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DESARROLLO DE UNA NUEVA SOLUCIÓN TÉCNICA PARA EL SELLADO DE PRECISIÓN

Publicado el 25/10/2018

La colocación de las lunas es un proceso crítico que puede tener graves consecuencias en la calidad final del producto y que marca un punto productivo crítico en sectores como la automoción y la aeronáutica.
Para conseguir la fortaleza y durabilidad de unión necesarias y la estanqueidad del habitáculo, el cordón de masilla aplicado juega un papel fundamental.
El objetivo es controlar y automatizar la aplicación de la masilla para reducir los problemas de estanqueidad en las pruebas de lluvia sin perjudicar la productividad del montaje de lunas y cumpliendo con la disponibilidad de línea, fijada en un 99,9%.
De esta forma, se disminuirán el número de horas y recursos dedicados a re-trabajos de los productos terminados, reduciéndose el lead time del producto final.

Anteriormente, el sellado de cada pieza se realizaba de un modo semi manual utilizando utillajes manuales y semi automáticos.
Además, durante el proceso de aplicación de masilla se experimentan 3 problemas recurrentes que hacen que la unión no sea tolerable:

 

1.- La geometría del cordón no es correcta.

2.- El cordón no es continuo, quedando partes de la luna sin masilla.

3.- El contorno aplicado no cumple con el posicionado de la masilla.

 

La solución diseñada por GURPEA consiste en crear una célula automatizada de montaje de lunas que efectúe el control y parametrización del cordón de masilla mediante VISIÓN ARTIFICIAL.

La célula consta de un portacontenedores automático, donde se realiza la carga de dos contenedores de lunas. Lugar donde se realiza una comprobación de trazabilidad de producto, verificando que las lunas suministradas corresponden con la serie de montaje. La descarga de los portacontenedores se realiza mediante el Robot 1, que cuenta con una garra de extracción por vacío de baja fricción en la cual van integrados diferentes ultrasonidos especialmente diseñados para la detección de cristal, y su recogida. Esta garra ha sido diseñada para no dañar ningún cristal en su extracción mediante sistemas de flotabilidad y posicionado de garra independiente.
El cristal es depositado en una mesa de giro de 4 posiciones la cual lleva unas cunas de mecanizado de apoyo, y fijado a través de vacío. Se procede al giro de la mesa, hasta la posición de espera del Robot 2, que realiza la aplicación y control simultáneo de masilla sobre cristal.

Una vez realizada la automatización del proceso, se debía dotar a la célula de una capacidad productiva de “error cero” bajo los máximos estándares de calidad final. En este punto, los desarrollos existentes de inspección láser de revisión y verificación no cubrían las necesidades requeridas. No eran capaces de facilitar la nube de puntos de control a la velocidad de sellado del robot.
Para superar estos problemas de velocidad y detección de formas negras sobre fondos del mismo color, se decide desarrollar una aplicación propia a medida.
Se instala un láser 2D de visión artificial en la garra del robot que se encarga de leer el cordón de masilla recién aplicado, al mismo tiempo que va enviando las lecturas a la nueva aplicación de software, la cual a través de algoritmos informáticos añade los valores de la 3ª dimensión procesándolos para decidir la validez del cordón aplicado, estos datos son enviados al PLC, en el cual se hará de nuevo una comparativa de datos y se generara una alarma en el caso que la aplicación de la masilla no cumpla con los parámetros establecidos. De esta forma, conseguimos adecuar la velocidad de procesado de datos a 50 milisegundos.

El nuevo software se ha desarrollado para entornos MS Windows y posee las siguientes características:

    • Funcionalidad: Posibilidad de dar de alta tantos modelos de lunas como se requiera.
    • Personalización: Cada luna puede estar dividida en varios tramos pudiendo configurar cada uno de forma independiente. Por ejemplo, estableciendo alturas mínimas diferentes para los tramos curvos con respecto a los rectos. Flexibilidad: Calibración del sistema a través de interfaz gráfica de forma rápida y sencilla.
    • Conectividad: Comunicación UDP a través de Ethernet tanto para los input como para los outputs.
    • Exactitud: Capaz de procesar y desechar aquellas lecturas en las que existen reflejos esporádicos

RESULTADO:
Se ha conseguido parametrizar y detectar la no conformidad en la aplicación de masilla a tiempo para promover su solución en la propia cadena de montaje, eliminando costosos re-trabajos en producto terminado. Se ha automatizado y parametrizado un proceso que estaba fuera de control, mejorando la productividad y la calidad de acabado.