DEPRAG proporciona sistemas de tornillos para sistemas de protección solar

La SOGA Gallenbach GmbH en Pforzheim diseña y desarrolla máquinas especiales. Esto también incluye un automatizador de tornillos múltiple para ROMA, uno de los principales fabricantes de sistemas de protección solar, que une perfiles de manera segura en el proceso. Para ello, SOGA suministró un sistema con múltiples cabezales de montaje. La profundidad del tornillo y el momento de apriete se supervisan de manera fiable. La tecnología de accionamiento necesaria para los ejes de los cabezales, como servomotores síncronos, transmisiones planetarias y de tornillo sin fin, así como controladores de accionamiento, provienen de STÖBER. Además, está en uso el LeanMotor, extremadamente compacto y dinámico. La nueva clase de motores sin codificador de STÖBER representa una alternativa económica y robusta al servomotor. Además, STÖBER se encargó del diseño mecánico y la dimensionación. DEPRAG complementa la asociación y, como especialista en tornillos, suministró los módulos de función de tornillo necesarios.

„Ofrecemos a nuestros clientes desarrollos especiales que pueden poner en producción inmediatamente después de la entrega“, describe Fabian Gallenbach su objetivo. Con sus diez empleados, el director general de SOGA Gallenbach GmbH en Pforzheim diseña y desarrolla máquinas especiales, soluciones para la construcción de dispositivos, así como para impresión 3D y comercializa componentes neumáticos. Los clientes provienen, entre otros, de la medicina y de la tecnología aeroespacial – „son sectores con demandas especiales en precisión“, dice Gallenbach. Y con precisión, él está familiarizado, ya que realizó su formación en un fabricante suizo de relojes. Allí aprendió a partir un micrómetro a la mitad. Al fundar la empresa, su objetivo era transferir esa precisión aprendida a la ingeniería mecánica. De esta forma, la empresa responde a las crecientes demandas de los clientes. „Ya no recibimos casi ninguna consulta sencilla“, comenta el director general. Para implementar soluciones exigentes, SOGA Gallenbach confía en el apoyo de proveedores seleccionados, o mejor dicho, en socios. Esto incluye desde hace años a STÖBER Antriebstechnik GmbH + Co. KG, también con sede en Pforzheim, así como a DEPRAG SCHULZ GMBH u. CO. de Amberg, Baviera.

Tornillos sin retrabajo

Con STÖBER, SOGA Gallenbach mantiene contacto regular. Esto facilita profundizar en los detalles en nuevos proyectos. Cuando se buscaba la combinación adecuada de motor y caja de engranajes, los especialistas en accionamiento ya han apoyado muchas veces a los constructores de máquinas, por ejemplo, en el desarrollo de un automatizador de tornillos múltiple. El cliente: ROMA, uno de los principales fabricantes de sistemas de protección solar como persianas enrollables, toldos y pantallas textiles.

Hasta ahora, el fabricante mediano utilizaba una unidad de tornillo automática con alimentación de tornillos para perforar y atornillar hasta tres perfiles de aluminio o plástico, sin medidas de supervisión. „Especialmente en aleaciones de aluminio fundido, a menudo se generan virutas entre la cabeza del tornillo y la guía del perfil“, explica Gallenbach. Sobre el tornillo, se coloca una tapa de cierre como parte visible. Debido a las virutas, la tapa no puede colocarse de manera limpia. Los empleados en producción tenían que realizar trabajos manuales repetidamente. Y esto, ROMA quería evitar en el futuro.

„En los últimos 15 años, hemos desarrollado más de 50 automatizadores de tornillos con pares de torsión de 0,4 a 200 Newtonmetro“, informa Gallenbach. „Con ello, facilitamos a nuestros clientes montar tornillos sin que el operario tenga que apretarlos manualmente o realizar trabajos posteriores“. ROMA buscaba una solución que además preperforara los perfiles con longitudes de 710 a 5.710 milímetros. Para procesos fiables, SOGA desarrolló un automatizador de tornillos que puede supervisar diferentes profundidades de tornillo y momentos de apriete. „Especialmente para el roscado en plástico, hemos desarrollado una estrategia en la que nuestro tornillo neumático trabaja con impulsos de presión“, explica Gallenbach. Porque el plástico requiere casi ningún par final mayor que durante toda la operación de atornillado. Por eso, el automatizador debe trabajar con sensibilidad. Los ingenieros también equiparon la máquina con dos bandejas para introducir los perfiles. Así, la máquina puede llevar los perfiles separados o sincronizados para su procesamiento. Los componentes se colocan y tensan manualmente.

La combinación adecuada de motor y caja de engranajes

Para SOGA Gallenbach, en este desarrollo fue importante contar con un socio competente como STÖBER, con un programa de productos completo. „Las bandejas se mueven mediante dos ejes Y en modo automático“, describe Guido Wittenauer, representante de ventas de STÖBER que atiende a SOGA. Para ello, los especialistas en accionamiento suministraron una caja de engranajes planetaria de la serie PE combinada con una correa y un husillo, junto con un servomotor síncrono EZ.

