Ganar la carrera contra el tiempo no es sólo la ambición de los atletas de resistencia o los velocistas. Los ingenieros mecánicos y de instalaciones también se enfrentan a este reto. Aquí, sin embargo, el objetivo es conseguir los tiempos de ciclo más cortos posibles para los movimientos lineales. ¿Cómo conseguir que los procesos de etiquetado de envases de diferentes tamaños sean lo más rápidos y fiables posible? Y, sobre todo, ¿cómo conseguirlo en aplicaciones verticales en las que el peso del eje y la carga acoplada influyen constantemente en el proceso?
LinMot respondió a estas preguntas hace más de 20 años con el revolucionario «muelle magnético» MagSpring®. Instalado en paralelo al motor lineal, el MagSpring actúa como contrapeso inteligente del peso del eje. El MagSpring no sólo proporciona un alivio de carga constante, ahorrando así energía durante el funcionamiento, sino que también puede garantizar que la posición del motor lineal no cambie por sí sola en caso de avería, o que el motor se desplace automáticamente a una posición de estacionamiento cuando se apaga.
Es lógico que el probado MagSpring se haya integrado en los nuevos módulos lineales DM03. Como variante notablemente reforzada, aporta su contribución para el uso en aplicaciones verticales exigentes.
Los módulos lineales DM03 de nuevo diseño están repletos de tecnología y funciones, pero siguen siendo increíblemente delgados. Esta solución de accionamiento combina el MagSpring mencionado anteriormente con una guía lineal y un potente motor lineal del tipo PS01-23, PS01-37 o PS01-48. También se pueden integrar opcionalmente un sensor de fuerza y un sensor de posición absoluta de alta precisión (BiSS). Si cree que los accionamientos no pueden construirse en serie de forma compacta, piénselo de nuevo. Gracias al diseño delgado y a los conectores de motor montados en la parte trasera, la anchura total del módulo lineal DM03 más grande (DM03-48) es de sólo 50 mm.
Gracias a un inteligente movimiento de los ingenieros de LinMot para colocar el MagSpring dentro del módulo lineal DM03, el usuario se beneficia de un muelle magnético de nuevo diseño que es significativamente más fuerte que sus predecesores. El MagSpring, que actúa como contrapeso pasivo del peso, genera ahora una fuerza de retención tres veces mayor. Como resultado, se puede reducir el consumo de energía del accionamiento eléctrico y aumentar significativamente la aceleración del eje. Esta ventaja se demostró en una aplicación de etiquetado. El eje vertical utilizado mueve una masa de 0,5 kg y, gracias a su carrera de casi 700 mm, puede aplicar una etiqueta en envases de distintos tamaños e incluso en sobres. La carrera completa se realiza en un tiempo récord de 300 ms.
DM03, perfecta para aplicaciones verticales
Es fácil comparar las dos tecnologías, ya que la DM03 se utiliza a menudo para movimientos punto a punto con dos posiciones finales. Pero, ¿qué ocurre con uno de los criterios más importantes a la hora de comparar accionamientos: el consumo de energía?
Aquí la DM03 sale ganando. Esto se debe a la alta eficiencia de los sistemas eléctricos y a la eficiencia comparativamente baja de los accionamientos neumáticos. Los compresores sólo pueden convertir una pequeña parte de la energía que consumen en potencia útil; la mayor parte se pierde en forma de calor. Un análisis más detallado del proceso revela otra ventaja de los módulos lineales. Sólo durante la fase de aceleración realiza el módulo un trabajo real. Cuando el motor está parado, el MagSpring soporta el trabajo, y cuando el motor se mueve a velocidad constante, no consume energía, salvo para compensar la fricción. La energía cinética generada durante el frenado se convierte en energía eléctrica en el motor (efecto generador) y se almacena en los condensadores de enlace de CC del servoaccionamiento, donde puede utilizarse para el siguiente ciclo.
Si hacemos una comparación concreta entre los dos tipos de accionamiento, los efectos que acabamos de describir muestran un potencial de ahorro mucho mayor a favor de los módulos lineales eléctricos. Si tomamos como ejemplo la aplicación de etiquetado anterior y suponemos un tiempo de ciclo de un segundo con una masa de carga de 0,5 kg, el ahorro de costes energéticos del DM03-37 en comparación con un cilindro neumático comparable asciende a la friolera de 5.500 euros al año.
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