Una linea automatizada de ensamblaje de baterías incrementa la producción y reduce personal

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Producto
HDCS – Actuador de Carga Pesada accionado por Husillo de Bolas
País
Reino Unido
Una linea automatizada de ensamblaje de baterías incrementa la producción y reduce personal

Localizado en el sur de Gales, Mechtek Automation es una empresa de ingeniería especializada que ofrece soluciones innovadoras de automatización. Mechtek diseña internamente y se especializa en soluciones completas, desde mecánicas a eléctricas.

El ultimo proyecto de Mechtek era diseñar y construir una linea automatizada de ensamblaje de baterías para uno de los mayores fabricantes de baterías del mundo. La aplicación trata de ensamblar grandes paquetes de baterías de plomo-ácido que se utilizan para alimentar vehículos que funcionan eléctricamente, tales como carretillas elevadoras, carretillas hidráulicas y plataformas aéreas. El plomo es un riesgo importante para la salud y las exposiciones se controlan automatizando el proceso, y por lo tanto se retira el riesgo a los trabajadores. Incrementar la producción también era un objetivo importante para Mechtek al diseñar el sistema.

Una linea de ensamblaje completamente automatizada, con un número de diferentes estaciones y procesos, requiere de varios productos de bajo mantenimiento que pueden soportar el ambiente árduo de fabricación de baterías y operar 24 horas, 7 días a la semana. Gracias a recomendaciones, Mechtek contactó con el especialista en movimiento lineal HepcoMotion para especificar multiples productos para esta aplicación. Hepco trabajó de forma extensiva con Mechtek para asesorar en el diseño, especificación, cálculos de carga y duración así como modelos CAD.

Mechtek tenía un enfoque modular con esta mencionada linea de ensamblaje, subdividiendo el sistema en estaciones que se pudieran crear de forma independiente. Comenta Alec Dick, Ingeniero Comercial de HepcoMotion; “Con una fuerte colaboración de trabajo hemos sido capaces de superar muchos retos de diseño proporcionando unos sistemas lineales de Hepco completamente modulares. Fuimos capaces de dibujar sobre nuestra amplia gama de productos a fin de proporcionar una especificación que satisfizo los requerimientos para cada una de las aplicaciones lineales implicadas en el proceso”.

La linea de ensamblaje empieza con la formación de montones de placas positivas y negativas. Hay tres secciones de carga a la linea, una que carga las positivas, otra las negativas y otra para las placas doble negativas. Cada cinta transportadora traslada su montón de placas hacia adelante hasta el final de la linea donde se eleven 100mm mediante un elevador mecánico ZIMM para alcanzar el proceso de manipulación que recoge una placa a la vez y lo coloca a la siguiente cinta transportadora. HepcoMotion ofrece una gama de elevadores mecánicos de ZIMM. Con un diseño cúbico compacto, estos sistemas aseguran la facilidad de montaje y están construidos de components de calidad asegurando un funcionamiento de máxima duración.

Las placas se recogen secuencialmente, alternando entre positiva, negativa y doble negativa. Cuando una placa es recogida, los elevadores mecánicos ZIMM elevan el montón de placas por un index para compensar por la reducción de altura de la pila debido a la recogida de cada placa. El elevador mecánico ZIMM continua elevando el montón a medida que se recoge cada placa – indexando un total de 100mm sobre 6 indexes. Este ciclo se repite cada 22 segundos.

Posteriormente las placas se trasladan mediante una cinta transportadora a un sistema separador de manipulación, donde se añade una hoja de papel encima de cada placa. El papel actúa como separador entre las placas positivas y negativas preveniendo un corto circuito por el contacto físico. Dos actuadores PDU2 accionados por correa en el eje X soportan el eje Z de manipulación. Estos actuadores compactos y de bajo mantenimiento ahorran tiempo en la especificación ya que están listos para ser montados y su diseño permite el acople sencillo de un motor paso a paso o servomotor, un beneficio importante para Mechtek. El sistema PDU2 también ofrece una larga vida de servicio, otro aspecto importante para esta aplicación. La carga útil aquí es solo de 10g y las dos agarraderas pesan aproximadamente 2kg cada una. Las vigas de los ejes X tienen una longitud de 1000mm, con el centro entre vigas de 1800mm.

La cinta transportadora traslada las placas a la unidad apiladora de ensamblaje, donde las placas se apilan con las hojas de papel entre cada placa. El actuador HDCS de carga pesada de Hepco proporciona el movimiento necesario para el eje Z, bajando en incrementos de 10-20mm a medida que las placas se van añadiendo al montón. Cuando el montón está lleno, se da salida al mismo a la cinta transportadora y el HDCS vuelve a su posición encima de su carrera para recoger el siguiente montón, moviéndose hacia abajo a medida que se van añadiendo placas. El ciclo dura aproximadamente 1 minuto, aunque el número de placas del montón varíen dependiendo del producto. El HDCS es particularmente adecuado para esta aplicación, ya que este actuador de carga pesada puede hacer frente con las cargas de altos momentos, en este caso de 70kg con un offset de 300mm. Unos fuelles protegen al HDCS del ambiente árduo y lleno de polvo.

La nueva linea automatizada de ensamblaje tendrá un profundo impacto en la productividad. Mechtek anticipa que la linea producirá 1200 baterías por turno, triplicando de forma efectiva los ratios de producción actuales y eliminando hasta un 40% de la manipulación manual de las operaciones. Además, la nueva máquina al producir menos polvo hace que sea ambientalmente más segura.

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