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Unidades giratorias y giratorias de última generación

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Manipulación y montaje

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SCHUNK ha ampliado su gama de productos con dos módulos giratorios para la automatización, dando paso a una nueva era del movimiento rotativo. Razón suficiente para preguntarse hacia dónde nos dirigimos, cuándo se trata de unidades giratorias y giratorias, y los potenciales ocultos.

Tanto si se trata de cargas elevadas como de tiempos de ciclo cortos, los módulos rotativos y las unidades giratorias están sometidos a una presión constante para ofrecer un rendimiento aún mejor en lo que se refiere a la manipulación y el montaje. En los últimos años, SCHUNK, líder competente en sistemas de sujeción y técnica de sujeción, ha ampliado sistemáticamente su programa modular para movimientos rotativos, desarrollando componentes especialmente dinámicos, inteligentes y adaptables. La última incorporación al segmento neumático es el SCHUNK SRM. La unidad giratoria de alto rendimiento supera incluso a la SCHUNK SRU-plus, la más vendida, y pronto podría convertirse en el nuevo estándar en el giro neumático hasta 180°.

El punto de referencia en densidad de rendimiento, longevidad, puesta en marcha y mantenimiento

En comparación con las unidades giratorias neumáticas existentes en el mercado, el potente módulo destaca por su combinación única, aún no vista, de elevados pares y elevados momentos de inercia de masa con tiempos de giro cortos, un gran diámetro central, un rodamiento robusto y, al mismo tiempo, unos contornos delgados que interfieren. Para el desarrollo del módulo de alto rendimiento, SCHUNK ha utilizado las últimas tecnologías de simulación que permiten por primera vez la recogida de fuerzas de reacción, secuencias de presión, velocidades de impacto, energías cinéticas y accionamiento. Nuevos amortiguadores y juntas de pistón especiales, así como una junta de Viton/FKM forman la base de lo que sigue siendo un paquete de servicios único con un alto nivel de robustez. Por lo tanto, el módulo giratorio también es adecuado para su uso en entornos con medios agresivos. Tanto en dirección axial como radial, el rodamiento sin holguras y precargado permite la absorción de pares y fuerzas de corte especialmente elevadas. Como los amortiguadores interiores suelen estar preajustados, sólo es necesario ajustar los aceleradores durante la puesta en marcha antes de que pueda comenzar la producción. Al cambiar los amortiguadores interiores, tanto el ángulo de giro como el ajuste de la carrera del amortiguador permanecen inalterados: de este modo, los trabajos de mantenimiento se realizan con gran rapidez.

Pasamuros rotativos opcionales

Con el SCHUNK SRM se pueden diseñar sistemas de dimensiones más reducidas, se reducen los tiempos de ciclo y se aumenta la precisión y la vida útil. La alta densidad de rendimiento ofrece las condiciones perfectas para soluciones especialmente compactas y, al mismo tiempo, eficientes. El diseño modular de la unidad giratoria proporciona un diseño personalizado con una relación calidad-precio inigualable. El orificio central excepcionalmente grande permite el paso de cables neumáticos y cables preensamblados con conectores integrados. La alimentación rotativa neumática o eléctrica proporciona aún más comodidad: Si se utiliza el pasamuros neumático, el gran orificio central se conserva completamente. Para la alimentación eléctrica rotativa, los cables de los sensores se pueden insertar directamente en el módulo. De este modo, el código de colores en el conector enchufable simplifica la puesta en marcha y la asignación de las señales. Si a pesar de todas las precauciones el cable se rompe, los cables individuales son reemplazables sin tener que reemplazar todo el pasamuros rotativo. La unidad giratoria de alto rendimiento SCHUNK SRM estará disponible inicialmente en los tamaños 14, 16, 25 y 40 para ángulos de giro de 0°/180°, 0°/90° o se puede ajustar libremente para ángulos de giro entre 0° y 180°. En el tamaño 40 se pueden alcanzar pares de giro de hasta 23,7 Nm y momentos de inercia de hasta 7 kgm2. Esto es casi un 20% más de par que el anterior modelo superior, el SCHUNK SRU-plus.

Módulo giratorio con tecnología de 24 V

El siguiente punto culminante es el módulo rotativo mecatrónico SCHUNK ERP. En lugar de tener que ajustar constantemente los aceleradores y cambiar los amortiguadores, como en el caso de los módulos rotativos neumáticos, o cargar nuevas secuencias, como en el caso de los módulos rotativos eléctricos, los usuarios pueden ahora optar por una alternativa eléctrica que es mucho más sencilla y barata a largo plazo. Con sus componentes de bajo desgaste, SCHUNK satisface todas las demandas de la industria para desarrollar un sistema automatizado que funcione lo más libre de fallos posible y, al mismo tiempo, libre de mantenimiento. El mayor reto de los módulos giratorios neumáticos hasta ahora ha sido la paciencia, la experiencia y la precisión que necesita el técnico de puesta en marcha, así como el desgaste del amortiguador. Hasta ahora, los módulos giratorios neumáticos siempre están sobrecargados, ya sea por falta de conocimientos y paciencia, o por las altas exigencias de tiempo de ciclo. Mientras que las unidades giratorias neumáticas correctamente ajustadas se distinguen por la ausencia de impactos mecánicos y vibraciones, las unidades sobrecargadas crean impactos y vibraciones considerables en todo el sistema a veces. Resultado Los amortiguadores se desgastan prematuramente, se producen paradas imprevistas del sistema y, en casos extremos, otros componentes del sistema, como los sistemas de cámaras sensibles, pueden verse afectados por vibraciones permanentes

