Fabricante T1 automotriz da en el punto para soldar con automatización avanzada

El fabricante automotriz de nivel Tier 1, E&E Manufacturing, ha mejorado sus capacidades de soldadura por puntos en aluminio gracias a la avanzada automatización robótica de KUKA en su nueva planta ubicada en Decatur, Tennessee.

Fabricación automotriz Tier 1

Desde hace más de 50 años, E&E Manufacturing ha estada estampando una amplia variedad de sujetadores y componentes de calibre pesado para clientes automotrices de alcance global. Con su planta en Plymouth, Michigan operando desde 1962, y otra en Athens, Tennessee inaugurada en 2004, el fabricante Tier 1 abrió una nueva instalación en Decatur, Tennessee en marzo de 2024, con el objetivo de fortalecer sus capacidades de soldadura robótica.

Expansión de operaciones para soldadura avanzada

Con tres plantas integradas verticalmente y una fuerza laboral de 400 personas, E&E tiene la capacidad de procesar diversos materiales, desde aluminio hasta acero inoxidable, para fabricantes de vehículos nacionales, extranjeros, de lujo y militares. En su nueva planta de Decatur, la empresa produce grandes placas protectoras de aluminio para el chasis de los autos, que requieren soldadura por puntos – un proceso completamente nuevo para ellos.

E&E implementa automatización avanzada en soldadura para manufactura automotriz Tier 1.

Enfrentando el desafío de la soldadura por puntos de aluminio

Ante el desafío de implementar una celda de soldadura para componentes de aluminio, E&E se alió con el integrador IMG, con sede en Detroit, para recibir asesoría especializada. Este proveedor de soluciones de automatización a la medida diseñó y construyó toda la celda en sus instalaciones, utilizando robots KR QUANTEC para soldar y mover las placas protectores a lo largo de la línea de producción. El equipo de E&E visitó el taller del integrador para capacitarse y afinar detalles del sistema antes de que fuera enviado a la planta de Decatur.

Un posicionador sostiene la placa protectora mientras un robot KUKA realiza la soldadura por puntos.

¿Por qué KUKA fue la elección más clara?

Aunque E&E era nueva en el proceso de soldadura por puntos en aluminio, ya conocía bien la calidad y confiabilidad de KUKA.

“En nuestra planta de Athens, durante mucho tiempo solo tuvimos cuatro robots KUKA en una celda de soldadura para proyección de alta velocidad,” comentó Dillon Givens, técnico en automatización de E&E Manufacturing. Al colaborar con el departamento de ingeniería para implementar nuevas celdas, Givens señaló que la durabilidad de KUKA fue un factor clave al elegir la tecnología robótica.

“Los KUKA que tenemos en Athens llevan años operando y han durado muchísimo con un desgaste mínimo,” explicó. “Algunos otros fabricantes de robots han tenido problemas con desgaste de engranajes y fallas, pero nosotros no hemos experimentado eso con KUKA.”

Celda automatizada para soldadura en la industria automotriz, equipada con robots KR QUANTEC que realizan soldadura por punto y manipulación de piezas.

Robot KR QUANTEC utilizando el software KUKA.RoboSpin para optimizar la soldadura por puntos en piezas de aluminio.

Dentro de la celda de soldadura KR QUANTEC

En la planta de Decatur, 24 robots KR QUANTEC operan como manipuladores de materiales y portadores de pistolas de soldadura. Un operador carga una mesa con el primer dispositivo, que contiene un subconjunto soldado con dos puntos. Luego, el ensamble se retira de la mesa y se voltea para colocarle una placa de cubierta. Después, un robot KUKA de manipulación mueve la pieza a lo largo de la línea, donde se realizan más soldaduras.

La familia de robots industriales KR QUANTEC de seis ejes cuanta con un diseño más compacto y un sistema de energía optimizado, lo que facilita la simulación y permite planear celdas de manera rentable, como la que se implementó de E&E. Además, el KR QUANTEC ofrece múltiples complementos de software que lo hacen especialmente versátil para una gran variedad de aplicaciones.

Robots de soldadura integrados en una celda de automatización personalizada para una producción eficiente de nivel Tier 1.

Innovaciones de software para la soldadura de aluminio

Uno de los complementos clave es KUKA.RoboSpin, un paquete que se puede integrar al software KUKA.ServoGun para optimizar la soldadura por puntos de aluminio. Durante cada soldadura, la pieza gira alrededor del punto central de la herramienta (TCP). Este movimiento rotacional evita que las puntas se adhieran al material, alarga su vida útil y reduce tanto los tiempos de ciclo como los periodos de inactividad, ya que no es necesario reacondicionar las puntas con tanta frecuencia. Además, mejora la calidad general de la soldadura, especialmente en aplicaciones tan exigentes como el aluminio.

El ángulo y el tiempo de giro pueden definirse numéricamente o mediante enseñanza, y el controlador calcula automáticamente la velocidad de rotación necesaria.

Las capacidades adicionales del KR QUANTEC fueron esenciales para perfeccionar la producción en la celda. “Este proceso era nuevo para nosotros,” comentó Givens, “y KUKA tenía el software que necesitábamos para lograr nuestros objetivos.”

La tecnología KUKA.RoboSpin para soldadura por puntos en aluminio evita que las puntas se adhieran y prolonga la vida útil de los electrodos.

24 robots KR QUANTEC operan como manipuladores de materiales y equipos de soldadura.

Capacitación, soporte y soluciones a la medida

Además de la velocidad, precisión y durabilidad que KUKA aportó a E&E, el soporte técnico fue clave para llevar la celda a su máxima capacidad operativa. KUKA capacitó al equipo de ingeniería y producción de E&E tanto en las funciones generales como en las capacidades específicas de la tecnología, y brindó acompañamiento continuo mientras se afinaban los últimos detalles del sistema.

El KUKA smartPAD permite controlar de forma intuitiva los robots de soldadura por puntos y el software especializado.

“En todo proyecto nuevo siempre hay obstáculos que superar,” comentó Givens. “Y si nos encontrábamos con un problema que simplemente no podíamos resolver, bastaba con hacer una llamada: siempre recibimos apoyo inmediato por parte del equipo de KUKA. Ha sido una gran ventaja contar con ellos como aliados, y sinceramente, ahora no hay obstáculo que no podamos superar”

Los robots KUKA manipulan placas de protección automotrices en distintas etapas del proceso de soldadura por puntos.

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Crecimiento futuro con KUKA Automation

Gracias al historial de durabilidad de KUKA en la planta de Athens de E&E y al éxito de la nueva celda de soldadura en Decatur, ya se están trazando planes para que KUKA impulse aún más la automatización y expansión robótica en la producción de E&E. Actualmente, se están desarrollando varios diseños de nuevas celdas robóticas basadas en tecnología KUKA en distintas áreas de la empresa, y los planes a largo plazo contemplan una expansión adicional en los próximos cinco años.

“Hasta ahora, KUKA será quien lidere casa paso de esa expansión,” afirmó Givens.

El software de soldadura robótica garantiza una calidad de soldadura constante y reduce los tiempos de inactividad en líneas de producción automotriz.

Automatiza la manufactura. Pero hazlo fácil.

Con el éxito de las nuevas celdas de soldadura en la planta de Athens y los planes de expansión futura de la empresa, Givens comentó que elegir a KUKA como proveedor actual de robots para E&E fue una decisión sencilla por una razón muy clara. “Por la calidad con la que KUKA fabrica estos robots, junto con su durabilidad y precisión, nuestra producción automotriz se vuelve realmente fácil,” afirmó.