por ejemplo, en un turno nocturno, entonces la operación tendría que cerrar.

Para solucionar el problema, el equipo compró un dispositivo portátil Epson TP1, que facilita enseñarle al robot los distintos puntos por los que debe navegar para realizar sus funciones.

"Con el mando de aprendizaje en la mano, un operador puede mover el robot a un punto, verificar la alineación, ajustarlo según sea necesario y luego guardar el punto ajustado en el programa", dice McArthur.

Los operadores no sólo evitan el tiempo de inactividad con el dispositivo colgante, sino que también pueden ahorrar entre un 10 y un 15 por ciento del coste de los costosos cabezales de soldadura, porque los utilizan durante más tiempo con los ajustes simplificados, señala McArthur.

Después de que el equipo terminó la instalación y Delta Systems comenzó a usarlo para fabricar contadores horarios, "nuestros integradores externos vinieron y quisieron verlo, porque reciben solicitudes para ese tipo de sistema todo el tiempo", dice McArthur.

Estandarizado en Epson

En el futuro, McArthur afirma que Delta Systems seguirá utilizando Epson SCARA y robots de seis ejes en cualquier lugar donde la velocidad y la precisión sean consideraciones importantes.

Hay tres razones por las que McArthur prefiere los robots Epson.

"Epson ha podido construir un robot que es tan preciso como necesitamos y tan rápido como necesitamos", explica McArthur. "Ese es el número uno. Simplemente se ajustan a lo que hacemos aquí".

La segunda razón es el costo. McArthur dice que no se trata sólo del costo del robot, sino del hecho de que es lo suficientemente simple de integrar como para que su equipo pueda hacerlo internamente.

La tercera razón es el servicio. "Nuestro distribuidor técnico local, Grant Schiefferle, de Factory Automation Components, ha sido fantástico", afirma McArthur. “Y Chris Round, nuestro director regional en Epson, también lo ha sido. Todos nuestros ingenieros han tenido grandes experiencias cuando solicitaron soporte y capacitación.

"Recomendaríamos los robots Epson a otros fabricantes todo el día, cualquier día".

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