Estado del arte. Procesos de perfilado Los procesos de perfilado son procesos de producción muy intere- santes debido a la baja necesidad de inversiones comparada con su capacidad de producción y el eficiente uso realizado del material [1]. Además, estos procesos son muy adecuados cuando se trabaja con aceros de alta resistencia ya que estos materiales permiten reducir el número de pasos necesarios para el conformado de los perfiles debido a su elevado límite elástico. Como en todo proceso industrial la puesta a punto cobra una ele- vada importancia, pero en el caso del perfilado esta fase todavía es más crítica. Para conseguir producir perfiles dentro de las tole- rancias exigidas por el cliente, los operarios deben ajustar cada una de las estaciones de la perfiladora. Desafortunadamente este ajuste a día de hoy se sigue realizando de manera artesanal y está basado en las sensaciones y experiencias del operario. Esto supone una reducción en la productividad y un aumento de la cantidad de material desperdiciado. Uno de los parámetros más importantes a la hora de realizar la puesta a punto es la distancia entre el rodillo superior y el rodillo inferior en cada una de las estaciones. Esta distancia influye en la geometría final de los perfiles y es por ello que su puesta a punto se utiliza para conseguir introducir al perfil dentro de las toleran- cias necesarias. Existen diferentes errores geométricos pero los más habituales suelen ser el cambio de geometría de la sección debido a la recuperación elástica del material o una deformación longitudinal excesiva del perfil que da como resultado un curvado longitudinal del mismo [2]. Además, hay que tener en cuenta que una puesta a punto realizada de manera correcta al inicio de la producción no asegura conse- guir perfiles dentro de tolerancias durante toda la producción. La geometría de los perfiles se ve afectada por la variabilidad intrín- seca de las propiedades del material. Principalmente son dos los aspectos que hay que tener en cuenta: la variación de espesor del material y la variación en las propiedades mecánicas del material. Si alguno de estos dos aspectos se ve modificado durante la pro- ducción y no se realiza el consiguiente reajuste de la perfiladora la geometría final del perfil se ve afectada. Esto supone que las tole- rancias inicialmente conseguidas se pueden perder produciendo perfiles defectuosos. Una estrategia que se ha llevado a cabo principalmente durante los últimos años es la monitorización en tiempo real de los procesos de conformado. El objetivo principal es controlar los parámetros clave del proceso y asegurar la buena calidad de los productos fabricados manteniendo dichos parámetros dentro de unos ran- gos predeterminados. Algunos ejemplos de monitorizado de procesos se pueden encontrar en [3, 4 y 5]. De esta manera y de cara a mejorar y hacer más objetivo el proceso de puesta a punto de los procesos de perfilado, una monitorización en tiempo real de diferentes parámetros de proceso ayudaría al operario a tomar decisiones. Esto contrarrestaría tanto la pérdida de tiempo en la puesta a punto como la pérdida de material asociada, Son varias las variables que se podrían monitorizar y de hecho, aun- que no muchos, ya hay trabajos previos en los que se ha analizado el efecto de algunas de las mismas. Por ejemplo Bhattacharyya et al. [6] midió experimentalmente los esfuerzos de perfilado de dife- rentes materiales, espesores y ángulos de doblado y los comparó con los resultados obtenidos de un modelo semi-analítico de pre- dicción de esfuerzos. Más recientemente Lindgren [7] por un lado y Larrañaga et al. [8] por otro lado también realizaron mediciones experimentales de esfuerzos y pares de perfilado para comparar- los con un modelo numérico desarrollado. Saenz de Argandoña et al [9] también realizaron un análisis experimental sobre el efecto que la distancia entre rodillos tiene tanto en los esfuerzos como en los pares de perfilado. En dicho trabajo también se analizó el efecto que dicha distancia entre rodillos tenía sobre la geometría final del perfil. Todo ello se realizó utilizando una única estación de perfilado en la que se doblada el material 30o. En todos estos trabajos se observó la existencia de una relación directa entre la distancia definida entre el rodillo superior y el rodillo inferior y los esfuerzos y pares de perfilado por un lado y la geometría final del perfil por otro lado. Aun así, en la mayoría de los trabajos no se realiza este análisis por separado para cada una de las estaciones de perfilado o en el caso de Saenz de Argandoña et al dicho análisis se realiza para una única estación de perfilado. Es por ello que el presente trabajo tiene como objetivo principal analizar el efecto de la distancia entre rodillos en las diferentes estaciones que componen un proceso de perfilado y analizar qué parámetro es más significativo cuando se produce un cambio en dicha distancia. Con ello se tiene como objetivo final hacer un análisis de qué variable de proceso, que pueda ser medida en tiempo real, es más sensible a la distancia entre rodillos. Esto abre la posibilidad a desarrollar perfiladoras inteligentes que aconsejen al operario en la toma de decisiones durante su puesta a punto y durante la producción. Instalación de perfilado 4.0 De cara a obtener resultados precisos Fagor Arrasate, Omron y Mondragon Unibertsitatea han construido una instalación proto- tipo de perfilado completamente sensorizada. Dicha instalación se puede observar en la figura 1. 11 INDUSTRIA 4.0 • 4 stations servo driven roll forming facility • 15o, 30o, 45o, 60o bending angle (current situation) • U shape profiles (with/without hat) • Maximum torque per station 71.5 Nm • Maximum roll forming velocity 38 m/min • Different speed and torque control strategies Figura 1. Perfiladora 4.0 en el laboratorio de conformado de Mondragon Unibertsitatea. • One servomotor per station • Torque measurement • Rotational velocity measurement • Force measurement per stand side • Column based design to optimize force measurement • 50 kN maximun load • LVDT for upper and lower axis deflection measurement • Encoder for upper rolls rotational velocity measurement • Possibility of working with upper andlower rolls linked or unlinked • In line sheet velocity measurement