Precisión a la vista
La perforación con extracción de testigos consiste en realizar orificios en los que solo se mecaniza la circunferencia del agujero perforado, quedando así un núcleo en el centro. Estos orificios se realizan con máquinas o equipos sacatestigos. En las viviendas, por ejemplo, se necesitan para construir las campanas extractoras, las chimeneas y las salidas de chimenea, así como para los conductos de calefacción y ventilación. Sus diámetros oscilan entre diez milímetros y más de un metro. Pueden realizarse en posición horizontal, vertical o con distintos ángulos de inclinación. Los pasos practicados en las paredes están a merced de distintas cargas: las tuberías o conductos que pasan por ellos pueden aumentar considerablemente de peso cuando fluyen líquidos por su interior. Además, la temperatura influye en su dilatación y elasticidad. Para evitar daños posteriores en la mampostería, los orificios se sellan, por ejemplo, con manguitos. De esto entiende un mucho un fabricante suizo de válvulas especiales. «Nos pidió que desarrolláramos una máquina capaz de ensamblar, atornillar y etiquetar automáticamente manguitos de 25 tamaños diferentes», cuenta Fabian Gallenbach, Director General de SOGA Gallenbach GmbH en Pforzheim.
SOGA diseña y fabrica soluciones especiales para clientes procedentes de los sectores médico, aeroespacial y de la industria general, entre otros. Fabian Gallenbach: «Nuestra visión es crear alianzas con nuestros clientes de cara al futuro mediante una gestión profesional de los proyectos y un excelente trabajo de desarrollo». Dado que SOGA se ha centrado en sectores de crecimiento, la empresa ha podido multiplicar su cartera de clientes en los últimos años.
Para construir sus sofisticadas máquinas especiales, el fabricante apuesta por socios específicos. Entre ellos se cuenta desde hace años STÖBER Antriebstechnik GmbH + Co. KG, que también tiene su sede en Pforzheim.
Precisión reproducible
«Estamos en contacto continuo con SOGA en todos los proyectos. Esto nos permite ir directamente al grano cuando llegan nuevos pedidos», afirma Guido Wittenauer, experto de STOBER y encargado de asesorar a SOGA. Los especialistas en accionamientos ya han colaborado con el constructor de maquinaria en el pasado en su búsqueda de una combinación adecuada de motor y reductor.
En este proyecto, el trabajo en equipo empezó ya en la fase de licitación. Juntas, ambas partes debatieron los puntos críticos y fueron trabajando en ellos. «Antes de poder empezar, validamos los posibles componentes en una reunión inicial del proyecto y los probamos en la posición de montaje dentro de la construcción», dice Gallenbach. «Dada la envergadura del proyecto, tuvimos que realizar algunos ajustes, que los expertos de STOBER implementaron a la perfección».
Hasta ahora, los empleados tenían que montar los grupos constructivos a mano. Esto costaba tiempo y era propenso a errores. La nueva máquina, por el contrario, puede producir de forma autónoma 150 piezas seguidas sin la intervención de un trabajador, y con un nivel de precisión reproducible. Solo es necesario que un empleado proporcione los componentes al principio del proceso y que se lleve después los manguitos completamente montados en las cajas de malla metálica. Para el desarrollo fue de gran importancia conseguir unos tiempos de preparación los más cortos posibles.
De los servomotores a los accionamientos de cremallera
El corazón de la máquina es una pinza de seis dedos. Para poder recoger con precisión las piezas individuales, la instalación debe posicionarlas con exactitud. Los anillos roscados y los discos de protección se guardan en almacenes situados en la parte delantera de la instalación. «Para el movimiento de elevación de alta precisión de los almacenes, suministramos nuestros servorreductores coaxiales con freno», cuenta Wittenauer. Gracias al dentado del engranaje recto y al apoyo de baja fricción, su grado de eficiencia es especialmente elevado.
En la segunda parte de la instalación se encuentran los almacenes para los anillos roscados, los anillos de elastómero de 40 milímetros de altura y los discos de protección. Un pórtico de tres ejes coge estos componentes y los alinea rotacionalmente apilados unos sobre otros en una mesa giratoria mediante un sensor. «Gracias al accionamiento orbital, la pinza de seis dedos puede manipular componentes de cualquier tamaño sin necesidad de reequipamiento», explica el experto de STOBER. «Para este accionamiento suministramos también un servomotor síncrono».
