Gelenk-Manipulator mit Greifvorrichtung für Motormontage
Gelenk-Manipulator mit Greifvorrichtung für Motormontage
CATEGORÍA 02
INGENIERÍA MECÁNICA: MONTAJE Y MANEJO DE MOTORES Y CAJAS DE CAMBIOS
Los motores y las transmisiones son los componentes individuales más pesados en el ensamblaje de automóviles y maquinaria. Un motor de combustión interna moderno pesa entre 80 y 250 kg, un motor de camión entre 400 y 800 kg, una transmisión de automóvil entre 40 y 100 kg, y una transmisión de camión hasta 250 kg. Durante el ensamblaje del tren motriz, el motor y la transmisión se unen. El peso total de un tren motriz completo oscila entre 150 y 600 kg.
La manipulación manual de estas cargas no solo es imprudente, sino que además está prohibida en Alemania según la normativa DGUV. En estos casos, es obligatorio el uso de un sistema de elevación antivibración. Zeilhofer Handling Technology, con sede en Holzkirchen, lleva más de 20 años desarrollando manipuladores y ejes de elevación para el montaje de motores y transmisiones, desde el ensamblaje final de turismos hasta las líneas de componentes para camiones y vehículos todoterreno.
CAPÍTULO 1
¿QUÉ ES UN MANIPULADOR DE AGREGADOS?
Un manipulador de motor o transmisión es un dispositivo de elevación diseñado para manipular unidades completas de motor o transmisión. Existen tres tipos: en primer lugar, el eje de elevación para elevación sin péndulo con una alta capacidad de carga de hasta 1200 kg y posicionamiento preciso en la carrocería del vehículo; en segundo lugar, el manipulador articulado con un amplio radio de trabajo para abastecer múltiples estaciones de montaje; y en tercer lugar, el dispositivo de giro con un eje rotatorio para la rotación de 360 grados de la unidad de motor o transmisión durante el montaje.
Se diseñan pinzas especiales específicamente para cada modelo de motor o transmisión. Por lo general, cuentan con múltiples puntos de contacto en el bloque del motor y un mecanismo de bloqueo redundante para evitar liberaciones accidentales. La interfaz con la carrocería del vehículo debe ser precisa, con una exactitud de milímetros; por lo tanto, los manipuladores utilizan sensores de retroalimentación de fuerza y una función de posicionamiento automático.
CAPÍTULO 2
¿CUÁNDO MERECE LA PENA UTILIZAR UN AYUDA PARA ELEVAR ÁRIDOS?
El montaje del motor y la transmisión es una de las áreas más exigentes de la fabricación de automóviles. Cuatro indicadores muestran cuándo un eje elevador sin péndulo con sensores de retroalimentación de fuerza se vuelve esencial desde el punto de vista económico y de seguridad.
01 Pesos totales superiores a 30 kg
Los motores, las transmisiones y los accesorios, como ejes, diferenciales o embragues, suelen superar las recomendaciones de carga del DGUV. En estos casos, la asistencia técnica para el izamiento es obligatoria, tanto por motivos legales como económicos.
02 Tiempos de ciclo inferiores a 90 segundos por vehículo
Las modernas líneas de ensamblaje final operan con ciclos de 90 segundos. El ensamblaje manual de componentes es imposible. Un eje elevador sin péndulo con posicionamiento preciso es estándar.
03 Variedad de variantes de motor o transmisión
Con una variedad de entre 5 y 15 tipos diferentes de motores o reductores en una sola línea, el sistema de elevación debe poder reconfigurarse rápidamente. Las pinzas de cambio rápido y la memoria de formato en el sistema de control son esenciales.
04 Posicionamiento de alta precisión en la carrocería del automóvil
Los componentes se conectan a la carrocería con tolerancias del orden de los milímetros. Los sensores de retroalimentación de fuerza y la función de posicionamiento automático ahorran tiempo de montaje y reducen el riesgo de daños.
