Selección del sujetador adecuado al automatizar el proceso

Los sujetadores no simétricos pueden presentar un desafío para la automatización, según sus características. Requieren una orientación extremo a extremo; por lo tanto, se necesita un utillaje más costoso que el requerido para los sujetadores simétricos.

Para poder utilizar métodos tradicionales de automatización, las piezas con cabeza deben poder colgarse por la cabeza. Una buena regla general es que debe existir un diferencial mínimo del 20 % entre el diámetro de la cabeza y el del cuerpo para proporcionar suficiente distinción que permita orientar y colgar las piezas. Si el diferencial de diámetro se mantiene entre el 20 % y el 30 %, pueden evitarse costos adicionales de utillaje. Las piezas con cabeza que no tienen un diámetro de cabeza uniforme, o que presentan irregularidades bajo la cabeza, tienden a atascarse en el carril de alimentación. Las cabezas planas también son preferibles a las redondeadas para la instalación automática, ya que es más fácil presionar una boquilla de inserción plana sobre una superficie plana que sobre una superficie redondeada, manteniendo al mismo tiempo el sujetador recto. Los costos adicionales asociados a la alimentación, orientación e instalación de sujetadores con cabeza hacen fundamental asegurarse de que la aplicación realmente requiera un sujetador con cabeza antes de especificarlo.

Los sujetadores no simétricos sin cabeza también deben presentar algún tipo de diferencial para poder utilizar el método tradicional de alimentación mediante suspensión en un juego de rieles. Este diferencial puede ser una diferencia del 20 % entre el diámetro del cuerpo y el del elemento distintivo, o un desequilibrio de peso significativo de al menos un 10 % entre los extremos del sujetador. (Básicamente, cuando se coloca en un par de rieles, la tendencia natural del sujetador debe ser caer siempre en una dirección determinada.) Si este no es el caso, será necesario un método de orientación más complejo. Existen varios métodos posibles: visión, láser, sensor óptico o un casquillo de calibración. Sin embargo, al utilizar un sujetador simétrico, las empresas pueden lograr un ahorro considerable en el costo del equipo de automatización.

Los sujetadores que son simétricos y tienen un perfil continuo son ideales para la automatización. Son los más fáciles de alimentar porque requieren una orientación mínima. Básicamente, solo se necesita una máquina que entregue las piezas en línea recta hacia el tubo de alimentación. Una vez orientadas, estas piezas suelen desplazarse por un tubo hasta algún tipo de equipo de inserción. Algunos ejemplos incluyen pasadores rectos (de espiga), pasadores ranurados, pasadores moleteados, pasadores elásticos ranurados y pasadores elásticos en espiral.

Existen algunas desventajas asociadas a ciertos de estos sujetadores. Por ejemplo, el pasador de espiga depende en gran medida del material anfitrión para su retención. Esto significa que la preparación del orificio puede resultar costosa, ya que se requiere un escariado para lograr las tolerancias estrictas necesarias. (La excepción es cuando estos pasadores se utilizan en plástico, porque los orificios se moldean.)

Para compensar algunas de las desventajas de los pasadores rectos macizos, se desarrollaron los pasadores ranurados y los pasadores moleteados. El diámetro medido a través de las ranuras o del moleteado está diseñado para ser mayor que el del orificio. Cuando se utiliza un pasador ranurado endurecido para obtener mayor resistencia, el material anfitrión se deforma, pero no en la misma medida que con un pasador sólido recto. El pasador moleteado está diseñado para cortar su camino dentro del componente anfitrión; sin embargo, ni el pasador moleteado ni el ranurado requieren las tolerancias estrictas que exigen los pasadores sólidos rectos. Aun así, las fuerzas de inserción suelen ser mucho más altas para todos los tipos de pasadores sólidos, lo que puede afectar de manera significativa el costo del equipo de automatización. Además, dado que los pasadores sólidos requieren la deformación del material anfitrión para su retención, existe la posibilidad de que se produzcan grietas y/o daños en los componentes durante el proceso de instalación. 

Para compensar las desventajas del pasador sólido, se desarrolló el pasador elástico de resorte. Cuando un pasador elástico de resorte se introduce en un orificio, la acción de resorte del propio pasador le permite comprimirse mientras adopta el diámetro del orificio. Una vez instalado, la fuerza radial que ejerce contra la pared del orificio proporciona autorretención. Como los pasadores elásticos de resorte no requieren la deformación del material para su retención, no se producen daños en el componente anfitrión y las fuerzas de instalación son menores. Además, el pasador elástico puede absorber tolerancias del orificio y pequeños desajustes entre orificios. Existen dos tipos de pasadores elásticos: ranurados y en espiral.

Para compensar las desventajas tanto del pasador Sólido como del pasador ranurado, se desarrolló el pasador elástico en espiral. Estos pasadores se fabrican a partir de una banda metálica que se enrolla formando un resorte en espiral de 1½ o 2¼ vueltas. Este pasador incorpora numerosas características que favorecen una automatización sin problemas. Los pasadores en espiral no pueden anidarse ni entrelazarse porque no tienen ranuras. Además de su naturaleza elástica, los extremos rectos y de corte limpio, combinados con un chaflán de entrada suave y concéntrico y un radio de transición uniforme, eliminan bordes o ángulos que puedan ‘morder’ la pared del orificio, reduciendo así las fuerzas de inserción. La concentricidad del chaflán también facilita la alineación con los orificios del componente anfitrión y del componente acoplado. Asimismo, este tipo de pasador no requiere orientación específica para garantizar su resistencia. Estas características clave pueden reducir significativamente los tiempos de inactividad durante la producción, disminuir los costos del equipo y permitir un ensamblaje sin inconvenientes.