Bloqueado de forma segura con actuadores rotativos.
3 de junio de 2021
Cierre automatizado: una nueva serie de actuadores rotativos para aplicaciones de roscado y sellado de precisión. Los actuadores rotativos de accionamiento directo permiten procesos de cierre significativamente más flexibles y eficientes que los sistemas que utilizan levas, cilindros neumáticos o husillos para generar movimiento lineal. Para aplicaciones en tecnología de llenado y envasado, donde la máxima precisión y fiabilidad del proceso son esenciales, LinMot ha lanzado actuadores rotativos con sensores integrados. Estos actuadores no solo funcionan con una fiabilidad y precisión excepcionales, sino que también proporcionan los datos del proceso recopilados para cada operación de cierre.
Diseño del motor rotativo PR02 (foto: LinMot)
Mayor precisión gracias a la tecnología de medición integrada.
La nueva serie de motores PR02 no solo integra un motor lineal y un servomotor en una sola unidad, sino que también ofrece espacio para opciones de equipamiento adicionales. Los usuarios pueden solicitar el motor rotativo con un sensor de par y un sensor de fuerza integrados. Esto permite un registro continuo y verificable de los valores reales de los parámetros del proceso: par, ángulo de rotación, carrera/posición y fuerza de avance, con alta resolución, reproducibilidad y precisión, sin necesidad de equipos de medición externos. La precisión de los sensores de fuerza y par en el motor PR02-52 estándar (carrera máxima de 100 mm, fuerza de avance máxima de 255 N, par máximo de 2,2 Nm) es superior o igual al 1 % del valor nominal. Por lo tanto, al seleccionar 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 recopilados de esta forma pueden transmitirse directamente desde el motor mediante una interfaz de señal analógica o desde el servocontrolador mediante bus de campo al PLC para documentar detalladamente cada proceso de cierre o para un análisis posterior del proceso. Allí, están disponibles para configurar bucles de control cerrados o para un análisis más profundo.
Diagnóstico y solución de problemas en línea
El análisis de datos, tanto en línea como fuera de línea, proporciona información detallada sobre el proceso de sellado. Según la aplicación, es posible detectar no solo si un tornillo se ha apretado demasiado o demasiado poco, sino también si tiene dimensiones incorrectas, está doblado, mal colocado o se ha apretado en exceso. Se pueden detectar arandelas faltantes, así como piezas o herramientas rotas. Los valores que cambian lentamente también permiten extraer conclusiones sobre el mantenimiento futuro de los componentes mecánicos del sistema de tornillos o el desgaste de las herramientas. Dado que los perfiles de movimiento de los accionamientos directos se pueden programar libremente y los datos del sensor están disponibles en tiempo real, cualquier error que se produzca se puede corregir de inmediato, o el contenedor se puede rechazar automáticamente o preparar para su reprocesamiento. Por ejemplo, un cierre mal aplicado se puede desenroscar inmediatamente para reducir el tiempo de reprocesamiento o simplificar la eliminación. La eliminación de sensores externos y sus cables y piezas móviles asociados (por ejemplo, cables sueltos) simplifica el diseño y el mantenimiento del sistema de sellado. Cuando el actuador rotativo se monta verticalmente, el fabricante de la máquina puede incorporar compensación de carga sin componentes externos adicionales y evitar que el eje se hunda al desconectarlo, ya que la carcasa del motor incluye espacio para un resorte magnético MagSpring. Los ingenieros de LinMot incluso han integrado un paso de vacío/aire comprimido en la carcasa anodizada dura con forma de libro del PR02-52, que mide tan solo 399 x 135 x 50 mm. A pesar de su alta potencia, no cuenta con aletas de refrigeración ni recovecos difíciles de limpiar, lo que hace que el motor sea ideal para su uso en entornos de salas blancas.
Datos fiables mediante redundancia.