En la tercera parte de la instalación hay otro pórtico de tres ejes. Este agarra un tornillo M6, M8 o M10, según sea el tamaño del manguito que se va a montar, con la arandela plana correspondiente y lo transporta a una estación en la que se cobrean ambos componentes. STOBER suministró accionamientos de cremallera para todos los ejes de los dos pórticos.
Un pórtico de atornillado desarrollado por SOGA coge el tornillo cobreado y lo enrosca en el grupo constructivo formado por el disco roscado, el disco de protección y el anillo de elastómero. Debe ser capaz de superar las fuerzas fluctuantes debidas al plástico. «Para esta tarea se utiliza nuestro motor Lean sin enconder», explica Guido Wittenauer. Porque para esta aplicación se necesitan controles de motor altamente dinámicos. Con el motor Lean pueden ajustarse de manera progresiva el régimen de revoluciones y el par de giro desde la parada hasta el régimen de revoluciones máximo con pleno control del par de giro.
El fabricante suizo de válvulas puede adaptar fácilmente el sistema de atornillado a las distintas cabezas de tornillo.
Una mesa giratoria guía ahora el grupo constructivo completamente montado hasta la estación de retirada. SOGA también instaló aquí un accionamiento de cremallera. Wittenauer: «Dado que los grupos constructivos parcial o totalmente montados son relativamente pesados, tanto en la estación de retirada como también en los pórticos de tres ejes, era importante diseñarlos de forma que también pudieran mover las grandes masas de forma dinámica». Por último, la unidad de retirada aplica al componente un láser de marcado. A continuación, se coloca en una caja de rejilla para su recogida.
A medida para cada tarea de accionamiento
Para controlar los diferentes accionamientos, STOBER suministró la serie SI6. El regulador de accionamiento altamente dinámico, con una anchura de solo 45 milímetros, está diseñado con tecnología de conexión en hilera. Un solo SI6 puede controlar hasta dos ejes, lo que es una clara ventaja en cuanto a espacio». Los módulos Quick DC-Link conectan los distintos dispositivos de forma muy rápida y sencilla. Esto significa que no se necesitan módulos de alimentación descentralizados ni fusibles o cableado para cada eje.
En el SI6 están integradas las funciones de seguridad STO (Safe Torque Off) y SS1 (Safe Stop 1), que en esta serie están certificadas según la norma EN 13849-1 para PLe, cat. 4 y se pueden utilizar sin pruebas de funcionamiento que interrumpan la producción.
Por supuesto, a la hora de trabajar juntos, la cercanía física y la buena relación personal y, sobre todo, la buena colaboración entre las dos empresas resultaron de gran utilidad. La parametrización de los ejes también se pudo realizar in situ sin complicaciones. Fabian Gallenbach: «Elegimos STOBER deliberadamente. Es cierto que podríamos haber realizado tres de los 17 motores con otro sistema de elevación. Pero entonces tendríamos que haber añadido otra tecnología de control. Y eso no era una opción para nosotros debido a la estandarización». A SOGA también le atrajo la posibilidad de poder realizar el mantenimiento de la instalación a distancia y acceder no solo al control PLC de la máquina, sino también a la red de reguladores de accionamiento de STOBER.
«Confiamos en STOBER durante todo el proyecto», resume Gallenbach. «Nos mantenían siempre al día con presentaciones y planes sobre el progreso y los hitos establecidos. Por lo tanto, la colaboración fue un gran placer para nosotros en todo momento. Creemos en la misma idea de optimización permanente para sacar aún más partido a la tecnología».
Por supuesto, a la hora de trabajar juntos, la cercanía física y la buena relación personal y, sobre todo, la buena colaboración entre las dos empresas resultaron de gran utilidad
«Confiamos en STOBER durante todo el proyecto. Nos mantenían siempre al día con presentaciones y planes sobre el progreso y los hitos establecidos. Por lo tanto, la colaboración fue un gran placer para nosotros en todo momento. Creemos en la misma idea de optimización permanente para sacar aún más partido a la tecnología».
– Fabian Gallenbach, Director General de SOGA Gallenbach GmbH en Pforzheim
Derechos de las fotografías: STÖBER Antriebstechnik GmbH + Co. KG
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