La función inteligente de autoaprendizaje

Aquí es exactamente donde entra en juego el concepto del módulo giratorio mecatrónico SCHUNK ERP: A diferencia de las unidades giratorias neumáticas, el componente de 24 V no necesita amortiguadores hidráulicos. Esto elimina tanto la frustración de tener que ajustar el amortiguador como la principal fuente de error al girar. A su vez, una tecnología inteligente de autoaprendizaje es totalmente automática. De este modo se garantiza que el perfil de movimiento se adapte siempre al peso de la pieza correspondiente. Para la puesta en marcha, el componente de 24 V se conecta sencillamente a la unidad de control a través de la E/S digital y, en caso necesario, se ajusta mecánicamente la posición final (+/- 5 °). Todo lo demás se hace mediante la tecnología integrada de autoaprendizaje. De tres a cinco movimientos rotativos son suficientes para completar la programación. El curso del movimiento es un perfil de rampa. Dependiendo del ángulo de giro y del peso del cuerpo giratorio, la unidad rotativa accionada directamente acelera y frena automáticamente. Los impactos, las vibraciones y los movimientos incontrolados a máxima velocidad son insignificantes. Esto minimiza el nivel de ruido y el desgaste, y hace innecesario el uso de amortiguadores hidráulicos. Al mismo tiempo, son posibles los tiempos de reacción y de viaje más cortos. Si el peso del componente cambia durante el proceso, el módulo ajusta automáticamente su perfil de movimiento, sin necesidad de intervención del operador. La velocidad se puede ajustar fácilmente mediante un interruptor giratorio en la carcasa. Como el control se realiza a través de E/S digitales, la serie SCHUNK ERP es compatible con todos los controladores y ayuda a sustituir fácilmente los módulos neumáticos. El módulo giratorio de 24 V está disponible en el primer paso del tamaño 25 para momentos de inercia de masa de hasta 0,1 kgm2 y un ángulo de giro de 45°, 90° o 180°. La precisión de repetición es de +/- 0,01°.

Módulo mecatrónico flexible

SCHUNK ya ha demostrado con éxito el potencial de los módulos rotativos mecatrónicos: El versátil módulo giratorio SCHUNK ERS con sus tres variantes de diámetro de 135 mm, 170 mm y 210 mm está especialmente diseñado para movimientos giratorios en el rango de cargas medias. En el tamaño 170 con una altura compacta de 66 mm, alcanza un par nominal de 5 Nm y un momento máximo de hasta 17 Nm. Esto significa que ofrece las condiciones ideales para implementar conceptos flexibles y compactos para sistemas automatizados. El módulo compacto se puede utilizar como unidad rotativa o plato divisor en aplicaciones de montaje. Girando sin fin hasta 750 r.p.m., puede acercarse a posiciones intermedias con una precisión de repetición de 0,01°. A diferencia de los módulos giratorios con servomotor convencional, el ERS no tiene un contorno de interferencia adicional. La elasticidad debida al juego y a la fricción tampoco se produce por más tiempo. En cambio, el módulo de larga duración ofrece una excelente aceleración, velocidad de giro y precisión. Bajo pedido, está disponible un freno de retención neumático. Garantiza que cada posición se pueda ajustar de forma fiable. El gran orificio central permite el paso de cables, piezas de trabajo o el uso de una cámara. Sin embargo, esto no es todo: Para la alimentación a través de aire comprimido o señales sin mangueras o cables a través del módulo, el módulo compacto está disponible en una versión con alimentación neumático-eléctrica. Utilizando un anillo colector o canal de aire de hasta ocho señales eléctricas (24 V DC/2 A), y un fluido con una presión de hasta 8 bar. La versión con alimentación rotativa alcanza velocidades de hasta 250 RPM