CAPÍTULO 3
PRÁCTICA: MANIPULADOR DE MOTORES EN LA LÍNEA DE MONTAJE FINAL DEL AUTOMÓVIL
Las siguientes cuatro aplicaciones prácticas abarcan las áreas de uso más comunes en el manejo de sistemas de propulsión. Estas incluyen desde el ensamblaje final de automóviles de pasajeros hasta el ensamblaje de sistemas de propulsión de camiones y la línea de transmisión eléctrica.
Requisitos:
Los motores pesan entre 80 y 250 kg por unidad.
Variedad de variantes: de 8 a 12 tipos de motor.
Tiempo de ciclo de 60 a 90 segundos por vehículo.
Conexión precisa al cuerpo con una tolerancia inferior a 2 mm.
Altos requisitos de seguridad según la norma EN ISO 10218.
Solución ZHHT
Un robusto eje elevador ZH90 con una pinza motorizada específica transfiere la unidad motora desde la línea de suministro hasta la carrocería. La pinza cuenta con múltiples puntos de contacto en el bloque motor y dispone de un sistema de bloqueo redundante. Sensores de fuerza guían el motor hacia la carrocería. El sistema de control detecta cuando el motor alcanza su límite y detiene automáticamente el descenso. Un sistema de reconocimiento de formato ajusta la posición de la pinza a la variante específica.
Ventajas de esta aplicación
Elevación sin balanceo incluso con una carga total de 250 kg.
El posicionamiento automático con retroalimentación de fuerza ahorra tiempo de montaje.
Reconocimiento de formato para 12 variantes de motor
Mecanismo de bloqueo seguro para evitar la liberación accidental.
Frecuencia de línea mantenida al 100% sin compromisos ergonómicos.
CAPÍTULO 4
PRÁCTICA: MANIPULADOR DE CAJA DE CAMBIOS CON DISPOSITIVO DE INVERSIÓN
Cada solución se implementa con pinzas especiales específicas para cada componente y con la integración del PLC en el ciclo de la línea.
Requisitos:
Las cajas de cambios pesan entre 40 y 250 kg, dependiendo de la clase de vehículo.
Gire para el montaje con tornillos desde ambos lados.
Variedad de transmisiones manuales y automáticas.
Posicionamiento preciso en el bloque del motor
Cambio entre variantes de tracción delantera y trasera.
Solución ZHHT
Un eje elevador con eje giratorio integrado permite la rotación de 360 grados de la caja de engranajes sin necesidad de reposicionar la pinza. La pinza, diseñada específicamente para cada componente, cuenta con puntos de contacto en la carcasa de la caja de engranajes y en la campana del embrague. El dispositivo giratorio permite rotar la caja de engranajes para el montaje mediante tornillos desde cualquier lado. Una interfaz de cambio rápido permite alternar entre pinzas para transmisiones manuales y automáticas en menos de 60 segundos.
Ventajas de esta aplicación
Giro sin necesidad de reposicionar. Flujo de trabajo productivo.
Cambio rápido entre pinzas manuales y automáticas
Gran flexibilidad de variantes mediante almacenamiento de formato
Posicionamiento preciso con retroalimentación de fuerza.
Adaptable a múltiples estaciones de ensamblaje
CAPÍTULO 5
PRÁCTICA: MONTAJE DE UNIDADES DE CAMIÓN CON HASTA 800 KG
Los sensores de retroalimentación de fuerza logran tolerancias de conexión inferiores a un milímetro.
Requisitos:
Motores de camión de 400 a 800 kg por unidad
Grandes distancias de viaje a través del pasillo
Varios operarios participan en el proceso de ensamblaje.
Requisitos de seguridad para mercancías pesadas
Conexión precisa al chasis del camión
ZHHT-Lösung
Un eje elevador especial con capacidad de carga de 1000 kg y amplio radio de acción se encarga de la manipulación de los conjuntos de carros. El movimiento se realiza mediante un puente transversal que atraviesa la nave, con control multieje para un posicionamiento preciso. Cortinas fotoeléctricas de seguridad y sensores de suelo protegen al personal operativo dentro de la nave. Para múltiples operarios, se dispone de control por zonas, que permite o desactiva los movimientos según la posición del operario.
