Farason Corp. lleva más de 25 años diseñando y fabricando sistemas de ensamblaje automatizado. La empresa, con sede en Coatesville, Pensilvania, desarrolla sistemas automatizados para alimentos, cosméticos, dispositivos médicos, productos farmacéuticos, productos de cuidado personal, juguetes y paneles solares. Entre sus clientes se incluyen Blistex Inc., Crayola Crayons, L'Oréal USA, Smith Medical e incluso la Casa de la Moneda de Estados Unidos.
Un fabricante de dispositivos médicos contactó recientemente con Pharason para desarrollar un sistema para ensamblar dos piezas cilíndricas de plástico. Una pieza se inserta en la otra y el conjunto encaja. El fabricante requiere una capacidad de 120 componentes por minuto.
El componente A es un vial que contiene una solución sustancialmente acuosa. Los viales tienen 0,95 cm de diámetro y 3,8 cm de largo y se alimentan mediante un clasificador de disco inclinado que separa las piezas, las cuelga del extremo de mayor diámetro y las descarga en un conducto en forma de C. Las piezas salen a una cinta transportadora móvil, colocada boca abajo, de extremo a extremo, en una sola dirección.
El componente B es una funda tubular que contiene el vial para su transporte al equipo aguas abajo. Los núcleos tienen 1,27 cm de diámetro y 9,5 cm de largo y son alimentados por un clasificador de discos en bolsas que clasifica las piezas en cavidades ubicadas radialmente alrededor del perímetro de un disco de plástico giratorio. Las cavidades están contorneadas para adaptarse a la forma de la pieza. La cámara Presence Plus de Banner Engineering Corp. está instalada en el exterior del recipiente y observa los detalles que pasan por debajo. La cámara orienta la pieza al detectar la presencia de engranajes en un extremo. Los componentes mal orientados son expulsados ​​de las cavidades por la corriente de aire antes de salir del recipiente.
Los clasificadores de disco, también conocidos como alimentadores centrífugos, no utilizan vibración para separar y posicionar las piezas. En su lugar, se basan en el principio de la fuerza centrífuga. Las piezas caen sobre un disco giratorio y la fuerza centrífuga las lanza hacia la periferia del círculo.
El clasificador de discos ensacado funciona como una ruleta. A medida que la pieza se desliza radialmente desde el centro del disco, unas pinzas especiales a lo largo del borde exterior del disco recogen la pieza correctamente orientada. Al igual que con un alimentador vibratorio, las piezas desalineadas pueden atascarse y volver a circular. El clasificador de discos inclinados funciona de la misma manera, pero también se ve impulsado por la gravedad, ya que el disco está inclinado. En lugar de permanecer en el borde del disco, las piezas se guían hasta un punto específico donde se alinean a la salida del alimentador. Allí, la herramienta del usuario acepta las piezas correctamente orientadas y bloquea las desalineadas.
Estos alimentadores flexibles admiten diversas piezas de la misma forma y tamaño con solo cambiar los accesorios. Las abrazaderas se pueden cambiar sin herramientas. Los alimentadores centrífugos ofrecen velocidades de alimentación más rápidas que los contenedores vibratorios y, a menudo, pueden manejar tareas que estos últimos no pueden, como piezas aceitosas.
El componente B sale por la parte inferior del clasificador y entra en un rodillo vertical de 90 grados, que se redirige a lo largo de una cinta transportadora de goma perpendicular a la dirección de desplazamiento. Los componentes se introducen en el extremo de la cinta transportadora y en tolvas verticales, donde forman una sola fila.
El soporte de viga móvil quita el componente B del bastidor y lo transfiere al componente A. El componente A se mueve perpendicular al soporte de montaje, ingresa a la viga de equilibrio y se mueve paralelo y al lado del componente B correspondiente.
Las vigas móviles permiten el movimiento y posicionamiento precisos de los componentes. El ensamblaje se realiza aguas abajo con un empujador neumático que se extiende, entra en contacto con el componente A y lo empuja hacia el componente B. Durante el ensamblaje, la contención superior mantiene el conjunto B en su lugar.
Para lograr el mismo rendimiento, los ingenieros de Farason tuvieron que asegurarse de que el diámetro exterior del vial y el diámetro interior del manguito cumplieran con estrictas tolerancias. Darren Max, ingeniero de aplicaciones y gerente de proyectos de Farason, explicó que la diferencia entre un vial correctamente colocado y uno mal colocado es de tan solo 0,03 pulgadas. La inspección de alta velocidad y el posicionamiento preciso son aspectos clave del sistema.
Las sondas de medición láser de Banner verifican que los componentes estén ensamblados con la longitud total exacta. Un robot cartesiano de 2 ejes, equipado con un efector terminal de vacío de 6 ejes, recoge los componentes de la viga móvil y los transfiere a un soporte en la cinta transportadora de alimentación de la etiquetadora Accraply. Los componentes detectados como defectuosos no se retiran de la viga móvil, sino que caen por el extremo a un contenedor de recolección.
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