Inteligencia y eficiencia combinadas: la nueva

El mundo de la tecnología del vacío
www.schmalz.com
Información de prensa
Abril de 2013
Inteligencia y eficiencia combinadas:
la nueva generación de componentes de vacío en el proceso
Una demanda energética optimizada, elevadas velocidades de mecanizado y gran
diversidad de variantes: los requisitos que los procesos industriales automatizados
imponen a la manipulación aumentan. Por un lado se piden productos eficientes, pero por
otro lado se debe aumentar también la eficiencia en el proceso, por ejemplo con
monitorización de energía y mantenimiento previsor.
En las tareas de manipulación automatizada, los requisitos impuestos por los procesos han aumentado
claramente en todos los sectores en los últimos años. Un buen ejemplo de ello lo encontramos en la
industria del automóvil: la seguridad, la rapidez y la eficiencia son necesarias para que los procesos de
producción funcionen sin problemas. El requisito de una demanda energética optimizada en la producción
también aumenta. "Tanto el producto, como el proceso propiamente dicho, deben contribuir a aumentar la
eficiencia en la producción", explica Walter Dunkmann, Director de desarrollo de negocios del área de
componentes de vacío. También la velocidad de mecanizado en las instalaciones de prensa ha aumentado
considerablemente. La capacidad de rendimiento de las servoprensas, en las que los componentes se
manipulan mediante vacío, es – dependiendo del tipo de prensa y de la complejidad del componente –
actualmente de hasta 20 carreras por minuto, tendencia en aumento. Por ello es necesario también un
mejor rendimiento de las ventosas.
Un ejemplo de eficiencia de productos es la serie de ventosas de vacío SAXM, desarrollada especialmente
para dar respuesta a los requisitos de los procesos en la industria del automóvil. Dispone de una gran
carrera que le permite adaptarse de forma óptima a piezas de contorno complejo. Además, la geometría de
las ventosas ofrece todas las ventajas que exige la manipulación de chapas con una elevada dinámica:
tiempos mínimos de evacuación, gran estabilidad propia en estado aspirado y absorción de fuerzas de
sujeción y transversales extremas, especialmente sobre superficies aceitadas.
Cuando se sacan de la prensa puertas, guardabarros, faldones delanteros o traseros, los contornos o las
escotaduras permiten sólo una colocación limitada de la ventosa sobre la pieza.
Aquí, las ventajas de la SAXM son dobles: en comparación con las ventosas planas convencionales, la
SAXM tiene una carrera dos veces mayor que le permite adaptarse claramente mejor a los contornos
tridimensionales de las piezas.
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Además, la SAXM – gracias a su elevada absorción de fuerzas transversales con un diámetro de aspiración
comparativamente pequeño – se puede posicionar más flexiblemente sobre la limitada superficie de apoyo
de las chapas contorneadas que las ventosas convencionales para metal de mayor diámetro.
Bajo el efecto concentrado del ozono, por ejemplo, al soldar carrocerías, las ventosas se vuelven frágiles
con el tiempo. Si las ventosas entran en contacto con aceites para embutición agresivos, como suele ocurrir
en los procesos de moldeado de las prensas, se pueden abombar. Ambos factores pueden provocar fugas
en el sistema de vacío y, así, aumentos en los costes de energía - en el peor de los casos, también el fallo
del sistema y la parada de la instalación.
Las SAXM están hechas del nuevo material Elastodur, resistente tanto al ozono como a los aceites para
embutición. Otras ventajas resultan de la larga vida útil que les otorga el material: el reducido desgaste no
sólo aumenta la disponibilidad de las instalaciones, sino que el usuario se beneficia también de menores
costes de adquisición, así como de ahorros en los costes: la prolongada vida útil se traduce en menos
tiempos improductivos en los que se deben desmontar las ventosas antiguas y montar nuevas. Las
ventosas SAXM se pueden reciclar al completo y además están concebidas como ventosas modulares. Esto
significa que, en caso necesario, cada uno de los componentes de la ventosa, como la parte elastomérica,
los elementos de fricción y de unión, se pueden cambiar rápidamente, adquirir nuevos a bajo coste y reciclar
al 100 % sin ningún tipo de mezcla.
