Una nueva serie de motores rotolineales para aplicaciones de atornillado y tapado de precisión. Los motores rotolineales de accionamiento directo hacen que los procesos de tapado sean mucho más flexibles y eficientes que los sistemas que dependen de levas de carrera, cilindros neumáticos o accionamientos de tornillo para generar movimiento lineal. Para las aplicaciones de la tecnología de llenado y envasado en las que se requiere la máxima precisión y fiabilidad del proceso, LinMot ha lanzado ahora motores rotolineales con tecnología de sensores integrada. No sólo funcionan con especial fiabilidad y precisión, sino que también proporcionan los datos de proceso recogidos para cada proceso de tapado.
La estructura del motor rotolineales PR02 (Foto: LinMot)
Una variación excesiva de la fuerza de cierre, del par de cierre o de la fuerza de prensado hace que se tenga que desechar todo el envase. A menudo, basta con una desviación de unos pocos milinewton metros del par especificado. Cada vez son más las aplicaciones de la industria de la alimentación y las bebidas que exigen un proceso de tapado tan elevado. Por ello, la demanda de soluciones extremadamente sensibles es cada vez mayor. La producción variante, la producción con cero defectos o los modernos conceptos de Industria 4.0 con su hambre de datos están aportando su granito de arena para que los procesos de atornillado y montaje sean más flexibles y controlados que antes. Para ello es necesario que el par y el ángulo de giro del accionamiento rotativo, así como la fuerza de avance y la posición del accionamiento lineal, se conozcan en todo momento como parte del movimiento combinado de carrera y rotación durante el proceso de cierre y puedan controlarse con precisión. LinMot ha introducido ahora una serie de motores de carrera-rotación completamente rediseñada que presenta un nivel sin precedentes de supervisión y ejecución precisa de las operaciones de carrera-rotación.
Mayor precisión gracias a la tecnología de medición integrada
En la nueva serie de motores PR02, no sólo se alojan un motor lineal y un servomotor en una carcasa común, sino que también hay espacio para opciones de equipamiento adicionales. Los usuarios pueden pedir el motor rotativo con un sensor de par integrado y un sensor de fuerza. De este modo, los valores reales de los parámetros de proceso par, ángulo de giro, carrera/posición y fuerza de avance pueden registrarse completamente y verificarse con alta resolución, reproducibilidad y precisión sin necesidad de tecnología de medición externa. La precisión de los sensores de fuerza y par del motor tipo PR02-52 (100 mm de carrera máxima, 255 N de fuerza de avance máxima, 2,2 Nm de par máximo), que ya está disponible en serie, es mejor o igual al 1 % del valor nominal. Si se selecciona el eje de medición de par opcional con un rango de medición de 2,5 Nm, se obtienen resultados de medición con una precisión de (+/-) 0,025 Nm. Los valores recogidos de este modo pueden transmitirse directamente desde el motor a través de la interfaz de señales analógicas o desde el servocontrolador a través del bus de campo al PLC para documentar detalladamente cada proceso de cierre o para el análisis posterior del proceso. Allí están disponibles para establecer bucles de control cerrados o para otros análisis.
Diagnóstico y solución de problemas en línea
Una evaluación en línea o fuera de línea de los valores permite una visión profunda del proceso de tapado. Por ejemplo, en función de la aplicación, es posible detectar no sólo si un tornillo se ha apretado o aflojado demasiado, sino también si tiene unas dimensiones incorrectas, está doblado, atornillado de forma torcida o se ha apretado en exceso. Se pueden detectar las arandelas que faltan, así como las piezas o herramientas rotas. Los valores que cambian lentamente también permiten sacar conclusiones sobre el mantenimiento pendiente de los componentes mecánicos del sistema de atornillado o el desgaste de la herramienta. Dado que los perfiles de movimiento de los accionamientos directos pueden programarse libremente y los datos de los sensores están disponibles en tiempo real, cualquier error que se produzca puede corregirse inmediatamente o el envase puede expulsarse automáticamente o prepararse para un nuevo trabajo. Por ejemplo, un tapón que se ha aplicado de forma incorrecta puede volver a torcerse inmediatamente para acortar el tiempo de repaso o simplificar la eliminación. La eliminación de los sensores externos y de los cables y piezas móviles asociados (por ejemplo, los cables de arrastre) simplifica el diseño y el mantenimiento del sistema de tapado. Además, cuando el motor rotativo de elevación se instala verticalmente, el constructor de la máquina puede instalar la compensación de la carga en movimiento sin componentes externos adicionales y evitar que el eje se hunda cuando se desactive, ya que también hay espacio en la carcasa del motor para un muelle magnético de tipo MagSpring. Los diseñadores de LinMot han incluido incluso un conducto de vacío/aire comprimido en la carcasa anodizada en forma de libro de la PR02-52, que sólo mide 399x135x50 mm. A pesar de la potencia concentrada, no tiene aletas de refrigeración ni recovecos difíciles de limpiar, lo que hace que el motor esté predestinado a utilizarse en entornos de salas limpias.
