Una relación perfecta en la que todos ganan

Hermle confía en la técnica de accionamiento de STOBER para sus soluciones de automatización

La empresa Hermle AG ha desarrollado el sistema de manipulación HS flex con el firme objetivo de seguir avanzando en la automatización. La nueva versión para cargas pesadas HS flex heavy carga máquinas con componentes paletizados de hasta 1200 kilogramos de peso de forma totalmente automática. Para los movimientos de elevación, giro y desplazamiento de ambos sistemas de manipulación, Hermle apuesta por una solución completa compuesta de accionamiento de cremallera, reductor planetario y servomotor síncrono de STOBER: una situación beneficiosa para ambas empresas, ya que el propio especialista en accionamientos utiliza máquinas de Hermle en su producción.

Pforzheim, 20.06.2023 – Reducir los tiempos improductivos y aumentar los tiempos productivos: con el sistema de manipulación HS flex, la empresa Hermle AG de Gosheim, en el distrito alemán de Tuttlingen, en Baden-Wurtemberg, ha desarrollado una solución de automatización eficiente y flexible. Hermle es uno de los principales fabricantes de fresadoras de pórtico, máquinas-herramienta y máquinas especiales CNC. El principio en el que se basa es el siguiente: los trabajadores sujetan los componentes y las piezas brutas que deben procesarse en palés, que a continuación almacenan en el módulo de almacenamiento, una especie de estantería. Esto es posible de forma paralela a la fase de producción. El sistema de manipulación carga y descarga el centro de mecanizado de forma independiente. De este modo, la máquina puede trabajar de manera ininterrumpida, incluso durante la noche y los fines de semana. La manipulación de palés facilita la automatización del mecanizado de componentes con geometrías y tamaños diferentes sin necesidad de equipos robotizados. Los operadores de centros de mecanizado Hermle pueden iniciarse así en el ámbito de la automatización de forma económica.

Mientras que la versión estándar transporta diferentes palés con un peso de hasta 450 kilogramos, incluido el componente, entre la estación de preparación, los módulos de almacenamiento y la zona de trabajo del centro de mecanizado, la HS flex heavy duplica este peso. La torre que mueve las piezas de trabajo en el interior de la cabina puede realizar movimientos de rotación, elevación y desplazamiento. “Tienen que ser movimientos rápidos, dinámicos y precisos”, comenta Johannes Berg, jefe del centro de distribución suroeste de STOBER. El especialista en accionamientos de Pforzheim lleva muchos años colaborando con el fabricante de maquinaria, suministrándole accionamientos de precisión para centros de mecanizado y, desde 2016, también para sistemas de automatización.

“En la versión estándar de la HS flex utilizamos nuestros accionamientos de cremallera con dentado helicoidal de la serie ZV para los tres movimientos. Estos accionamientos se basan en piñones templados y pulidos con una elevada calidad del dentado y cremalleras adaptadas con precisión”, afirma el experto de STOBER.

Construcción más compacta y ligera en montaje directo

STOBER combina estos accionamientos de cremallera con su nueva generación de servomotorreductores planetarios. Berg: “Hemos reducido notablemente las longitudes de montaje de los reductores. Y para lograr un alto grado de flexibilidad, todos los motores STOBER, como los servomotores síncronos EZ, se pueden montar directamente sea cual sea el tamaño sin necesidad de adaptadores”. Esta serie ocupa muy poco espacio, es ligera y tiene una alta densidad de potencia. Al prescindir del adaptador, la solución global es aún más compacta. Además, no es necesario montar por separado el motor y el reductor. El usuario recibe una unidad reductora lista para usar.

“El reducido espacio de instalación fue uno de los grandes retos del diseño”, recuerda el experto Berg. “El espacio de montaje para los servoaccionamientos es muy estrecho debido al diseño compacto de la máquina. Por lo tanto, el montaje de los accionamientos también fue un verdadero reto para los técnicos de STOBER”. Pero ahora todo está más despejado y es más accesible para el trabajador gracias, en particular, al diseño de los compactos reductores planetarios de 3.ª generación de STOBER. Prescindir del adaptador tiene un efecto extremadamente positivo en el momento de inercia: esto significa que se puede utilizar todo el dinamismo del accionamiento, un auténtico valor añadido que se traduce en tiempos de ciclo más cortos y en una mayor eficiencia energética, especialmente en el caso de tamaños pequeños y medianos.

Se requiere un accionamiento de elevación reforzado

Berg: “Dado que la HS heavy flex puede cargar componentes de hasta 1200 kilogramos, tuvimos que diseñar el accionamiento de elevación para que fuera más resistente. Se optó por el accionamiento de cremallera de la serie ZTR”. Esta versión con un piñón atornillado en el eje con brida del reductor planetario ofrece una gran rigidez lineal con elevadas fuerzas de avance. “Hermle ya había previsto un motor para este movimiento que no está en nuestro programa”, dice Berg. “Mediante adaptadores variables, también podemos combinar nuestros reductores planetarios con todos los motores de otras marcas, sean del tamaño que sean”.

Hermle otorga una gran importancia a un funcionamiento impecable y al tema de la seguridad, por ejemplo durante el mantenimiento. Así pues, la HS flex permite a las personas permanecer de forma segura en el espacio de trabajo durante la instalación. Durante este tiempo, los ejes de accionamiento deben ponerse en un estado seguro. Si hay cargas pesadas suspendidas de los ejes verticales, pueden caer por efecto de la gravedad y poner en peligro al personal. Para evitarlo, los ejes verticales suelen estar asegurados con frenos. Estos frenos también deben funcionar de forma fiable en caso de corte del suministro eléctrico. “Desde el principio, el freno de retención fue la piedra angular de los requisitos de seguridad”, comenta el experto de STOBER. Esto se debe a que, debido al sistema, el efecto de frenado cambia durante el tiempo de funcionamiento. Por lo tanto, el estado de los frenos debe controlarse de forma segura y comprobarse periódicamente, normalmente cada vez que se encienda la instalación. Para ello, STOBER suministró frenos de alto rendimiento con un estrecho margen de tolerancia. Las funciones de seguridad del sistema de control HEIDENHAIN empleado garantizan la supervisión periódica y, en su caso, la calibración necesaria.

Cooperación perfecta: como socio y como cliente

“Participamos en la planificación del proyecto desde el principio”, afirma Michael Dietmann, jefe de proyecto de HS flex en Hermle. STOBER confía en el software de ingeniería SERVOsoft® para el diseño desde hace muchos años; esta solución permite a los ingenieros registrar detalladamente los requisitos de Hermle utilizando perfiles de movimiento definidos y una matriz de carga. Esto permite diseñar los accionamientos de forma fiable y precisa, sin tener que considerar posibles reservas. La documentación del cálculo del accionamiento es especialmente importante. Los factores son fijos, lo que permite un intercambio mutuo mucho más fluido entre ambas partes.

Al final, la puesta en servicio tuvo lugar sin problemas y se completó en poco tiempo. “El trabajo conjunto también fue muy armonioso y siempre en estrecha coordinación”, resume Johannes Berg. “Al igual que nosotros, también Hermle utilizó un experto diferente para cada módulo del proyecto. Al final todos nos juntamos para crear una imagen unificada”. En última instancia, también STOBER se beneficia de este enfoque, y no solo como socio. Porque los propios especialistas en accionamientos utilizan en su producción las fiables máquinas Hermle.

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