"Además de una eficiencia de producto optimizada, aumentan también las exigencias para diseñar los
procesos propiamente dichos aún más efectivos, para evitar tiempos improductivos no deseados y para
reducir los tiempos de mantenimiento", continúa Walter Dunkmann. El máximo de eficiencia en los procesos
se alcanza mediante una monitorización de estado (Condition Monitoring), una monitorización de energía
(Energy Monitoring) y un mantenimiento previsor (Predictive Maintenance) eficientes.
Para dar más transparencia a los procesos, Schmalz equipa paso a paso todos los eyectores compactos
con funciones de control de energía y de procesos, y así lo ha hecho también con la serie SXPi/SXMPi. Con
estos eficientes generadores de vacío se puede minimizar el consumo de energía aumentando al mismo
tiempo la disponibilidad y el rendimiento de la instalación.
Para mejorar la eficiencia energética en procesos de manipulación automatizados, es necesario poder
determinar y evaluar el consumo de aire comprimido efectivo y la demanda de energía real para el proceso
de agarre y manipulación de cada uno de los sistemas de vacío de una instalación o de una unidad de
ventosas. Los modelos de eyector SXPi-PC y SXMPi-PC han sido equipados con los así llamados controles
de energía y procesos. Esta tecnología se basa en tres módulos funcionales:
de la máxima transparencia en los procesos y control del consumo de energía se encargan las funciones de
diagnóstico de monitorización de energía (Energy Monitoring) y de monitorización de estado (Condition
Monitoring), de unos mejores rendimiento y calidad del sistema de ventosas, el mantenimiento previsor
(Predictive Maintenance). Para ello, los módulos funcionales vigilan todos los parámetros de procesos
relevantes para la energía y el rendimiento. Mediante el interface IO-Link de los eyectores, el usuario puede
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leer los datos de cada dispositivo de forma centralizada en el control principal de su instalación. Además,
este interface de comunicación permite que – en el nivel del producto – el componente sea parametrizado
por el control/la instalación y no se tenga que ajustar cada componente de una instalación para el proceso,
como ocurría hasta ahora; los componentes se pueden cambiar y utilizar mediante „Plug&Play“ y están
óptimamente parametrizados para la tarea en cuestión.
Con la función Energy Monitoring se puede analizar la distribución de energía dentro de la instalación y de
cada uno de los componentes: un sensor de presión integrado en el eyector permite al usuario evaluar el
consumo de energía durante el proceso y medir tendencias en un intervalo de tiempo definido, por ejemplo,
consumo de energía por componente, por ciclo de manipulación o por turno. Durante el servicio, este
módulo registra el consumo real de energía, detecta los cambios y los transmite al control de la instalación.
Así, gracias a la función Energy Monitoring, puede obtener información concreta de calidad sobre el
consumo de energía y los cambios en la instalación. Si el consumo de energía aumenta de forma
desproporcionada, puede reaccionar de inmediato. A la inversa, esta función permite al usuario de la
instalación optimizar la demanda de energía.
Con la función de monitorización de estado Condition Monitoring se detectan y localizan fallos o
irregularidades en el sistema de manipulación. Ello permite al usuario planificar medidas de mantenimiento
cuando sean necesarias y evitar tiempos improductivos en las máquinas. Con este módulo, el usuario se
informa sobre la hermeticidad del sistema de vacío durante el servicio, así como sobre la presión operativa.