El sistema alimenta automáticamente los tornillos y los atornilla neumáticamente. Para ello, el automatizador cuenta con cinco cabezales de montaje, que se desplazan de forma independiente en dirección X sobre una cremallera. „Cada cabeza está equipada con un eje Z y un eje de perforación“, dice Wittenauer. Para el eje X, STÖBER suministró transmisiones de tornillo sin fin de la serie ZVPE y servomotores síncronos EZ. Para el eje Z, también se utilizan motores EZ con husillo. Para que los cinco cabezales no colisionen en la cremallera, los ingenieros de STÖBER implementaron una protección contra colisiones triple: el control supervisa las posiciones relativas, en cada eje X se parametrizan los finales de carrera con el rango de movimiento permitido, y además, cada cabezal tiene un interruptor de seguridad mecánico.

Los módulos de función de tornillo (SFM), que constituyen los cabezales de montaje, provienen de DEPRAG. La unidad de tornillo coloca de forma segura cada tornillo en el proceso. Para alcanzar el ciclo deseado, se emplea una versión robusta con múltiples husillos. El rango de par se ajusta individualmente a la tarea específica de atornillado. El módulo de tornillo DEPRAG se prueba de manera específica y exhaustiva con componentes originales para la tarea de fabricación, y se integra como un bloque funcional en la máquina. El esfuerzo de ingeniería propio se reduce al mínimo. „Nuestro amplio espectro de módulos estándar incluye soluciones eficientes para cada tarea de tornillo. Pero también es posible realizar casos especiales de forma económica y personalizada basándose en nuestro amplio programa estándar“, explica Daniel Guttenberger, gerente de producto para la tecnología de tornillos DEPRAG, las ventajas de los módulos de función de tornillo. La alimentación de los tornillos necesarios se realiza mediante el alimentador vibratorio eacy feed. ¡Los cinco módulos de función de tornillo se alimentan simultáneamente desde un solo dispositivo de alimentación! Esto es posible gracias al uso de un alimentador vibratorio doble, también llamado doble alimentador, en combinación con una separación triple.

Para la espiral de perforación, se debe instalar un motor lo más compacto posible y con poco peso propio. „De esta forma, podemos mantener la masa en movimiento de los cinco ejes baja y lograr una posición muy rápida“, describe Wittenauer. Además de perforar, también debe ser posible rebajar posteriormente. Para ello, se requieren controles de motor altamente dinámicos. STÖBER suministró el LeanMotor (LM). Con este desarrollo, la velocidad y el par se pueden regular de forma continua desde parado hasta la velocidad máxima, con control completo del par, y funciona completamente sin codificador. La solución es mucho más ligera y compacta que un servoasín y más económica y robusta que un servomotor. Con eficiencias de hasta el 96 por ciento, los motores alcanzan la clase de eficiencia IE5. ROMA se beneficia así de menor consumo energético y larga vida útil. Cada cabezal tiene tres motores, que pueden colocarse muy juntos. „Como nuestro LeanMotor no necesita codificador, solo se requiere un cable de potencia estándar sin conductores adicionales ni blindaje“, explica Wittenauer.

Confiables en segundo plano

STÖBER combina los motores con nueve controladores de doble eje de la serie SI6. Esta solución altamente dinámica funciona de manera fiable en segundo plano incluso en movimientos exigentes. Incluyen funciones de seguridad STO (Torque Seguro Off) y SS1 (Paro Seguro 1), certificadas según EN 13849-1 (PL e, categoría 4). „El controlador de accionamiento, de solo 45 milímetros de ancho, está diseñado como un módulo apilable“, dice Wittenauer. „Un solo controlador puede gestionar hasta dos ejes. Al apilar varios controladores, se puede escalar libremente el número de ejes a controlar“. La instalación de los componentes individuales está prácticamente resuelta: los módulos patentados Quick-DC-Link permiten encajar fácilmente las barras de cobre estándar para la distribución de energía y montar fácilmente los controladores. Además, STÖBER soporta la comunicación a través del sistema de bus de campo Ethernet PROFINET®.

Pero STÖBER no solo suministró los componentes adecuados como socio. „También nos encargamos del diseño mecánico y la dimensionación“, dice Guido Wittenauer. La asistencia del especialista en accionamiento comenzó incluso en la fase de oferta. Ambas partes discutieron los puntos críticos y los abordaron paso a paso. „La idea de que en el eje X el motor con caja de engranajes y engranaje con engranaje cónico formen una unidad la desarrollamos conjuntamente en las reuniones del proyecto“, dice el director general Gallenbach. La proximidad espacial y el buen contacto personal entre ambas empresas facilitaron la colaboración. La parametrización de los ejes también pudo realizarse sin complicaciones en el lugar. „La planificación de todo nuestro concepto de máquina se basa en cálculos, entre otros, de la tecnología de motores“, dice Gallenbach. „Si hubiera un error en el diseño, esto podría poner en peligro toda la automatización“.

Los integradores de sistemas y constructores de plantas confían en módulos de máquina claramente pensados, que pueden integrarse en el diseño de manera eficiente en términos de tiempo y costo, con alta funcionalidad. Gracias a la estandarización y la construcción modular de los módulos de función de tornillo, DEPRAG contrarresta la enorme presión de tiempo y costos que ya enfrentan en la fase de planificación del montaje moderno. „Nuestros estándares para unidades de tornillo están bien pensados y son fáciles de entender. Esto permite reducir significativamente los tiempos de planificación y entrega“, explica Guttenberger. La construcción compacta y robusta, así como las interfaces sencillas, facilitan la integración de las unidades de tornillo en cualquier sistema de montaje. ¿Y ROMA? El fabricante de sistemas de protección solar ahora puede producir de manera mucho más segura en cuanto a procesos, sin necesidad de retrabajo.