Ensamblaje automÃ¡tico de piezas con desviaciones dimensionales - Javier GÃ¡mez GarcÃa; Alejandro SÃ¡nchez GarcÃa; Silvia Satorres MartÃnez; Juan GÃ³mez Ortega (Revista Iberoamericana de Automática e Informática Industrial RIAI, 2012)
Resumen: Dentro de la automatizaciÃ³n del proceso de ensamblaje de piezas, de cara a obtener un producto ï¬nal que cumpla con unas expectativas dimensionales, existe una problemÃ¡tica asociada cuando los elementos a ensamblar presentan variaciones geomÃ©tricas dimensionales apreciables. Estos errores dimensionales de los componentes pueden suponer unos sobre costes de producciÃ³n al desechar el producto ï¬nal obtenido por no cumplir las especiï¬caciones, e incluso un deterioro de la imagen de la empresa fabricante. La contribuciÃ³n de este trabajo consiste en el desarrollo de una nueva metodologÃa para el ensamblaje de piezas con desviaciones dimensionales. Se propone un sistema automÃ¡tico que compense dinÃ¡micamente la posiciÃ³n de los componentes a ensamblar, es decir, que mida durante el ensamblaje las dimensiones de las piezas y ajuste las posiciones de Ã©stas, dentro del rango de movimiento permitido, para que al ensamblarse se consiga un producto ï¬nal que cumpla las dimensiones requeridas en su conjunto.Para la validaciÃ³n experimental se ha desarrollado un prototipo de mÃ¡quina de ensamblaje de faros de vehÃculo el cual ha sido implantado y validado en una lÃnea de producciÃ³n industrial. De esta forma se ha demostrado, a nivel de empresa, que la metodologÃa propuesta presenta una mejora de su competitividad ya que reduce notablemente el nÃºmero de productos ï¬nales defectuosos motivados por las desviaciones dimensionales de sus componentes. Abstract: The automatic assembly of parts can create some problems because of the dimensional variations of the elements to be assembled (mainly because of mechanical inconsistencies). A representative example of this kind of assembly problem can be found in the production of vehicle headlamps, where one of the main stages is the assembly of the cover lens, which is made of polycarbonate, over a black housing made of polypropylene. This process is currently done statically and does not consider possible size variations of the plastic parts, thus resulting in headlamps with dimensional errors.This paper introduces a new methodology of dynamic assembly for an industrial application that requires an adaptive positioning of the parts that are to be assembled. In addition, this work presents a successful example of an industrial prototype where different technologies, which aim to solve different problems, have to be analysed and tested. In particular, different approaches were studied: surface measurement sensors for transparent and deformable objects, actuation systems that could modify the assembly position of the parts, and control algorithms that could carry out this adaptive assembly automatically. A robust industrial prototype for vehicle headlamp assembly has been designed and built. It has been validated in both a research lab and in the assembly line of a vehicle headlamp factory. The new prototype solves the problem of assembling vehicle headlamps, achieving a final product with minimum dimensional errors and offering an example of a solution to the problem of the assembly of pieces with dimensional errors. Palabras clave: Ensamblaje automÃ¡tico. FabricaciÃ³n ï¬exible. Sistemas Expertos, Keywords: Automatic Assembly, Flexible Manufacturing Systems, Expert Systems