La automatización para prensar contactos de barril cerrado para conectores comerciales y de especificaciones militares siempre ha sido una tarea complicada. Dado que tienden a mecanizarse individualmente, los versos estampados a partir de una sola hoja de metal, orientarlos presenta muchos obstáculos. Aún así, empresas como Boeing, Sikorsky y Grumman han buscado automatizar este proceso. A lo largo de los años, han pedido a los proveedores que desarrollen contrapartes automatizadas de las herramientas manuales comunes M22520. Una de esas empresas es Tri-Star Technologies. WHN habló recientemente con Katherine Kerner, directora de operaciones, y Roger Lewin, director de ventas y mercadotecnia de Tri-Star Technologies sobre el desarrollo de herramientas automatizadas para estos engarces de alta confiabilidad.
“Si rastrea nuestra historia”, comenzó Roger, “Tri-Star Technologies solía ser parte de Tri-Star Electronics y en un momento fue uno de los mayores proveedores de contactos eléctricos”. Suministraban millones de contactos tanto a fabricantes de conectores como a OEM, principalmente en el ámbito aeroespacial. “En ese momento, realmente no había nada más que la herramienta manual Daniels (Mil-C-22520) y pedían una herramienta que les ayudará a hacer los engarces en mayor volumen.
Al trabajar con un fabricante de máquinas en el sur de California a finales de la década de 1970, Tri-Star presentó la engarzadora automática Tri-Star (TAC). Compraron las levas y los indentadores de Daniels para que la herramienta tuviera la calificación Mil-Spec. Usó un alimentador de cuenco vibratorio ya que la mayoría de sus clientes compraban contactos al por mayor. “La otra opción en ese momento era comprar los contactos en bobinas. AMP los estaba precargando en un cinturón desechable que tenía 2000 contactos que encajaría en la herramienta”, describió Roger.
Tri-Star ha construido muchas de estas herramientas a lo largo de los años y probablemente las ha instalado en todos los principales fabricantes aeroespaciales/de fuselajes. “Cuando lanzamos estas herramientas por primera vez, pensamos, ‘vamos a darles a nuestros clientes la herramienta porque les ayudará y comprarán más de nuestros contactos’. Bueno, eso duró unos cinco minutos cuando nos dimos cuenta de que había tanta demanda de la herramienta y que podían usar los contactos de cualquiera”, admitió Roger. Pero el hecho de que la herramienta no fuera específica para los contactos de Tri-Star resultó ser una de sus características más destacadas. “Podías comprar los contactos de Deutsche, Amphenol o cualquier otra persona ya la máquina no le importaba. Era agnóstico del proveedor y sigue siendo así hasta el día de hoy”.
Las herramientas se han recortado y mejorado constantemente a lo largo de los años. La herramienta Porta-TAC de próxima generación se desarrolló a través de una solicitud de un importante fabricante aeroespacial. Se acercaron al Tri-Star con un desafío. “Dijeron: ‘Está bien, ustedes son geniales en la terminación del primer extremo, pero queremos el mismo tipo de volumen y confiabilidad en el segundo extremo (cuando el arnés ya está colocado en el tablero)’”, se dio cuenta Tri-Star. que el 90% del grueso de la máquina, en ese momento, estaba en el alimentador vibratorio. Para solucionar esto, diseñaron un cargador que albergaba una correa precargada con 250 contactos que luego se colocaba en la crimpadora (figura 1). Otras solicitudes de los clientes llevaron a desarrollos del Porta-TAC que lo tenían montado en un brazo articulado sobre la placa de plantilla e incluso un pelacables montado en el lateral.
La lógica que impulsa las herramientas también ha evolucionado con el tiempo. “Cuando salieron las herramientas, estaban controladas neumáticamente. A medida que la tecnología cambió, cambiamos a controles electrónicos y hoy usamos PLC. Pero la función básica y la capacidad de crimpar grandes volúmenes de contactos a granel es la misma de siempre”, aseguró Roger. Acreditó su exclusivo sistema de guía de embudo como una de las principales fortalezas de la herramienta. “No usamos pedales y eso realmente mejora el rendimiento dramáticamente. Simplemente inserta el cable y cuando la máquina detecta que está completamente asentado en el contacto, realiza el engaste”.
