Sector Automación

Agarre con eficiencia energéticaMecánica multidentado

En los mejores casos, los módulos de automación con eficiencia energética, matan dos pájaros de un tiro: por un lado, se ocupan de reducir el consumo de energía de un sistema de accionamiento y por otro lado, incrementan los ciclos y así a la vez el “output”. Esto es muy positivo, tanto para el medio ambiente, como para la economía e importante para aquel usuario que quiera contar con medios que sean capaces de cumplir estos requisitos.

Sector Automación

Agarre con eficiencia energética

En los mejores casos, los módulos de automación con eficiencia energética, matan dos pájaros de un tiro: por un lado, se ocupan de reducir el consumo de energía de un sistema de accionamiento y por otro lado, incrementan los ciclos y así a la vez el “output”. Esto es muy positivo, tanto para el medio ambiente, como para la economía e importante para aquel usuario que quiera contar con medios que sean capaces de cumplir estos requisitos.


Alto rendimiento gracias al multidentado y pistones ovalados

La eficiencia – relación óptima entre costes y beneficios – siempre ha tenido un interés central del sector de la automoción. Los constructores que invierten en componentes con un elevado rendimiento, han sido bien aconsejados. Comparándolos con productos similares que necesitan el mismo input, debido a ventajas tecnológicas, consiguen un output considerablemente superior.

Un ejemplo es el multidentado en el agarre, donde se reparten las fuerzas y los momentos sobre varias superficies de guiado y las guías tienen más capacidad de carga. En mismos tamaños de pinza, pueden utilizarse dedos más largos sin sobrecargar el módulo. Al mismo tiempo se reduce la presión en las superficies guiadas y desciende el desgaste. Esto asegura un mínimo juego en las guías y alarga considerablemente la vida útil de la pinza, haciéndola de esta manera eficiente.

Un paso más lo dan los rodillos con guía de gran eficiencia, cuyo grado de rendimiento está por encima del guiado apoyado en rodamiento de bolas o la guía por deslizamiento. Más rodillos, implica un mejor reparto de la fuerza. Se incrementa la capacidad de carga de la guía al completo, se reduce el desgaste y la vida útil de la pinza se alarga. Los rodillos, son adaptados individualmente para que trabajen de forma estable, sean ligeros y con un grado elevado de eficacia. En este caso, un alto rendimiento y una elevada precisión, van de la mano.

Debemos considerar estos detalles de sutileza tecnológica en los accionamientos: Como en el guiado multidentado, el accionamiento por pistones ovalados proporciona una elevada fuerza, en el mínimo espacio constructivo. Comparando con los pistones redondos convencionales, los ovalados aprovechan mejor el espacio constructivo de la carcasa, la superficie de los pistones se amplia y la energía que libera el aire comprimido se convierte en una fuerza de agarre más eficiente. Esto significa, que para un mismo tamaño constructivo de las pinzas, se consigue aún más fuerza de agarre. Mejor todavía, el caso ideal podría combinar el accionamiento del cilindro ovalado con una guía dentada o por rodamiento.

 

Válvulas, reducen el consumo de energía y los tiempos de ciclo

Utilizando microválvulas de óptima integración, puede conseguir en sus componentes neumáticos, un efecto positivo añadido. Estas microválvulas integrables proveen ciclos altos y a la vez minimizan considerablemente el consumo de aire. Sobre todo en el montaje con ciclos cortos y peso medio, entre uno y tres kilos, las microválvulas aprovechan totalmente su potencial. Por regla general: cuanto más pequeño es el actuador, más eficiente es la utilización de las microválvulas. El ciclo se incrementó hasta un 100% mientras simultáneamente se ahorraba valioso y costoso aire comprimido.