El módulo en miniatura de rotación continua SCHUNK ERD está especialmente diseñado para aplicaciones de montaje en el campo de la electrónica, los bienes de consumo y la industria farmacéutica. Viene con un paquete de equipos que es único en el mercado: El módulo estándar está equipado con dos entradas de aire integradas. Opcionalmente, están disponibles cuatro sistemas de alimentación eléctrica y un sistema de medición del recorrido absoluto. El SCHUNK ERD, disponible en tres tamaños con pares nominales de 0,4 Nm, 0,8 Nm o 1,2 Nm, puede implementarse con sistemas de montaje de alta velocidad que ahorran espacio y par motor y que también cumplen con los exigentes requisitos de la directiva de máquinas. Un motor síncrono sin escobillas con excitación permanente acciona el módulo rotativo. Su geometría especial asegura una alta dinámica y aceleración, y gracias a la optimización del paso de aire, los actuadores neumáticos pueden conectarse más rápidamente a ella. Estos dos factores combinados aseguran tiempos de ciclo cortos y alta productividad. Gracias al transductor de valor absoluto, no es necesario realizar largas tiradas de referencia, ni en la puesta en marcha ni después de una parada de emergencia. La precisión de repetición especificada en 0,01° es también una ventaja adicional.

Giro inteligente para fábricas inteligentes

Para el Prof. Dr.-Ing. Markus Glück, Director General de Investigación y Desarrollo, CINO, en SCHUNK, el potencial para el movimiento rotativo está aún lejos de ser utilizado en su totalidad: "Actualmente estamos viviendo una fase de rápida innovación tecnológica. Los sistemas de producción altamente automatizados e interconectados determinan los procesos de producción inteligentes y se abren camino en las instalaciones de producción", afirma Glück, describiendo el status quo. "El mercado exige unidades giratorias que se puedan poner en funcionamiento de forma rápida e intuitiva sin necesidad de conocimientos técnicos especiales. Las unidades giratorias del mañana también tendrán que adaptarse automáticamente a las situaciones de carga y a los escenarios de aplicación" El módulo giratorio SCHUNK ERP es un hito en este sentido, ya que, por primera vez, es posible implementar un ajuste autónomo del módulo mediante inteligencia integrada. De cara al futuro, el responsable de I+D espera que la sensibilidad, la densidad de rendimiento y la dinámica de los módulos giratorios y giratorios sigan aumentando. "En el futuro, un diagnóstico continuo del sistema asegurará el uso correcto, óptimo y económico de las unidades giratorias con la máxima dinámica", asegura Glück. "En el futuro, los ingenieros de puesta en marcha contarán con el apoyo de sistemas de sensores integrados. Lo que es más: Cuando se trata de girar y girar de forma inteligente, en el futuro se supervisará todo el proceso rotativo y se proporcionarán los datos de proceso correspondientes en tiempo real al control del sistema automatizado y a las unidades periféricas. "El objetivo es proporcionar información continua de estado que pueda ser interpretada con precisión sin conocimientos técnicos detallados", enfatizó Glück. Estos tipos de sistemas inteligentes han dado como resultado tiempos de funcionamiento más largos de las máquinas y una reducción del tiempo de inactividad y de la reinversión no planificados y costosos. Esto puede ayudar a eliminar o reducir al mínimo la necesidad de almacenamiento de componentes de repuesto, lo que, desde el punto de vista del usuario, absorbe demasiado capital durante demasiado tiempo.

"En el futuro, las unidades giratorias serán inteligentes gracias a los modernos sistemas de sensores."

Prof. Dr.-Ing. Markus Glück, Director General de Investigación y Desarrollo, CINO

SCHUNK GmbH & Co. KG, Lauffen, Alemania

Sujeción y giro combinados con 24 V

La unidad de agarre eléctrica más compacta del mundo, SCHUNK EGS, permite la rotación sin fin de la pinza sin necesidad de alimentación eléctrica. Las guías de rodillos de unión precargadas, libres de juego, garantizan un agarre de alta precisión y fuerzas de agarre prácticamente constantes a lo largo de toda la longitud de los dedos. El módulo giratorio de la pinza está equipado con conexiones estándar controladas a través de un distribuidor de bus de campo o a través de E/S digitales, lo que significa que es compatible con todos los sistemas de control habituales, y no implica costes ni plazos de entrega adicionales para los equipos periféricos. La electrónica de control y potencia completa para el control descentralizado del motor está integrada en el módulo. No se necesitan terminales de válvulas, como en los módulos giratorios de pinzas neumáticas o en los controladores de accionamiento del armario de distribución. Esto ahorra espacio y mucho tiempo en la planificación, el aprovisionamiento y la puesta en marcha. Tanto la velocidad de giro como la fuerza de sujeción se pueden controlar en varias etapas directamente en el módulo mediante interruptores giratorios. Los ángulos de rotación entre 30° y 270° son posibles. Éstos se fijan mecánicamente en el módulo. La supervisión es posible a través de interruptores de proximidad inductivos. Dado que el módulo está equipado exclusivamente con motores de 24 V DC estacionarios, sin escobillas y, por tanto, sin desgaste, y no necesita cables móviles, anillos colectores ni amortiguadores, aumenta la estabilidad del proceso y la disponibilidad de las plantas de montaje. El nivel de ruido también disminuye.

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