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#Tendencias de productos
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DEPRAG suministra una unidad de atornillado para el sistema de protección solar
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Módulos de función de destornillador para el montaje automatizado del tornillo
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SOGA Gallenbach GmbH en Pforzheim, Alemania, diseña y desarrolla máquinas especiales. Entre ellas se encuentra la unidad multitornilladora para unir de forma fiable los carriles de perfil para ROMA, un fabricante líder de sistemas de protección solar. En este caso, SOGA suministró un sistema con varias cabezas de montaje donde la profundidad del tornillo y el par de apriete se controlan de forma fiable. La tecnología de accionamiento necesaria para los ejes de los cabezales, como motores servo-sincrónicos, planetarios y de piñón y cremallera, así como el regulador de accionamiento, son suministrados por STÖBER. También se utiliza el LeanMotor, extremadamente compacto y dinámico. La nueva clase de motor sin encoder de STÖBER es una alternativa económica y robusta al servomotor. Además, STÖBER se encargó del diseño y el dimensionamiento mecánico. DEPRAG, el especialista en atornillado, complementó esta colaboración y suministró los módulos de función de atornillado necesarios
"Proporcionamos a nuestros clientes soluciones especiales que pueden utilizarse en la producción inmediatamente después de la entrega", explica Fabian Gallenbach. Junto con sus diez empleados, el director gerente de SOGA Gallenbach GmbH en Pforzheim diseña y desarrolla máquinas especiales, soluciones para la construcción de dispositivos de fijación, así como la impresión en 3D y la venta de componentes neumáticos. Sus clientes proceden, entre otros, de la industria médica y aeroespacial - "Estos son los sectores que tienen requisitos especialmente estrictos en cuanto a la precisión", dice Gallenbach. Y él sabe todo esto, ya que completó su formación con un fabricante de relojes suizo donde aprendió a medir medio micrón. Cuando se fundó la empresa, su objetivo era aplicar estas habilidades en la ingeniería mecánica. De esta manera, la empresa podría satisfacer las demandas cada vez mayores de los clientes. "Ya casi nunca recibimos consultas sencillas", señaló el Director General. En la implementación de soluciones sofisticadas, SOGA Gallenbach cuenta con el apoyo de proveedores especialmente seleccionados o más bien: socios. Entre estos socios a largo plazo se encuentra STÖBER Antriebstechnik GmbH + Co. KG, también con sede en Pforzheim, y DEPRAG SCHULZ GMBH u. CO. con sede en Amberg.
Atornillar sin repasar
SOGA Gallenbach está en contacto regular con STÖBER. Esto hace más fácil llegar directamente a los detalles de los nuevos proyectos. Siempre que se buscan combinaciones adecuadas de motor y engranaje, los especialistas en accionamientos han apoyado con frecuencia a los constructores de máquinas, por ejemplo, en el desarrollo de una unidad de accionamiento múltiple. El cliente en este caso: ROMA - un fabricante líder de sistemas de protección solar como persianas enrollables, persianas venecianas exteriores y pantallas textiles.
Hasta ahora, este fabricante de tamaño medio ha utilizado una unidad de atornillado móvil automática con alimentación de tornillo pero sin funciones de control, para perforar y montar hasta tres raíles de perfil de aluminio o plástico. "A menudo se crean virutas entre la cabeza del tornillo y los rieles de perfil, especialmente cuando se perforan aleaciones de aluminio forjado", explica Gallenbach. Una tapa final se fija al tornillo como una parte visible; sin embargo, las virutas pueden impedir que la tapa se fije correctamente. Los empleados de producción tuvieron que rehacer manualmente la posición una y otra vez y ROMA quería evitar esto en el futuro.
