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Mejora de la precisión de posicionado y la velocidad del apilado magnético de piezas metálicas

01/12/2005
Aplicando equipos de servoaccionamientos Omron-Yaskawa, el control del movimiento y posicionado en la máquina de apilado magnético desarrollada por la empresa Biele es más preciso y flexible, garantizando la calidad de las piezas metálicas en este proceso.
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Desde su nacimiento en 1973, el Grupo Biele ha consolidado su liderazgo, convirtiéndose en un importante referente europeo en la automatización de procesos industriales.

Organizada en tres divisiones (Biele Madera, Biele Metal y Biele Industrial), ofrece soluciones integrales a todo tipo de sectores industriales. Diseñan, instalan y mantienen soluciones de automatización industrial en todo el mundo personalizando incluso su gama de productos para adaptarse más si cabe a las necesidades planteadas por sus clientes.

Teniendo como consultora a Berriola, colaborador de Omron en Guipúzcoa, Biele fabrica máquinas de apilado magnético para líneas de prensa y corte de piezas metálicas con equipos Omron-Yaskawa de servoaccionamiento y motion control.

Conseguir la máxima precisión en el proceso de apilado era muy importante para mantener la dinámica de producción de la línea y evitar posibles desperfectos en las piezas. El motor Brushless de Omron-Yaskawa garantiza todo el posicionado del sistema. Con una precisión en el apilado de +/-1mm. se alcanzan unos niveles de producción de hasta 100 piezas/min”, comenta Elías Badiola, director del departamento técnico de Biele.

Apilado magnético automatizado de piezas metálicas

El proceso de apilado magnético se integra en líneas de fabricación de piezas metálicas donde la máquina principal es una prensa o cizalla de corte. Los apiladores magnéticos son elementos de transporte que manejan piezas planas que apilan en paléts para su posterior almacenaje.

El material manipulado en la línea es una bobina de acero de dimensiones variables en función de la finalidad de la pieza. La bobina se introduce en un aplanador que actúa con una tensión regular sobre el material, que avanza a velocidad constante hacia el proceso de corte. El material se para y una prensa corta la pieza, cuya forma depende del troquel que se utilice.

Mediante un sistema de correas, las piezas son transportadas hacia el apilador magnético. El sistema de sustentación se basa en electroimanes. La banda está controlada por un servomotor Omron- Yaskawa. La pieza se desplaza por la parte inferior, sustentada por la fuerza magnética, así que cuando se anula la pieza cae por gravedad.

La cadena cinemática está compuesta por el motor, la reductora y las cintas de arrastre montadas en paralelo sobre el árbol de tracción, consiguiéndose posicionar con exactitud y dentro de la precisión requerida, que es de +/- 1 mm.

La pieza entra en el apilador a 150 m/min. El controlador de posición la detecta y es recogida en el sistema de cintas. En el momento adecuado, se ordena parar a la cadena cinemática (desde 150m/min. hasta velocidad cero en un tiempo de 150 milisegundos), de modo que la pieza queda en la posición deseada para ser soltada sobre el paquete. Cuando la pieza se separa 50 mm, los electroimanes vuelven a funcionar y la cinta acelera hasta alcanzar la velocidad de 150 m/min para recibir la siguiente pieza. Teniendo en cuenta que entre pieza y pieza media una distancia de 0.25 metros, los tiempos de aceleración/desaceleración y la precisión del posicionado deben ceñirse a mínimos y máximos para conseguir eficacia y fiabilidad en el proceso.

La apiladora dispone de dos estaciones de apilado. Cada estación, a su vez, presenta correas por las que se transportan las chapas, introducen el material en la zona de apilado y lo posicionan con exactitud deteniendo cada chapa antes de ser soltada sobre la pila de chapas en formación. Estas correas están accionadas por servomotores Omron- Yaskawa para asegurar la precisión de los movimientos.

La dinámica arranque/paro se repite 100 veces por minuto. Para no parar el funcionamiento de la prensa, que trabaja 24 horas, la máquina recibe el mensaje de pila completa y automáticamente apila las piezas en la siguiente estación.

La solución Omron-Yaskawa en motion control

Como comenta Elías Badiola, Director del Dpto. Técnico de Biele, “en esta aplicación lo más importante es el motor: nos está dando precisión de parada, la dinámica de aceleración y desaceleración que necesitamos y robustez para poder trabajar 24 horas los 365 días del año”.

En la apiladora de chapa magnética se han implementado seis variadores de frecuencia 3G3MV, dos servopack SGDH y dos servomotores SGMGH de 11 kW, todos equipos Omron-Yaskawa.

Cuatro de los seis variadores de frecuencia se emplean en el gobierno de cuatro carros transportadores de pilas de material acabado. Otro variador, en las correas situadas en la salida de la línea de corte y el sexto sirve para reducir la frecuencia aplicada a unos motores encargados de posicionar unos topes en función del modelo de pieza.

Los dos servopack, con sus respectivos servomotores, controlan el posicionamiento de las chapas cortadas en la posición del palet de apilado.

La apiladora dispone de dos estaciones de apilado. Cada estación presenta dos correas por las que se transportan las chapas, las cuales están accionadas por los servomotores. Gracias a las correas se introducen las chapas en la zona de apilado y se posicionan con exactitud deteniendo cada chapa antes de ser soltada sobre la pila.

El servopack SGDH realiza el control de velocidad sobre el servomotor en función de las órdenes de un controlador de ejes mediante entrada analógica.

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