Ventajas de esta aplicación
Elevación sin balanceo de hasta 1000 kg, única en el mercado.
Control de zonas para múltiples operadores
Grandes distancias de viaje a través del pasillo
Retroalimentación de fuerza para posiciones de conexión precisas
Escalable a estaciones de ensamblaje de agregados en paralelo
CAPÍTULO 6
PRÁCTICA: MONTAJE DE UNIDADES ELÉCTRICAS (MOVILIDAD ELÉCTRICA)
El resultado son dispositivos de elevación que funcionan de forma fiable durante décadas en las condiciones más difíciles.
Requisitos
Motor eléctrico con unidad de reductora de 60 a 180 kg.
Electrónica y sensores de alta sensibilidad
Cambio de módulos según la variante del vehículo
Espacio de trabajo estéril en el área de preensamblaje
Requisitos de retroalimentación de fuerza para un posicionamiento preciso
Solución ZHHT
Un eje elevador ZH90 con sensores de retroalimentación de fuerza y una variante colaborativa se encarga de los componentes eléctricos para su conexión a la carrocería del vehículo. La pinza está equipada con almohadillas disipadoras de ESD para evitar daños a los componentes electrónicos sensibles por descargas electrostáticas. El movimiento es lento y suave, con retroalimentación de fuerza continua para el operador. Un sistema de reconocimiento de formato ajusta la posición de la pinza a la variante de accionamiento eléctrico específica.
Ventajas de esta aplicación
Las almohadillas disipadoras de ESD protegen los dispositivos electrónicos.
Elevación lenta y sin péndulo para componentes delicados.
Retroalimentación de fuerza al operador
Reconocimiento de formato para producción de alta variedad
Cumplimiento con la norma ISO/TS 15066 (robótica colaborativa)
CAPÍTULO 7
PROCESO DE INGENIERÍA PASO A PASO
El manipulador de áridos se desarrolla mediante un proceso de ingeniería claramente estructurado. Seis pasos conducen desde la consulta inicial hasta la puesta en marcha. El sistema de elevación para maquinaria se desarrolla mediante un proceso de ingeniería estructurado. Zeilhofer HHT trabaja conforme a las directrices VDI y ofrece un servicio integral, desde la consulta inicial hasta la puesta en marcha.
01 Consulta inicial y especificación del generador
¿Qué tipos de motores y transmisiones, qué pesos, qué variedad de variantes? Inspección de la línea de montaje, incluyendo el registro de las interfaces con el PLC de la línea y el registro de la geometría de la carrocería.
02. Concepto y selección de la pinza
Selección del diseño del dispositivo de elevación (eje de elevación, articulación, mecanismo de giro), diseño de la capacidad de carga, pinza especial específica para cada componente con múltiples puntos de apoyo. Precio fijo.
03 Ingeniería de detalle
Diseño CAD 3D, cálculo FEM, análisis de seguridad según EN ISO 13849 PL d y EN ISO 10218, diseño neumático y programación PLC, programación de formato para mayor flexibilidad de variantes.
04 Fabricación en Alemania
Fabricación mecánica en nuestra propia planta de Holzkirchen, soldadura, pintura, montaje y pruebas de aceptación en fábrica con unidades originales o maquetas equivalentes.
05 Inspección preliminar en la sala de exposición
Pruebas de aceptación del cliente en la sala de exposición de Zeilhofer con unidades de muestra proporcionadas por el cliente o pruebas de aceptación en línea en las instalaciones del cliente. Verificación de seguridad, prueba funcional y ajustes finales antes de la entrega.
06 Puesta en servicio y formación
Los técnicos de servicio viajan por todo el mundo para la puesta en marcha, la integración en el PLC de la línea, la formación de operadores y personal de mantenimiento, y la entrega de la documentación operativa.
