Con experiencia para el sistema de alimentación óptimo

Teléfonos inteligentes, autos o computadoras: los ciclos de vida de los productos se acortan cada vez más. Sin embargo, cada nuevo producto también requiere el equipo de producción correspondiente, que debe planificarse y realizarse aún más rápidamente, como por ejemplo, la línea de montaje incluyendo la tecnología de alimentación. Se deben tener en cuenta muchas informaciones y parámetros para lograr un resultado óptimo en la interacción de los diferentes componentes y garantizar un proceso sin problemas. La experiencia de muchos años, la innovación y los módulos estandarizados para una rápida disponibilidad califican a la empresa amberguesa DEPRAG SCHULZ GMBH como un jugador global en el mercado de la tecnología de alimentación. Para explicar los diferentes antecedentes y conexiones de la alimentabilidad de los elementos de unión y su concepción óptima, Thomas Lederer, experto en aplicaciones de tecnología de tornillos y automatización en DEPRAG, respondió algunas preguntas en una entrevista.

Pregunta: La provisión de elementos de unión, como tornillos, mediante manguera de alimentación es la variante preferida de alimentación, ya que actualmente permite la mayor seguridad del proceso y los ciclos más cortos. Los expertos de DEPRAG evalúan si una alimentación con manguera es posible mediante un análisis de alimentabilidad. ¿Cómo se realiza dicho análisis considerando todas las eventualidades?

Lederer: La pregunta central es: ¿es posible una alimentación automática de los tornillos mediante manguera y, si no, quizás mediante un simple cambio en la geometría del tornillo se pueda realizar una alimentación a través de la manguera? Una forma de verificar la alimentabilidad a través de la manguera es mediante una fórmula de aproximación (ver figura 1). Con ella se puede determinar previamente la alimentabilidad. La fórmula calcula la relación entre la longitud del tornillo y el diámetro de la cabeza del tornillo, y a partir de ello se calcula el posible ángulo de inclinación del elemento de unión en la manguera de alimentación. Si el resultado del ángulo es límite, entran en juego nuestros especialistas. Con una plantilla de tornillos, es posible determinar mediante comprobación CAD la inclinación real del tornillo en la manguera de alimentación adecuada. Si el resultado es negativo, a menudo se puede lograr una alimentabilidad mediante pequeños cambios en la geometría del tornillo, como reducir el diámetro de la cabeza o alargar el vástago del tornillo. Si no es posible modificar las dimensiones del tornillo, se puede utilizar el método de recogida y colocación (Pick-and-Place). Con esta técnica de alimentación, el elemento de unión se coloca en una posición claramente definida y está listo para ser recogido por la herramienta de atornillado mediante vacío, sistema de agarre o magnetismo. Además, esta técnica de alimentación mediante Pick-and-Place permite también la provisión de otras piezas, como juntas O o etiquetas.

Pregunta: Después de que el elemento de unión ha sido alimentado mediante manguera o método de recogida y colocación, debe posicionarse sobre el punto de atornillado. Esto se realiza con la ayuda de una sujeción de tornillos, que puede ser en forma de una carcasa de bola o pico. ¿De qué criterios específicos depende la elección de la carcasa y qué soluciones existen para casos extremos, como por ejemplo, puntos de tornillo muy profundos?

Lederer: Los criterios decisivos para la sujeción del tornillo son las condiciones de espacio disponibles en la pieza. La carcasa de pico requiere espacio para abrir las mandíbulas, mientras que la carcasa de bola ofrece una posibilidad de centrado en la zona del punto de tornillo, para garantizar una posición estable para el atornillado. La elección del tipo de sujeción se realiza solo después de un análisis exhaustivo, para determinar la solución óptima que garantice la máxima seguridad del proceso y ergonomía en el trabajo. Por ejemplo, si existe un punto de tornillo muy profundo y el tornillo debe guiarse a través de una depresión, puede ocurrir que el tornillo caiga en el orificio y no acierte en el agujero ciego. Esto puede hacer que el tornillo quede inclinado y bloquee el proceso completo. Para evitar este problema, que llamamos "Caída libre", utilizamos el módulo de alimentación DEPRAG. Gracias a una sujeción de tornillos basada en vacío, con una elevación de alimentación adecuada y un tubo de vacío guiado, el tornillo se lleva hasta la zona de atornillado en la depresión.