"Hemos desarrollado más de 50 estaciones de atornillado con pares de 0,4 a 200 Nm en los últimos 15 años", informa Gallenbach. "Hemos permitido a nuestros clientes ensamblar tornillos sin necesidad de que el operario los vuelva a apretar manualmente o los revise". ROMA quería una solución que también pre-perforara los carriles de perfil de 710 a 5.710 milímetros. Por ello, SOGA desarrolló una estación de atornillado que puede controlar la profundidad de los tornillos y los pares de apriete para un procesamiento fiable. "Hemos desarrollado una estrategia especialmente para el montaje de tornillos de plástico en la que nuestro atornillador neumático trabaja con impulsos de presión", explica Gallenbach. El plástico no requiere un par de apriete final más alto que el de todo el proceso de atornillado. Por lo tanto, la máquina tiene que ser sensible. Los ingenieros también han equipado el sistema con dos cajones para insertar los rieles de perfil. La máquina alimenta los perfiles para su procesamiento por separado o de forma sincronizada. Los componentes se insertan y sujetan manualmente.
La combinación de motor y engranaje más adecuada
Para SOGA Gallenbach era importante tener a STÖBER a su lado para este proyecto de desarrollo, ya que tenía experiencia como socio competente con una amplia cartera de productos. "Los cajones se mueven en dos ejes Y en modo automático", describe Guido Wittenauer, representante de ventas de STÖBER, que se ocupa de SOGA. Los especialistas en accionamientos suministraron un engranaje planetario de la serie PE con accionamiento por correa y husillo combinado con un servomotor síncrono EZ para cada cajón.
El sistema alimenta automáticamente los tornillos y los ensambla neumáticamente. La estación está equipada con cinco cabezas de ensamblaje que se mueven independientemente unas de otras en dirección X en un bastidor. "Cada cabeza está equipada con una Z y un eje de perforación", dice Wittenauer. Para el eje X, STÖBER suministró los accionamientos de cremallera de la serie ZVPE, así como los servomotores síncronos EZ. Para el eje Z, también se utilizaron motores EZ con accionamientos de husillo. Para evitar que los cinco cabezales choquen entre sí en la cremallera, los ingenieros de STÖBER han implementado un triple concepto de prevención de colisiones: el controlador supervisa las posiciones entre sí, el interruptor de fin de carrera por software se ha ajustado con el rango de desplazamiento permitido para cada eje X y, además, hay un interruptor de seguridad mecánico en cada cabezal.
Las cabezas de montaje, los llamados módulos de función de destornillador (SFM) son suministrados por DEPRAG. La unidad de destornillador procesa de forma fiable tornillo tras tornillo. Se utiliza un robusto diseño multi-husillo para lograr el tiempo de ciclo requerido. El rango de par de este módulo puede ajustarse individualmente a las tareas específicas de atornillado. El módulo de atornillado de DEPRAG es completo y personalizado con componentes originales para tareas de producción especializadas. Está probado e integrado en la máquina completa como un módulo completamente funcional. Por lo tanto, los gastos para los requisitos específicos de ingeniería se mantienen al mínimo. "El amplio espectro de nuestros módulos estándar proporciona una solución eficiente para cada tarea de atornillado. E incluso las aplicaciones especializadas pueden realizarse de forma individual y a bajo coste en base a nuestra amplia gama de programas estándar", Daniel Guttenberger, Director de Producto de DEPRAG Screwdriving Technology explica las ventajas del módulo de función de atornillado. Los tornillos necesarios se alimentan mediante el alimentador vibratorio 'eacy feed'. Esto significa que los cinco módulos de función del destornillador pueden ser alimentados por un solo dispositivo de alimentación! Esto es posible gracias al uso de un alimentador vibratorio con doble espiral, también conocido como dispositivo doble, en combinación con un separador triple.
