Trabajando con rapidez y seguridad

Los productos de CNC de GE Fanuc protegen tanto al personal, como a las máquinas

Redacción MU15/11/2006

Las máquinas-herramienta han ido evolucionando hasta convertirse en máquinas cada vez más eficaces y más rápidas, y de igual forma deben progresar las medidas de seguridad instaladas en éstas. Para conseguirlo, GE Fanuc ha integrado dos funciones en su nueva generación de productos de CNC: la función de Comprobación de Interferencias en 3D para prevenir colisiones y la función de Seguridad con Doble Comprobación para proteger al operador.

En los últimos años, el desarrollo experimentado por las máquinas herramienta ha dado como resultado máquinas de altas prestaciones con aceleraciones axiales, que en ocasiones superan varias veces la aceleración de la gravedad. Las velocidades del movimiento son asimismo tan elevadas, que cada vez resulta más difícil seguir visualmente los procesos rotatorios, de fresado o mandrinado. También la complejidad de las máquinas ha aumentado considerablemente. Como consecuencia, si cinco o más ejes son controlados simultáneamente, la herramienta alcanza una movilidad que, además de numerosas ventajas, ofrece también el inconveniente de un alto riesgo de colisión a alta velocidad.

Junto con la capacidad de las máquinas, la complejidad de los componentes a mecanizar ha aumentado y los requisitos de personal y programas para la máquina se han acrecentado notablemente. Es en este aspecto, en el que los productos de CNC de alta tecnología pueden prestar una gran ayuda.

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El espacio abierto de trabajo es una fuente de peligro: con la función de Seguridad con Doble Comprobación de GE Fanuc, las puertas necesarias para la seguridad están conectadas a las dos CPUs, pudiendo ambas verificar si están abiertas o no. Si una puerta está abierta, el sistema de control se conmuta a un modo de seguridad, que permite movimientos sólo en rangos y velocidades predefinidos.

La función de Comprobación de Interferencias en 3D previene las colisiones durante el proceso de preparación

Con sus CNCs de las Series 30i Modelo A y 31i Modelo A/A5, así como sus correspondientes CNCs Abiertos 300i y 310i, GE Fanuc, líder mundial en productos de CNC, ofrece un sistema en tiempo real integrado especial que previene las colisiones entre los componentes de la máquina y la pieza durante las operaciones en automático y en manual. Esta función, denominada "Comprobación de Interferencias en 3D", es especialmente útil durante la preparación de la máquina, sobre todo si se han de procesar componentes complejos.

Mientras para el mecanizado automático durante la producción generalmente se utiliza un programa ya comprobado, el peligro de colisión es significativamente mayor durante el procedimiento de preparación. El operador de la máquina debe efectuar la puesta en marcha con diferentes puntos utilizando calibradores, o "explorar" la pieza para designar el punto cero. Sin embargo, si se trata de piezas complejas los movimientos de la herramienta necesarios para dicho procedimiento son complicados y no siempre previsibles.

Fiable e innovador

Los productos de CNC de GE Fanuc son los de mayor fiabilidad de todo el mundo. Esta característica va unida a un alto grado de innovación, como puede apreciarse en otro gran número de importantes desarrollos, así como en las funciones de seguridad que han sido presentadas. Para toda la gama de aplicaciones, desde tornos de nivel básico hasta máquinas complejas de 5 ejes, nuevos productos de hardware y software ofrecen mayores prestaciones, un manejo más fácil y una mejora de la productividad a los fabricantes de máquinas herramienta y usuarios finales. Además, elementos esenciales en la gama de productos de GE Fanuc son los productos de tecnología de accionamiento, entre los que se encuentran motores lineales y de alto par.

Los productos de CNC Abierto permiten la simulación visual en tiempo real

Con el fin de evitar colisiones, el operador puede proteger la pieza y los dispositivos que la sujetan por medio de la Comprobación de Interferencias en 3D. Para ello el operador deberá primeramente definir los objetos que tienen riesgo de colisión. Esto se consigue mediante la utilización de geometrías cúbicas circundantes, denominadas áreas de interferencia, que rodean a la pieza y a su mecanismo de sujeción. Actúan a modo de interruptores de límites por software, parando los movimientos de los ejes inmediatamente tras un 'contacto'. Los elementos de la máquina (por ejemplo, la mesa) se encuentran ya definidos como áreas de interferencia por el fabricante de la máquina. El área de interferencia de la herramienta, incluido el amarre, es determinada por el sistema de control utilizando los datos de longitud y diámetro introducidos.