Un representante de la familia de motores PR02-38 (Foto: LinMot)
Datos resistentes gracias a la redundancia
El usuario final también se beneficia directamente del alto grado de integración de la solución LinMot: el sistema de atornillado es significativamente menos complejo, requiere menos espacio y puede sustituirse más fácil y rápidamente en caso de fallo. Gracias al reducido número de piezas, también se reduce la susceptibilidad a los errores y el esfuerzo logístico. Pero aún es más importante en las aplicaciones relacionadas con la seguridad: Los datos de los sensores integrados pueden verificarse con la información redundante de los datos actuales de los servocontroladores. Si, por ejemplo, el sensor de par entrega un valor del par que no coincide con el punto de consigna del control del motor de rotación, puede haber un defecto en el eje de medición del par que posiblemente no se detectaría por el momento sin la redundancia.
Familias de productos con futuro
Quienes no necesiten movimientos de cierre tan sensibles o datos de sensores resistentes para su aplicación pueden prescindir de los sensores opcionales de los motores PR02 o utilizar los motores rotolineales de la serie PR01. En ambos casos, los puntos de ajuste de los componentes de movimiento del servocontrolador están a disposición del usuario para su uso. Dado que ambas series de motores apenas se solapan en sus aplicaciones, debido también a sus diferentes diseños (PR02: motor lineal y motor rotativo dispuestos en paralelo, formato de libro más corto y grueso; PR01: motor lineal y motor rotativo dispuestos uno detrás del otro, diseño cilíndrico y delgado), LinMot sigue ampliando ambas series en paralelo. Por ejemplo, la empresa ha anunciado el PR02-88 para el otoño de 2018. Este motor rotolineales presenta una carrera máxima de 300 mm, una fuerza nominal de 145 N y un par de hasta 8,9 Nm. Esto hace que esté predestinado a aplicaciones como los tapones de pulverización de gatillo y de bomba. También en otoño, LinMot planea introducir la PR02-38 como una versión más pequeña de la PR02-52, lo que la hace perfecta para operaciones más ligeras de recogida y colocación y de plegado o prensado. Paralelamente, la familia PR01 se amplía con el motor de elevación rotativo PR01-70. Este modelo es incluso un poco más compacto que el PR01-84, disponible desde hace tiempo, pero ofrece casi los mismos datos de potencia.
Ventajas de la tecnología de accionamiento directo
La tecnología de accionamiento directo utilizada en todos estos motores rotolineales es responsable de otras características del producto: permite, por ejemplo, que tanto el movimiento de elevación como el de rotación se generen sin contacto, sin correas, engranajes/accionamientos roscados, cilindros neumáticos o levas de elevación. Los movimientos también pueden controlarse de forma independiente mediante perfiles programables. De este modo, los motores rotolineales combinan la máxima flexibilidad con una dinámica y una velocidad extraordinarias, así como una disponibilidad extraordinaria y un funcionamiento prácticamente sin mantenimiento. En comparación con las soluciones neumáticas, también son más limpias, más silenciosas, más compactas y más eficientes energéticamente. Debido a estas numerosas ventajas, las nuevas soluciones de elevación rotativa altamente integradas ya han convencido a varios constructores de máquinas progresistas, que ya las han introducido en las primeras aplicaciones de los clientes finales con gran éxito. Y el gran interés nos lleva a esperar que muchos más fabricantes de máquinas se suban al carro y utilicen la nueva tecnología.