Los modelos TAC originales para contactos con y sin hombros se desarrollaron para los tamaños 16 a 26, ya que cubrían aproximadamente el 80 % de las aplicaciones de crimpado de alto volumen. Pero la nueva generación de la herramienta se ocupa de contactos y cables mucho más pequeños, ya que las necesidades de crimpado de sus clientes son con componentes electrónicos mucho más pequeños. “Diré que en los últimos años, especialmente con la explosión de las nuevas empresas de exploración espacial, ha habido mucha demanda de trabajo con arneses que se está volviendo cada vez más pequeña”, explicó Katherine. Muchos de estos contactos más pequeños no tienen reborde, lo que los hace mucho más difíciles de alimentar y orientar para un engaste adecuado.
Ha nacido una nueva estrella
Al momento de la publicación de este artículo, Tri-Star presenta su última versión en su línea de éxitos. “El TAC-Ultra nació del deseo de nuestros clientes de acomodar contactos con y sin hombros en una sola máquina y se basa en el reconocimiento óptico. Se alimenta de un recipiente vibratorio, pero hay una pinza que sostiene el contacto y una cámara que reconoce el tipo (Figuras 2, Figura 3). La pinza rotará según sea necesario para orientar el contacto antes de ir a la posición final para engarzar”, detalló Katherine.
De hecho, la nueva herramienta se desarrolló a partir de un concepto para manejar micro y nano contactos. “Nuestros clientes en el ámbito de la exploración espacial intentaban empaquetar una gran cantidad de arneses y dispositivos electrónicos en espacios extremadamente pequeños. Llegaron a nosotros con lentes de contacto tan pequeños que necesitaban una lupa y pinzas para trabajar con ellos”, describió Katherine. Al resolver ese problema, pudieron crear la lógica que les permitió prensar contactos con y sin hombros con una sola herramienta.
Roger explicó además que su mecanismo siempre ha tenido la capacidad de detectar cada estilo de contacto y luego rotarlos +/- 90 grados para orientarlos correctamente. Sin embargo, el mecanismo de detección varió según el estilo de contacto y requirió diferentes modelos de TAC, o un enfoque de doble tazón. El nuevo TAC-Ultra de Tri-Star Technology combina ambas capacidades en una engarzadora automática de un solo tazón.
Regla general de automatización
Luego discutimos algunos arneses lógicos que los productores pueden usar para justificar la inversión en automatización para el prensado de contacto mecanizado. “Para la gestión de costos y tiempo, generalmente usamos una proporción de 10:1”, aconsejó Roger. “Entonces, lo que puede hacer en 10 horas con una herramienta manual, generalmente puede hacerlo en una hora con la máquina. E incluso si permanece inactivo durante seis de un turno de ocho horas, todavía se está beneficiando porque está obteniendo consistencia y calidad y está liberando a ese operador para otros procesos”.
Automatización completa a través de asociaciones
Roger describió una evolución hace algún tiempo en la que los clientes querían ir más allá con la automatización. Todavía necesitaban gente tirando y pelando cables, y querían una herramienta que pudiera hacerlo todo. “Entonces, hay empresas como Schleuniger y Komax que han incorporado nuestras máquinas en su celda de procesamiento. El último grande que hicimos fue para un importante contratista de defensa aeroespacial y puede visitar nuestro sitio web y ver algunos videos. Es una integración muy simple entre los dos”. Katherine agregó: “En cuanto al futuro, siempre esperamos con ansias el próximo conjunto de capacidades de requisitos que solicitan nuestros clientes. Estamos muy entusiasmados con nuestro TAC-Ultra, nuestra próxima generación de prensas automáticas de contacto. Se basa en más de 40 años de experiencia y éxito en el cumplimiento de los requisitos cambiantes de los clientes”.
