La elección del elemento de fijación adecuado para instalación automática

En función de su geometría, los elementos de fijación no simétricos pueden plantear un verdadero reto de automatización, ya que requieren ser orientados y por tanto la utilización de utillajes más caros.

Para hacer factible la utilización de métodos de automatización tradicionales, las piezas con cabeza deberían ser capaces de ser colgadas de ella. Una regla general es que debería haber al menos un 20% de diferencia entre el diámetro de la cabeza y del cuerpo, de manera a proporcionar una distinción suficiente para permitir la orientación y el colgado de las piezas. Si la diferencia de diámetros puede mantenerse entre 20-30% podemos ahorrar costos de utillajes adicionales. Las piezas con cabeza que no tienen un diámetro de cabeza consistente, o que son inconsistentes justo bajo la cabeza, tienden a bloquearse en el raíl de alimentación. De cara a la instalación automática las cabezas planas son mejores que las redondeadas, ya que es más fácil presionar con una lanza de inserción plana en una superficie plana que en una redondeada, a la vez que mantenemos el elemento de fijación recto. El sobrecosto adicional requerido para la instalación de elementos con cabeza exige asegurarse de que la aplicación realmente la necesita, antes de especificarla en el plano.

Los elementos no-simétricos sin cabeza también deben presentar alguna diferencia que permita utilizar el método tradicional de colgarlos de un conjunto de raíles. Esta diferencia puede ser o bien una diferencia de diámetro del 20% o una descompensación de peso significativa (al menos del 10%) entre los extremos del elemento. La tendencia natural será de caída en una determinada posición. Si no existe tal diferencia, se necesitará un método de orientación más complejo. En este caso hay varios métodos posibles: óptico, láser o casquillo orientador. Sin embargo, la utilización de un elemento simétrico puede conllevar importantes ahorros en los equipos de instalación automática.

Los elementos de fijación que son simétricos y presentan un perfil continuo son idóneos para instalación automática. Son los más fáciles de alimentar, ya que no requieren una orientación mínima. Básicamente, lo único que se necesita es una máquina que suministre estas piezas en línea recta con el tubo de alimentación. Una vez orientadas, las piezas se alimentan a un tubo que conduce al equipo de instalación. Algunos ejemplos de este tipo de elementos incluyen pasadores sólidos lisos (espigas) de alineamiento, pasadores estriados, pasadores moleteados, pasadores elásticos ranurados y pasadores elásticos en espiral.

No obstante, hay algunos inconvenientes asociados a algunos de estos pasadores. Por ejemplo la espiga lisa de alineamiento depende mucho del material que la alberga para su retención. Esto implica que el costo de preparación del agujero puede resultar caro ya que exige un escariado para conseguir las estrechas tolerancias necesarias. La única excepción se da en la utilización de piezas de plástico, donde los agujeros se obtienen en el moldeo. 

Para compensar algunas de las desventajas de las espigas lisas de alineamiento, se desarrollaron los pasadores estriados y los pasadores moleteados. El diámetro en las estrías y el moleteado es mayor que el agujero. Cuando, por razones de resistencia, se utiliza un pasador estriado endurecido, el material que lo alberga se tiene que deformar, pero no al mismo nivel que con pasadores sólidos lisos. El pasador moleteado está diseñado para cortar en el material que lo alberga, sin embargo ni el pasador estriado ni el moleteado requieren tolerancias tan estrechas como el pasador sólido liso. Aún así, las fuerzas de inserción de pasadores sólidos son habitualmente mucho mayores, lo que tiene un gran impacto en el costo del equipo de instalación automática. Además, como los pasadores sólidos dependen de la deformación del material que los alberga para garantizar su retención, se corre el riesgo de fisurar piezas y/o dañar componentes durante el proceso de instalación.

Para evitar los inconvenientes de los pasadores sólidos se desarrollaron los pasadores elásticos. Cuando se instala un pasador elástico, sus características de resorte permiten que el pasador se comprima y asuma el diámetro del agujero. Una vez instalado, las fuerzas radiales generadas contra la pared del agujero, al intentar recuperar su diámetro original, asegurarán la auto-retención del pasador. Como los pasadores elásticos no requieren la deformación del material que los alberga, no dañan a los componentes y las fuerzas de instalación son menores. Además, el pasador elástico requiere unas tolerancias de agujero mayores y compensa pequeños desalineamientos de agujeros. Hay dos tipos de pasadores elásticos: pasadores elásticos ranurados y pasadores elásticos en espiral.

Para eliminar los inconvenientes de tanto pasadores sólidos como elásticos ranurados se desarrolló el pasador elástico en espiral. Estos pasadores se fabrican a partir de fleje de acero y se enrollan hasta formar una espiral de 1-½ ó 2-¼ vueltas. Los pasadores en espiral presentan muchas características que contribuyen a una instalación automática libre de problemas. Los pasadores en espiral no pueden interbloquearse porque no tienen ninguna ranura. Además de la naturaleza elástica de pasador, los extremos a escuadra de corte limpio, combinados con un chaflán de entrada concéntrico y redondeado, eliminan los extremos afilados o angulosos que pueden clavarse en las paredes del agujero, con lo que se reduce la fuerza de inserción necesaria. La concentricidad de los chaflanes favorece el alineamiento de componentes y con el agujero que lo albergará. Por otro lado, no es necesaria ninguna orientación específica para maximizar la resistencia. Todas estas importantes características permiten la reducción de tiempos muertos durante el proceso productivo, la reducción del costo de los equipos y la instalación y ensamblado libres de problemas.