Existen dos modos de introducir las áreas de interferencia para la pieza y su amarre: para productos de CNC estándar de GE Fanuc, el operador debe especificar los valores de los parámetros. Los productos de CNC Abierto de GE Fanuc de las series 300i y 310i, equipados con un PC industrial adicional, ofrecen aún mayores facilidades. Una función de librería (interfaz FOCAS2) permite al operador programar con soporte visual las áreas protegidas y un software de simulación le indica el movimiento de la herramienta en tiempo real. Si se produce alguna interferencia en las áreas protegidas, la máquina se detiene inmediatamente impidiendo una colisión, tanto con los productos de CNC estándar, como con los de CNC Abierto. En el PC, las áreas de riesgo se visualizan además de forma intermitente y en color.

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Con sus CNCs de las Series 30i Modelo A y 31i Modelo A/A5, así como sus correspondientes productos de CNC Abierto 300i y 310i, GE Fanuc, líder mundial en productos de CNC, ofrece un sistema en tiempo real integrado especial, denominado "Comprobación de Interferencias en 3D", que previene las colisiones entre los componentes de la máquina y la pieza durante las operaciones automática y manual.

Seguridad activa para el personal y las máquinas

La potencia, movilidad y velocidad de una máquina herramienta moderna no sólo ponen en peligro a la pieza y a la propia máquina, sino que representan también un considerable peligro potencial para el operador. Por esta razón, las máquinas herramienta deben cumplir actualmente la normativa de Seguridad Categoría 3 (EN 954-1) para garantizar la seguridad de la máquina y del operador. En lugar de utilizar precauciones mecánicas de seguridad, los modernos productos de CNC pueden ocuparse también de esta tarea.

Una función especial integrada en los productos de CNC de GE Fanuc, denominada Seguridad con Doble Comprobación, contribuye a la seguridad "de modo activo". A diferencia de los mecanismos de seguridad "pasivos", consistentes en componentes mecánicos y eléctricos acoplados, tales como puertas protectoras e interruptores de seguridad, los mecanismos activos están integrados en el sistema de control de la máquina. Por medio de sensores el CNC monitoriza el acceso a la máquina y todos los movimientos que ésta ejecuta. Compara las velocidades y posiciones actuales de las piezas de la máquina en movimiento (ejes y cabezales) con los datos de velocidad y posición especificados en los parámetros de seguridad. Estos parámetros se seguridad están protegidos contra el acceso no autorizado. En caso necesario y en situaciones de emergencia, el CNC para la máquina.

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Por medio de sensores el CNC monitoriza el acceso a la máquina y todos los movimientos que ésta ejecuta. Compara las velocidades y posiciones actuales de las piezas de la máquina en movimiento (ejes y cabezales) con los datos de velocidad y posición especificados en los parámetros de seguridad, los cuales están protegidos contra el acceso no autorizado

Dos canales para un 100% de seguridad

Para poder garantizar una seguridad del 100%, el sistema de control debe monitorizar la máquina a través de dos canales. Para ello se requieren dos procesadores independientes. Sin embargo, para los sistemas de control de GE Fanuc, esto no significa que haya que afrontar costes adicionales, ya que disponen de una CPU del CNC y una CPU de monitorización, que supervisan los motores, así como las señales de E/S relativas a la seguridad. Además, la CPU del CNC, el núcleo de todo el sistema, permite disponer de los algoritmos y técnicas de programación del CNC. A través de canales separados, las CPUs reciben las señales que indican el estado de la máquina. Cada una posee sus propios datos RAM y tiene conocimiento de cómo tiene lugar el intercambio de datos de la otra CPU con motores y amplificadores. De este modo, cada CPU coteja sus propios datos con los del otro procesador.

Las puertas necesarias para la seguridad están conectadas a las dos CPUs, pudiendo ambas verificar si están abiertas o no. Si una puerta está abierta, el sistema de control se conmuta a un modo de seguridad, que permite movimientos sólo en rangos y velocidades predefinidos. En caso de que los datos actuales no coincidan con los datos programados, la CPU activa la condición de desconexión de emergencia, que pone la máquina en una posición neutral de seguridad lo antes posible.

La ventaja de las precauciones activas de seguridad, como la función de Seguridad con doble comprobación, es que se puede prescindir de muchos dispositivos como, por ejemplofinales de carrera, así como de su cableado y programación. Con ello se ahorra espacio, posibles fallos y trabajo en el armario de maniobra. El CNC debe, de todas formas, controlar la velocidad de los motores, por lo que todo lo que se ha añadido son algunas tareas auxiliares de comprobación por software. Esto supone un ahorro en los costes para el fabricante de la máquina herramienta, que, a su vez, beneficia al usuario final.

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Si cinco o más ejes son controlados simultáneamente, la herramienta alcanza una movilidad que, además de numerosas ventajas, ofrece también el inconveniente de un alto riesgo de colisión a alta velocidad. Los productos de CNC de GE Fanuc protegen al personal y a las máquinas.

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