CAPÍTULO 8
REFERENCIAS: 25 AÑOS DE SOLUCIONES PERSONALIZADAS
Con más de veinte años de experiencia en el montaje de motores y cajas de cambios, Zeilhofer HHT es un proveedor de confianza para la industria automotriz en Alemania, Francia, Italia, Polonia y la República Checa.
El ensamblaje de motores y transmisiones es uno de los campos de aplicación más antiguos de Zeilhofer HHT. Suministramos a fabricantes y proveedores de la industria automotriz en Alemania, Francia, Italia, Polonia, la República Checa y Estados Unidos. Algunos proyectos típicos incluyen:
Proyectos típicos
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Ensamblaje final de automóviles de pasajeros: Operadores de motores en fabricantes de equipos originales alemanes y europeos.
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Ejes elevables para camiones con capacidad de carga de hasta 1000 kg.
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Dispositivos de inversión de marchas para transmisiones manuales y automáticas.
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Manipuladores eléctricos con protección ESD para la movilidad eléctrica.
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Preensamblaje de agregados en plantas de ejes y transmisiones
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Ensamblaje de unidades de potencia para vehículos todoterreno en fabricantes de maquinaria agrícola y de construcción.
¿Qué distingue a las soluciones de Zeilhofer?
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Gestión de calidad con certificación ISO 9001 desde 2008.
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TISAX Nivel 2 con protección de prototipos para proyectos OEM confidenciales
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Se encuentran disponibles ejes elevadores especiales con una capacidad de carga de hasta 1.000 kg.
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Formatear la memoria para hasta 16 variantes agregadas.
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Existen variantes colaborativas conforme a la norma ISO/TS 15066.
Preguntas frecuentes / Preguntas y respuestas
PREGUNTAS FRECUENTES
01 ¿Cuál es la carga agregada máxima posible?
La gama de productos estándar de Zeilhofer incluye ejes elevadores de hasta 1200 kg. Para camiones y vehículos todoterreno de hasta 1000 kg, se incluye de serie un eje elevador especial. Para unidades extremadamente pesadas, se suele utilizar una grúa puente; este sistema de elevación garantiza un posicionamiento preciso.
02 ¿ Qué tan preciso es el posicionamiento?
Gracias a los sensores de retroalimentación de fuerza y a la función de posicionamiento automático, logramos tolerancias inferiores a 1 mm al fijar la conexión a la carrocería del vehículo. Los sensores detectan las paradas y detienen automáticamente el movimiento, evitando así cualquier daño.
03 Ist die Hebehilfe kollaborativ nach ISO/TS 15066?
Sí. Para aplicaciones de movilidad eléctrica sensibles, ofrecemos versiones colaborativas del eje elevador con limitación de fuerza, velocidad reducida y sensores de retroalimentación de fuerza. Es posible un funcionamiento seguro sin barrera de seguridad según la norma ISO/TS 15066.
04 ¿Cuántas variantes puede almacenar el controlador?
Por defecto, el PLC almacena hasta 16 variantes de agregados con sus respectivas posiciones de pinza y parámetros de movimiento. Es posible ampliarlo a 32 o 64 variantes bajo pedido. El controlador compacto de Zeilhofer ofrece un rendimiento similar a un menor coste de adquisición.
05 ¿Qué características de seguridad se incluyen?
El sistema de parada de emergencia, el accionamiento a dos manos, el bloqueo en la posición final, la cortina fotoeléctrica de seguridad y los sensores de suelo se incluyen de serie. Todas las funciones están certificadas según PL d conforme a la norma EN ISO 13849. Las versiones colaborativas también incluyen limitación de fuerza según la norma ISO/TS 15066.
06 ¿Cuánto cuesta un manipulador de agregados?
Los ejes elevadores motorizados estándar con pinzas neumáticas tienen un precio inicial de alrededor de 45.000 €. Los manipuladores unitarios totalmente equipados con dispositivo de inversión, retroalimentación de fuerza e integración PLC oscilan entre 75.000 € y 150.000 €. Los ejes elevadores especiales con una capacidad de elevación de hasta 1.000 kg cuestan entre 110.000 € y 220.000 €, según su complejidad.
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