Rentabilidad y eficiencia en soluciones de automatización

La automatización es más que nunca un enfoque prometedor para el desarrollo de la competitividad de las empresas. Junto con el objetivo de lograr efectos de escala, gana cada vez más en importancia la producción individualizada de partes, sobre todo en los paises más desarrollados.

La individualización de productos crece de manera rasante debido a que más y más variaciones de productos salen al mercado en intervalos de tiempo cada vez más cortos. Esto hace necesaria una flexibilización de los procesos para poder responder rápido y temprano a las necesidades y retos del mercado.

Los crecientes costos de la energía y la materia prima y la falta de mano de obra calificada complican la situación aún más, sin mencionar la presión de los costos. Teniendo esto en cuenta, las soluciones de automatización que reducen los tiempos de ciclo y los costos a los transformadores de plásticos son vistos como un importante factor de éxito. Los fabricantes de maquinaria para automatización ofrecen soluciones individuales y eficientes para casi todas las aplicaciones, siempre con foco en la relevancia industrial y en la facilidad de operación.

En comparación con la feria K 2010 el número de empresas vendedoras de sistemas de robots se duplicará en la versión 2013. Se cree que parte de este vertiginoso crecimiento se debe a la recuperación de la industria plástica desde la crisis mundial entre el 2007 y el 2010. Como sucede normalmente en este tipo de crisis, empresas que apuestan en la oportunidad de la baja en producción para invertir en desarrollo, salen de la crisis con un impulso mayor a las que simplemente reducen todas sus actividades.

Combinación de seis ejes con robots lineales
Una de las soluciones presentes es el uso combinado de robots de 6 ejes junto con sistemas de robots lineales. Los últimos se usan para acortar los tiempos de ciclo y los robots de 6 ejes para añadir libertad de movimiento y una mayor flexibilidad en el manejo de las piezas. La integración flexible de pasos de pre y post-procesamiento de las piezas es una de las razones para escoger los robots de 6 ejes en un sistema de producción completo.

De esta manera, cada vez más se usan robots para manejar insertos. El objetivo es lograr su uso en una cadena completa de producción que incluya por ejemplo la deformación plástica de lámina, el ensamblaje en el molde (IMA) y el montaje de módulos y aparatos hasta llegar al empaque del producto. Los pasos de inspección y aseguramiento de la calidad pueden estar incluidos en esta cadena. Con un solo robot pueden asistirse y unirse dos o más máquinas de inyección, en las cuales cada una de las máquinas produce partes individuales de un grupo de montaje, que a su vez puede estar compuesto de varios robots. Los sistemas de control reconocen la masa de las piezas manejadas y compensan por medio de software la dinámica de los robots, evitando así vibraciones y optimizando su movimiento (aceleraciones) con el fin de reducir errores de posicionamiento y bajar el consumo energético.

Uno de los fabricantes de maquinaria que presentará sistemas robóticos de Kuka será Arburg junto con su socio colaborador fpt Robotik. Las empresas presentarán una novedad mundial: un robot de seis ejes Agilus de la empresa Kuka con superficie de manejo Selogica implementada. Este robot está suspendido en un eje lineal dispuesto transversalmente a la máquina.La combinación del robot de seis ejes con un eje lineal hace posible movimientos más dinámicos e intervenciones más rápidas en el molde.Los resultados son tiempos de ciclo más cortos y una mayor productividad.Otra ventaja de esta solución móvil es la mayor zona de trabajo, ya que el pequeño robot puede desplazarse sobre el eje y la superficie por debajo de él puede utilizarse sin limitaciones.En cuanto a tamaño y rendimiento, el robot ha sido configurado para capacidades de carga entre 6 y 10 kg.

Engel demostrará en una sección dedicada exclusivamente a la automatización su robot lineal Engel viper 120. Este dispositivo tiene una capacidad de carga nominal de 120 kg y es el robot lineal más grande en la actualidad comparado con sus competidores en el área. Su capacidad de desplazamiento para desmoldeo de 3000 mm y su alcance total de 3550 mm abren dimensiones hasta ahora inalcanzadas en el manejo lineal.

Gracias a su construcción en perfiles de acero soldados con láser, el peso del robot pudo mantenerse lo más bajo posible, aumentando su capacidad de respuesta dinámica mientras se aumentaba su capacidad de carga. La vibración natural del robot se reduce gracias al trabajo de un paquete de software, incluso con un tamaño de ejes tan grande.