Pregunta: En relación con las condiciones de espacio, si es necesario, se utilizan plantillas de tornillos para mejorar la posición de las carcasas de bola o pico. Esto evita, por ejemplo, que resbalen en geometrías de carcasa inclinadas y aumenta la seguridad del proceso. ¿Tiene alguna repercusión en el tiempo de ciclo la repetición en la colocación de la plantilla?

Lederer: Sí, dado que la plantilla de tornillos debe colocarse y retirarse en cada cambio de pieza, naturalmente se pueden producir cambios en el tiempo de ciclo. Sin embargo, la pérdida de tiempo solo se produce en ciertos casos, ya que cada orificio en la plantilla cuenta con conos guía cónicos que facilitan la colocación de la carcasa de bola. Con un aumento en el número de puntos de tornillo, el tiempo perdido por colocar y retirar la plantilla puede ser compensado, e incluso reducirse el tiempo total de ciclo. La utilización de plantillas de tornillos se analiza cuidadosamente de antemano, considerando todos los aspectos relevantes, y solo se implementa si tiene un efecto positivo en la aplicación. De lo contrario, su uso se limita a casos en los que la utilización de una plantilla es inevitable. Esto es especialmente válido para componentes sensibles en la producción electrónica, como los que se usan en teléfonos inteligentes o automóviles, para evitar daños durante la colocación del tornillo por parte del operario.

Pregunta: Para la implementación de una alimentación múltiple, existen diferentes opciones de diseño del sistema, como sistemas distribuidos, un doble dispositivo con doble espiral o una combinación de ambos. ¿Qué ventajas ofrecen estas dos variantes para el cliente y de qué depende la decisión?

Lederer: La configuración de los sistemas de alimentación depende del número de sistemas de tornillos que se deben suministrar y de la tasa de producción. Los distribuidores simples solo pueden separar, pero no influyen en la secuencia de alimentación. En términos sencillos, solo pueden suministrar puntos de tornillo que tengan la misma demanda de tornillos por unidad de tiempo. Los alimentadores vibratorios con doble espiral, también llamados doble dispositivo, pueden atender dos puntos de tornillo completamente independientes y cubrir diferentes necesidades. El alimentador vibratorio de DEPRAG, eacy feed, está disponible como doble dispositivo. Además, ofrece otras ventajas para el usuario: con eacy feed se pueden lograr ahorros de energía del 80 %. Además, eacy feed es compatible con Industria 4.0. Con los componentes estandarizados y modulares de DEPRAG, ambos conceptos de alimentación múltiple pueden combinarse, lo que nos permite responder a diversos deseos específicos de los clientes. Nuestros expertos calculan la configuración ideal para la aplicación deseada en función del número de tornillos, los requisitos de tiempo de ciclo, la necesidad de equipo y los factores económicos. Aunque el número de salidas puede ampliarse según sea necesario, esto solo tiene sentido hasta cierto punto en la práctica.

Pregunta: La calidad de los tornillos a transportar es un tema relevante en relación con la disponibilidad de la línea. Dependiendo de la aplicación, los grados de pureza necesarios pueden ser mayores o menores. ¿Cómo determinan los expertos de DEPRAG el valor de calidad recomendado para garantizar una línea lo más económica y segura posible en el proceso?

Lederer: La calidad de los tornillos según DIN es del 3 %, es decir, que en menos de 100 tornillos pueden haber 3 piezas defectuosas. Esto a menudo no es suficiente para la disponibilidad de la tecnología de alimentación. No existe un valor universal para todas las aplicaciones. Los niveles de calidad más altos impactan positivamente en la disponibilidad de la línea. Primero, se calcula el grado de pureza óptimo considerando los requisitos de disponibilidad según VDI 3423. Nuestros expertos en tecnología de alimentación lo determinan teniendo en cuenta los riesgos de fallo, para obtener un resultado optimizado desde el punto de vista técnico y económico, garantizando la seguridad del proceso para nuestros clientes.