El módulo monitoriza continuamente el estado durante el proceso en marcha: si se produce una falta de
estanqueidad o si la presión desciende, esto se indica en el eyector y se transmite al control de la
instalación. Condition Monitoring vigila también la frecuencia de conmutación de las válvulas. Si esta
frecuencia es excesiva, el módulo se encarga de que la regulación de ahorro de aire del generador de vacío
se desconecte brevemente. De este modo se garantiza un proceso estable en todo momento. Basándose
en este módulo funcional, se pueden tomar medidas en función de las necesidades, como un cambio de
herramienta, para elevar la eficiencia de la instalación y minimizar los costes de los procesos.
La función de mantenimiento previsor (Predictive Maintenance) determina el estado del sistema de ventosas
de vacío y permite comparar el rendimiento y la calidad de diversos sistemas de ventosas entre ellos, p. ej.,
cuando se cambian componentes en el proceso de producción. Para ello se miden la resistencia al flujo y la
hermeticidad de la ventosa en cuestión. De este modo, el usuario de la instalación tiene la posibilidad de
diseñar la garra de modo que el establecimiento del vacío sea óptimo, es decir, rápido y con seguridad de
procesos. Así se puede determinar y monitorizar el mejor rendimiento en el sistema de vacío. A modo de
ejemplo, se pueden determinar y guardar los parámetros de funcionamiento óptimos durante la puesta en
servicio de la instalación. Si el rendimiento empeora con el tiempo por el sistema de vacío, las causas de
ello se pueden determinar con exactitud y el rendimiento de salida se puede restablecer de forma rápida y
directa.
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Inteligencia y eficiencia combinadas significa que las funciones integradas en el producto contribuyen a
alcanzar una producción más efectiva, así como una reducción de los tiempos improductivos en la cadena
de prensas mediante una monitorizacion del sistema y un mantenimiento preventivo. «Sólo la interacción
entre productos eficientes y la transparencia de los procesos como punto de partida para la optimización del
proceso aumentan el potencial de ahorro en el proceso de producción», resume Dunkmann.
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Imágenes:
Imagen 1:
Eficiencia de producto:
ventosa SAXM para una absorción optimizada de fuerzas
de retención y fuerzas transversales
Imagen 2:
Ventosa SAXM:
nueva geometría para el máximo de carrera y de
capacidad de adaptación
Imagen 3:
Eficiencia de procesos mediante transparencia:
eyectores compactos XPi/SXMPi con control de energía y
de procesos integrado
Imagen 4:
Máxima transparencia de procesos:
eyectores compactos SXPi-PC/SXMPi-PC
Imagen 5
Módulos funcionales del control de energía y procesos:
Energy Monitoring, Condition Monitoring y Predictive
Maintenance
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Imagen 6
Walter Dunkmann,
Director de procesos de desarrollo de negocios del área
de componentes de vacío, J. Schmalz GmbH
Imágenes: J. Schmalz GmbH
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Sobre la empresa
Schmalz es uno de los proveedores líder en el mundo en técnica de automatización, manipulación y
fijación. Ofrece soluciones innovadoras y eficientes de tecnología de vacío a sus clientes, que proceden
de numerosos sectores. Los productos de Schmalz se utilizan en diversos procesos de producción –
como por ejemplo en garras de ventosas para los robots utilizados en la fabricación de carrocerías, en
centros de mecanizado CNC como solución de fijación para piezas de muebles o para tareas de
elevación manual por un solo operario de piezas tan variadas como cajas de cartón o módulos solares.
Los clientes se benefician del amplio programa de componentes de Schmalz, así como de las soluciones
completas diseñadas especialmente para sus necesidades. Para ello, Schmalz apuesta por una
consecuente orientación al cliente, por innovaciones que abren nuevas perspectivas, por una excelente
calidad y por una gran competencia de asesoramiento. La empresa tiene su sede central en Glatten
(Selva Negra, Alemania) y esta activa en otros 15 países con filiales propias, dando trabajo a unos 750
empleados.
Contacto para consultas
J. Schmalz GmbH
Marketing Communications
Aacher Str. 29, D-72293 Glatten
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