Se necesitaba un motor lo más compacto y ligero posible para integrarlo en el husillo del taladro. "Esto nos permite mantener la masa móvil de los cinco ejes lo más bajo posible, logrando así un rápido posicionamiento", describe Wittenauer. Además del taladrado, también se requería opcionalmente el avellanado, que requería reguladores de motor altamente dinámicos. Con esta idea, STÖBER suministró el LeanMotor (LM). Este nuevo desarrollo permitió la regulación suave de la velocidad y el par desde la parada hasta la velocidad máxima con un control total del par; el LM funciona completamente sin codificador. Esta solución es significativamente más compacta y ligera que un accionamiento asíncrono, y más robusta y rentable que un servoaccionamiento, a la vez que ofrece el mismo rendimiento. Al trabajar con una eficiencia de hasta el 96 por ciento, los motores alcanzan la clase de eficiencia IE5. Por lo tanto, ROMA se beneficia de los menores requerimientos de energía y de una mayor vida útil. Cada cabezal tiene tres motores que pueden estar situados muy cerca entre sí. "Dado que nuestro LeanMotor funciona sin codificador, también necesita únicamente un cable de alimentación estándar sin cables o blindajes adicionales", explica Wittenauer.
Fiabilidad en el fondo
STÖBER ha combinado los motores con nueve reguladores de doble eje de la serie SI6. Esta solución altamente dinámica funciona de forma fiable en segundo plano, incluso cuando se necesitan movimientos sofisticados. Las funciones de seguridad STO (Safe Torque Off) y SS1 (Safe Stop 1), certificadas según la norma EN 13849-1 (PL e, Cat. 4), están integradas. "El regulador de accionamiento de 45 milímetros de ancho está diseñado como un dispositivo modular", dice Wittenauer. "Un solo regulador de accionamiento puede controlar hasta dos ejes. Al encadenar varios reguladores, el número de ejes a controlar puede escalarse libremente". La instalación de los componentes individuales está prácticamente resuelta: Los módulos patentados Quick-DC-Link permiten encajar fácilmente rieles de cobre estándar para la distribución de la energía, así como un fácil montaje del regulador de accionamiento. STÖBER también admite la comunicación a través del sistema de bus de campo basado en Ethernet PROFINET.
Como socio, STÖBER no sólo suministró los componentes más adecuados, "también nos encargamos del diseño mecánico y el dimensionamiento", dijo Guido Wittenauer. El apoyo de los especialistas en accionamientos comenzó ya en la fase de oferta. Juntos, ambas partes discutieron los puntos críticos y los trabajaron paso a paso. "La idea de que el motor con engranaje y las ruedas dentadas con engranaje helicoidal creen una unidad para el eje X se desarrolló conjuntamente durante las discusiones del proyecto", dice el Director General Gallenbach. La proximidad física y el buen contacto personal entre las dos empresas ayudó naturalmente en la colaboración. Por lo tanto, la parametrización de los ejes también se pudo llevar a cabo fácilmente in situ. "El diseño de todo nuestro concepto de máquina se basa en los cálculos, entre otras cosas, de la tecnología del motor", dice Gallenbach. "Si se produjera un error en la fase de diseño, toda la automatización podría verse comprometida"
Los integradores de sistemas y los fabricantes de plantas confían en módulos de sistemas claramente pensados, de bajo costo y que ahorran tiempo, los cuales pueden ser integrados en el diseño con alta funcionalidad. Gracias a la estandarización y al diseño modular de los módulos funcionales de destornilladores, DEPRAG ha podido combatir la enorme presión de tiempo y costes a la que se enfrenta la construcción de sistemas modernos ya desde la fase de planificación. "Nuestros estándares para las unidades de atornillado son sencillos e ingeniosos. Esto significa que se pueden lograr plazos de planificación y entrega significativamente más cortos", explica el director de producto Guttenberger. El diseño compacto y robusto, así como las sencillas interfaces, permiten una fácil integración de la unidad de atornillado en cualquier sistema de montaje. ¿Y ROMA? El fabricante de sistemas de protección solar ha aumentado considerablemente la seguridad de los procesos en su producción, sin necesidad de realizar trabajos de repaso.