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Stamping article

Aumento de la productividad en la estampación

Fecha 05/09/2017

En un artículo encargado especialmente para el US Stamping Journal, Mike Brotz, Responsable de la División de Automatización de Piab en Norteamérica, describe cómo la última tecnología de automatización basada en vacío puede aumentar la productividad de la planta. “"¡Cada SPM cuenta!”, afirma.

SPM es la abreviatura en inglés de golpes por minuto, y de esto es de lo que depende la productividad. La estampación es el comienzo del proceso de fabricación de diversos productos, aunque los automóviles son algunos de los más destacables. Se trata del corte y doblado de láminas de metal hasta lograr su forma mediante una serie de prensas de estampación. La producción en la planta de estampación marca el ritmo del resto del proceso de producción.

“Si se aumenta la productividad de estampación en tan solo un golpe por minuto, una planta que funcione 24/7 podrá producir 1.440 piezas más al día. Si lo multiplicamos por 364 días al año, alcanzamos las 524.160 piezas adicionales al año”, explica Mike.

Las ventosas de fricción son las protagonistas

En el corazón de cualquier sistema de vacío, y también del artículo de Mike, encontramos las ventosas. Para ellas, la fricción tiene un papel fundamental, no muy diferente al de los neumáticos que se utilizan en los coches fabricados en la planta de estampación.

Empezando por las planchas de metal en bruto, Mike explica cómo la nueva tecnología se utiliza para garantizar que estas piezas en bruto son recogidas individualmente en los procesos automatizados. Las cuchillas de aire creadas por el soplado de grandes cantidades de aire comprimido entre las hojas representan un enfoque cada vez más frecuente. Sin embargo, todavía es necesario separar las hojas, y aquí es donde entra en juego la nueva línea de ventosas de fricción de varios fuelles BXF de Piab.

Las ventosas de fricción Piab proporcionan un buen agarre de las piezas en bruto, independientemente de que sus superficies estén grasientas, aceitosas, húmedas o muy secas, y son capaces de hacer frente a una gran variedad de condiciones dentro del mismo lote. Asimismo, doblan ligeramente los bordes exteriores, por lo que se necesita mucho menos aire para levantar las hojas individuales, lo cual reduce considerablemente tanto el consumo de aire como de energía. En la solución combinada de Piab, las ventosas de fricción realizan la mayor parte del trabajo, con el apoyo de unas cuchillas de aire más eficientes. Este enfoque también contribuirá a minimizar el tiempo de inactividad y a aumentar el número de SPM en la planta.

Mike prosigue ofreciendo algunos consejos sobre cómo elegir las mejores ventosas, para asegurarse de que estas tengan el diseño y los materiales adecuados para un rendimiento máximo. En este sentido, el material desempeña un papel importante. La idea básica es lograr la mayor duración posible de las ventosas elegidas para una determinada aplicación y limitar el tiempo de inactividad. Por lo tanto, el consejo de Mike es:

  1. Pregúntese cómo reaccionará la ventosa si entra en contacto con aceite. La goma, el NBR (caucho de nitrilo-butadieno) y otros materiales tienden a absorber el aceite, lo cual los hace esponjosos y hace que pierdan la memoria. Ello también acabará produciendo podredumbre seca y agrietamiento de las ventosas, lo cual resultará en un desgaste prematuro. Las ventosas de fricción de poliuretano son inmunes a la penetración de aceite, con lo cual duran más y provocan menos tiempo de inactividad.
  2. Revise cómo se guarda el tooling de final de brazo cuando no se usa. Muchos materiales, como el TPE (elastómero termoplástico), fácilmente pueden coger mala forma si se dejan apoyados contra otras superficies. Ello puede provocar problemas de memoria, como ventosas que no recuperen su estado original, lo cual significa que deberán reemplazarse con mayor frecuencia. Sin embargo, las ventosas de fricción de poliuretano tienen una memoria excelente.
  3. Elija un diseño de fricción que pueda manipular superficies grasientas a alta velocidad. Hay diseños y hay grandes diseños. Muchos proveedores simplemente aplican un tratamiento superficial a sus diseños de tacos, pero ese tratamiento superficial se acaba desgastando con el paso del tiempo dejando una superficie brillante en las ventosas que hace que deban sustituirse con frecuencia para evitar deslizamientos. Los diseños de las ventosas de fricción de Piab puede compararse con los perfiles de rodadura de los neumáticos. Ranuras mecanizadas profundas que disipan el aceite y le ofrecen un borde afilado y mayor fricción para evitar el deslizamiento de las piezas.

Un sistema de vacío flexible es el más productivo

En su artículo, Mike también se centra en la flexibilidad. Los sistemas flexibles son sistemas productivos. Aunque los sistemas de vacío descentralizados que utilizan una ventosa por generador de vacío son generalmente más flexibles que los sistemas centralizados en que cada generador de vacío presta servicio a diversas ventosas, ambos tienen sus pros y sus contras.

La principal ventaja de la descentralización es una respuesta y unos tiempos de liberación más rápidos. Además, la independencia de cada ventosa significa que el hecho de que una no haga contacto con un objeto no afectará a las demás ventosas. Este enfoque también permite líneas de tuberías más pequeñas y flexibles.

El peso es el principal inconveniente, ya que cada brazo de agarre deberá equiparse con diversos eyectores. Sin embargo, la ligereza de los eyectores Piab resuelve ese problema. La serie piINLINE® plus de la compañía, por ejemplo, permite unas herramientas de ventosas más ligeras y simplifica la sustitución de los eyectores para evitar el tiempo de inactividad asociado con el restablecimiento de las posiciones de las ventosas.

Los eyectores todo en uno suponen un enfoque más centralizado. Dado que normalmente se colocan delante de las herramientas de final de brazo del robot, el peso no supone ningún problema para este tipo de sistema. Como sistemas centralizados, incorporan válvulas de control y conmutadores de vacío que se comunican con el robot. En ciertas configuraciones, ofrecen una alternativa muy rentable.

Sin embargo, la distancia desde la fuente de vacío es un problema. Unos tubos de vacío largos conllevan pérdidas que pueden provocar demoras tanto en las funciones de vacío como de purga. La resolución de problemas también puede ser todo un reto.

El nuevo eyector IO Link piCOMPACT® de Piab mitiga estos problemas ofreciendo diversas ventajas. Al trabajar con cualquier sistema de bus, no se ve afectado por ningún ruido electrónico. Utiliza cables estándar de 3 hilos y el colector de vacío está integrado en la carcasa, lo cual permite el funcionamiento de diversas líneas de vacío más pequeñas para la automatización de las ventosas. Una característica de purga amplificada ofrece una liberación rápida y una señal completa de confirmación de purga completa una serie de características diseñadas para simplificar la configuración, maximizar el tiempo de actividad de la prensa y mejorar la productividad en general.

Enlace al artículo en Stamping Journal

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