Conceptos de control integrados
Una tendencia clara en la industria de la maquinaria es la de comprar no solo técnica de automatización por sí sola, sino conceptos de control integrados con interfaces amigables con el usuario. Esto no sólo reduce el número de diferentes interfaces, sino que reduce al mismo tiempo el número de posibles errores y el riesgo de tiempos muertos. A su vez, la sincronización de la secuencia de movimientos mejora la productividad.

Un aspecto fundamental para la eficiencia energética de los sistemas de automatización es la reducción de la masa en movimiento. Esto aumenta a su vez la posibilidad de movimiento a mayores velocidades. Hoy en día se pueden conseguir soluciones con sistemas de agarre plásticos, que reducen el peso de la pieza movible en comparación con la pieza tradicional de aluminio maquinado.

Se puede prever que en el futuro cercano habrá cada vez más aplicaciones de piezas reforzadas con preformas tejidas. El manejo de estas piezas requiere cuidados especiales y sucede a muy altas velocidades, para lograr un equilibrio económico del proceso. Parte de los desarrollos en automatización de este tipo de productos deben ir dedicados al control de calidad con el fin, por ejemplo, de revisar la orientación de las fibras, de la cual son dependientes las propiedades mecánicas de las piezas. En aplicaciones médicas, parte de los retos tienen que ver con evitar el ingreso y emisión de polvo u otras partículas, al igual que desarrollos en transporte apropiado de piezas delicadas.

La automatización hoy en día no solo se limita a los sistemas de manejo sino mucho más a generar una red inteligente de aparatos autónomos que se comunican entre si. Esto permite una mayor productividad y mejoramiento en el control de la calidad, al igual que permite la producción económica de partes complejas. Todo esto hace de la automatización una de las columnas decisivas de los sistemas de producción modernos.

Sepro Robotique de Francia, presentará en la K 2013 soluciones de inyección de plástico automatizadas completas por medio de alianzas con empresas fabricantes de maquinaria de inyección. De momento su socio más grande es Sumitomo (SHI) Demag Plastics Machinery GmbH, con quien desde 2009 trabaja en soluciones integradas de sus robots desde el sistema de control de las máquinas de inyección.

En la K 2013 otros fabricantes de maquinaria de inyección como Haitian, Romi-Sandreto, JSW Windsor, Billion, entre otros, mostrarán soluciones de automatización usando sistemas de Sepro Robotique.

En la feria K2013, KraussMaffei presentara un sistema completamente automatizado para el cambio de moldes horizontal en una máquina GX 900-8100, especialmente diseñado para los clientes que requieren un cambio frecuente de moldes como resultado de tamaños reducidos de lotes o de piezas producidas. Los productores se benefician de un almacenamiento reducido y de “entregas justo a tiempo” a sus clientes.

Junto con su socio EAS, KraussMaffei presentará este sistema el sistema de cambio de molde automatizado, capaz de cambiar la producción de la máquina en tan solo 3 minutos. El molde precalentado en la mesa de cambios se inserta en la máquina y se asegura en la máquina usando placas magnéticas de agarre. Las conexiones para los medios fluidos se realiza usando sistemas de acople múltiple.

Versatilidad y mayor desempeño
Wittman presenta el robot W842 como respuesta a la demanda de los moldeadores plásticos de tener un sistema con capacidad de carga más alta y versatilidad alrededor de máquinas de moldeo de tamaño mediano, con fuerzas de cierre de 800 ton y superiores. La mayor diferencia técnica del nuevo W842 es un sistema de impulso tipo piñon y cremallera para el eje vertical, capaz de soportar cargas de hasta 25 kg. La longitud del eje horizontal es muy variable (puede ajustarse para llegar hasta los 20 m), y puede complementarse con varios de los accesorios de automatización de la empresa, entre los que se cuentan ejes servo-rotacionales, módulos I/O de ahorro y circuitos de agarre y vacío. También puede conectarse a internet. 

Kuka Robotics GmbH presentará la nueva serie de robots de consola KR Quantec que reune nueve tipos en dos líneas de producto: La KR Quantec K prime y la KR Quantec K ultra. Según afirma la empresa, este tipo de robots presenta una alta respuesta dinámica gracias a su peso reducido, disminuyendo así los tiempos de ciclo. Además los equipos se diferencian por su alta confiabilidad y baja necesidad de mantenimiento, teniendo periodos de revisión cada 20.000 horas de trabajo.

Además de las múltiples demostraciones de los robots Kuka que tendrán los socios de aplicaciones en la feria K2013, la empresa demostrará a sus visitantes la velocidad y precisión alcanzada por los sistemas de robots pequeños KR Agilus. Kuka Robotics presentará en su stand junto con la firma ETTO Design Labs innovaciones para el manejo de productos plásticos.