El alto nivel de integración de la solución LinMot beneficia directamente al usuario final: el sistema de tornillo es significativamente menos complejo, requiere menos espacio y se puede reemplazar con mayor facilidad y rapidez en caso de avería. Gracias a la reducción del número de piezas, también se reduce la probabilidad de errores y el esfuerzo logístico. Pero, aún más importante en aplicaciones críticas para la seguridad: los datos de los sensores integrados se pueden verificar con la información redundante de los datos actuales del controlador del servomotor. Por ejemplo, si el sensor de par proporciona un valor de par que no coincide con el valor objetivo de la señal de control del motor rotativo, podría existir un defecto en el eje de medición de par que, sin esta redundancia, podría pasar desapercibido inicialmente.
Un representante de la familia de motores PR02-38 (Foto: LinMot)
Datos fiables mediante redundancia.
El alto nivel de integración de la solución LinMot beneficia directamente al usuario final: el sistema de tornillo es significativamente menos complejo, requiere menos espacio y se puede reemplazar con mayor facilidad y rapidez en caso de avería. Gracias a la reducción del número de piezas, también se reduce la probabilidad de errores y el esfuerzo logístico. Pero, aún más importante en aplicaciones críticas para la seguridad: los datos de los sensores integrados se pueden verificar con la información redundante de los datos actuales del controlador del servomotor. Por ejemplo, si el sensor de par proporciona un valor de par que no coincide con el valor objetivo de la señal de control del motor rotativo, podría existir un defecto en el eje de medición de par que, sin esta redundancia, podría pasar desapercibido inicialmente.
Familias de productos con futuro
Para aplicaciones que no requieren movimientos de cierre especialmente sensibles ni datos de sensores robustos, se pueden omitir los sensores opcionales de los motores PR02 o utilizar los motores lineales-rotativos de la serie PR01. En ambos casos, el usuario tiene acceso a los valores de consigna para los componentes de movimiento desde el controlador servo. Dado que las dos series de motores tienen poca superposición en sus aplicaciones debido a sus diferentes diseños (PR02: motores lineales y rotativos dispuestos en paralelo, formato más corto y grueso; PR01: motores lineales y rotativos dispuestos uno detrás del otro, diseño cilíndrico delgado), LinMot continúa desarrollando ambas series en paralelo. La compañía anunció el PR02-88 para otoño de 2018. Este motor lineal-rotativo cuenta con una carrera máxima de 300 mm, una fuerza nominal de 145 N y un par de hasta 8,9 Nm. Esto lo hace ideal para aplicaciones como taponadoras de pulverización con gatillo y bomba. LinMot también planea lanzar el PR02-38 este otoño, una versión más pequeña del PR02-52. Esto lo hace ideal para operaciones ligeras de colocación, doblado y prensado. Al mismo tiempo, la familia PR01 se ampliará con la incorporación del motor rotativo PR01-70. Este modelo es aún más compacto que el PR01-84, que lleva tiempo en el mercado, pero ofrece prácticamente el mismo rendimiento.
Ventajas de la tecnología de accionamiento directo
La tecnología de accionamiento directo empleada en todos estos actuadores rotativos es responsable de características distintivas adicionales: permite generar tanto el movimiento de elevación como el de rotación sin contacto, sin correas, engranajes, cilindros neumáticos ni levas de elevación. Los movimientos también pueden controlarse de forma independiente mediante perfiles programables. De este modo, los actuadores rotativos combinan la máxima flexibilidad con una dinámica y velocidad excepcionales, además de una disponibilidad superior y un funcionamiento prácticamente libre de mantenimiento. En comparación con las soluciones neumáticas, también son más limpios, silenciosos, compactos y energéticamente eficientes. Gracias a estas numerosas ventajas, las nuevas soluciones de actuadores rotativos altamente integrados ya han convencido a muchos fabricantes de maquinaria innovadores, que las han implementado con éxito en las primeras aplicaciones para clientes finales. Este gran interés sugiere que muchos más fabricantes de maquinaria seguirán su ejemplo y adoptarán esta nueva tecnología.