Si nos remontamos a los inicios, el auge de la producción en serie detonó una alta necesidad por cumplir con la demanda en la producción, así como del aseguramiento de la calidad en los procesos y cumplimiento de normas internacionales. Lo anterior llevó a que la industria adoptara herramientas para cumplir con dichas exigencias, una de ellas fue el fixture.
Como bien sabes, la especialización y estandarización de procesos productivos han sido posibles gracias a un sin fin de dispositivos, todos cumpliendo con una función, y así, en conjunto, lograr objetivos particulares dentro de cada flujo de trabajo en las líneas de producción.
En este artículo te voy a contar más sobre el fixture, también conocido como accesorio o soporte; sus principales características y los diferentes términos técnicos que te puedes encontrar al utilizar estos dispositivos en diferentes proyectos de automatización industrial.
¿Listo para descubrir más?
Comencemos por comprender primero…
¿Qué es un fixture?
Un fixture es un dispositivo diseñado para sujetar, localizar y retener una o varias piezas durante un proceso productivo. Contiene elementos, mecanismos o dispositivos soldados, sujetados o atornillados en él para ayudar a referenciar y alinear tanto las piezas a trabajar como las herramientas a usar durante el proceso.
El fixture propiamente no tiene elementos para guiar las herramientas de trabajo, los que si lo contienen son llamados plantillas o jigs.
Checking fixture.
Te mencionaba anteriormente el concepto de calidad en los procesos, el cual, como el nombre lo indica, permite revisar y asegurar al cliente que el producto, pieza o ensamble resultante del proceso de manufactura es capaz de cumplir los estándares y requerimientos que le fueron solicitados al fabricante; para asegurar esto se utilizan los checking fixtures.
Los checking fixtures son fabricados acorde a las condiciones, posiciones y tolerancias (valores mínimos y máximos esperados en el producto final) ideales, esperadas o aceptables.
Pueden contener elementos de verificación rápida, de medición de barrenos, planicidad, posición, entre otros, y así poder tomar una decisión sobre el proceso. Si se requieren ajustes a los mismos procedimientos productivos, ajustes a las herramientas o máquinas con las que se labora para obtener el producto final, disminuyendo los tiempos muertos por retrabajos, material desperdiciado, asegurando así la calidad y satisfacción del cliente.
Welding fixture.
Te decía que un fixture permite sujetar una o varias piezas para que estas puedan ser trabajadas y obtener un producto final.
Un ejemplo real es el proceso de soldadura, donde se debe asegurar que los componentes se encuentran posicionados correctamente, para que al unirse mediante la soldadura más adecuada (Por electrodo, MIG, TIG, Arco sumergido o tubular) se asegure que en verdad se han soldado dichos componentes.
Al ser utilizados en el producto final, es importante que estos no corran el riesgo de separarse o fracturarse debido a un mal posicionamiento, causando accidentes o pérdidas al usuario final.
Estos fixtures pueden contener desde elementos de sujeción sencillos, como piezas de asentamiento, localizadores de barrenos, clamps manuales, hasta elementos semi o totalmente automatizados como sensores, clamps neumáticos, pistones neumáticos o actuadores eléctricos.
Todos los elementos anteriores permiten que tanto un robot de soldadura o el operador especialista en soldadura, puedan realizar su trabajo bajo el estándar del proceso, asegurando la calidad y repetibilidad del mismo.
Holding fixture.
Este tipo de fixture es útil sosteniendo una pieza o ensamble para después ser verificada por un sistema de medición por coordenadas (CMM).
Dicha medición consiste en que un robot tipo cartesiano, con mínimo 3 ejes y un palpador, pueda medir los puntos de interés de la misma pieza / ensamble, comparándolos con los datos ideales encontrados en el modelo CAD.
Lo anterior sirve para saber si las tolerancias y medidas especificadas para el producto se cumplen o no, y de esta manera tomar decisiones sobre el mantenimiento o modificación de las herramientas o máquinas implicadas en el proceso de fabricación.
Este proceso de medición debe ser asegurado mediante los Holding fixtures, ya que de no contar con ellos, la medición es susceptible a no tener la misma repetibilidad en cada evento de medición, teniendo como resultado mediciones erróneas o engañosas.
Y si esto ocurre, que puede afectar la calidad del producto y, por ende, en las relaciones comerciales cliente-proveedor.
El holding fixture se compone de elementos para asentar la pieza o ensamble y permitir al usuario atornillarla y mantenerla en una posición siempre fija en un 0 (cero) referenciado en el programa de la máquina de medición por coordenadas.
Fixture tool.
El término “tool” es una referencia genérica hacia los fixtures que sirven para la colocación y alineación de las piezas. Aunque también se usan como elementos propios que para alguna máquina, y en algunos casos, son la misma máquina que permite la producción de una operación en concreto.
Los fixtures tool comparten las características propias de un fixture, como lo mencionamos, sujetar, soportar y alinear los elementos a trabajar, pero también están adicionados con elementos que guían las herramientas de trabajo para garantizar la correcta operación, ensamble y mecanizado.
Fixture and jig.
El concepto de Jig o también llamado plantilla, nació a partir de las máquinas que permiten mecanizar una pieza, ya que estas plantillas ayudan a controlar la posición donde se encuentra la pieza y sostenerla para que pueda ser trabajada y a su vez pueda guiar la ubicación y movimiento de los elementos de corte del mecanizado asegurando con esto la repetibilidad y la calidad, por tanto un fixture puede o no estar acondicionado con un jig, pero un jig siempre debe tener un fixture para permitir la correcta sujeción del o de los elementos a trabajar.
Conclusiones.
Como pudiste revisar en este artículo, estos elementos, lejos de ser solo una herramienta de apoyo en la producción, permiten asegurar las condiciones óptimas de producción y pueden fungir, incluso, como elementos Poka-Yoke (o dispositivos a prueba de falla), permitiendo asegurar la calidad, repetibilidad, especialización de los usuarios y correcto seguimiento de los procesos de producción.
Es ahí donde radica la importancia en el conocimiento de su uso y su posible implementación en el ámbito industrial.
Los fixtures tienen un amplio campo de implementación con un sin fin de combinaciones para cubrir las necesidades de la industria.
Son dispositivos que pueden ser totalmente mecánicos, con elementos manuales de sujeción o atornillado, hasta tener elementos eléctricos (sensores, motores, actuadores), neumáticos o hidráulicos.
Dependiente del tipo de proceso que deseas automatizar será la capacidad del fixture que debes usar.
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