Puesto que las válvulas son tan pequeñas y se pueden colocar directamente en la entrada de alimentación del componente neumático, se reduce considerablemente el consumo de aire. Con cada ciclo, hay que llenar solamente el espacio del pistón del componente neumático, en lugar del volumen de la manguera de alimentación. Esto ahorra con cada proceso de ventilación, valioso aire comprimido: p.ej. en una manguera neumática de tres metros, con un diámetro de cuatro milímetros por ciclo, se pierde aprox. diez veces más aire, que la cantidad necesaria para alimentar una pinza con microválvulas integradas. Con la microválvula se reduce el consumo de aire a una décima parte de lo convencional.

Lo bueno en este caso es que, en vez de tubos largos y molestos, unos distribuidores compactos se ocupan de la alimentación neumática y eléctrica de las válvulas, actuadores y sensores. Mediante un distribuidor común de aire y electricidad, se alimenta con poco esfuerzo un sinfín de actuadores de forma rápida y eficiente. También es válido para instalaciones existentes. Pues bien, por un lado las microválvulas reducen los gastos de explotación y las inversiones en la productividad de un sistema completo de aire comprimido y a la misma vez, bajan los ciclos debido a que el aire comprimido tiene un efecto inmediato, eliminando así los tiempos de espera.

 

El consumo energético de los módulos mecatrónicos es adaptable

Una de las tecnologías aplicadas a nuestros componentes, para alcanzar una elevada eficiencia energética es, la mecatrónica. Nos permite regular la alimentación energética de estos módulos. Se reducen consumos improductivos. En el balance energético total, los componentes eléctricos de automatización, muestran una tendencia hacía una mejor efectividad energética, que soluciones neumáticas. Además, las redes electro-energéticas tienen menos pérdida que las redes neumáticas.

 

Construcción ligera con ayuda de FEM y CFK

Incluso en el tema de la construcción ligera, hay un gran potencial para mejorar el factor de eficiencia energética. Mientras antaño se tuvieron que calcular en las construcciones, enormes coeficientes de seguridad, hoy en día nos ayudan las más modernas tecnologías, como el método FEM, que consiste en desarrollar módulos mucho más ligeros, sin perder su capacidad de carga o estabilidad.

Todavía más efectivo es la construcción ligera con ayuda de fibra de carbono (CFK). Este es un sector que en el futuro se desarrollará con rapidez. El CFK es casi un 40% más ligero que el aluminio, es mucho más rígido, tiene una mayor resistencia a la tracción y prácticamente no se deforma al calentarse. Los modernos procesos automatizados, facilitan que los costes para módulos de CFK se reduzcan notablemente y a la vez, se consigue en su fabricación una alta calidad y estabilidad. Por este motivo, el CFK gana en importancia incluso en aspectos económicos. En los ejes lineales con ayuda de estructuras de carga hechas de CFK, se consigue hasta un 55% de ahorro en el peso. Pinzas modernas de gran tamaño con estructura de carga hecha de CFK con un peso de tan solo 10 kg, disponen de una fuerza de agarre de hasta 4.000 N y una carrera variable de hasta 600 mm. ¡Mucho rendimiento para tan poco peso!

 

Perspectiva

Las soluciones de manipulación con eficiencia energética, trabajan tan económicamente que son más rentables para sus usuarios: reducen el consumo de energía, incrementan los ciclos, pueden mejorar instalaciones existentes y también reducir el consumo energético en instalaciones nuevas. Existen innumerables posibilidades tecnológicas para desarrollar y mejorar el grado de efectividad energética y a su vez económica. Muchos de estos módulos, ya están disponibles como estándar en SCHUNK. Usted ahorrará tiempo, incrementará la seguridad en sus procesos y cuidará del medio ambiente.

Leyendas:

Mecánica multidentado

Mediante guías multidentadas, se reparten las fuerzas y los momentos. Esto permite incrementar la fuerza de agarre o bien utilizar dedos más largos en una pinza neumática.

 Mecánica multidentado

FEM 1 a-c

El análisis FEM, ayuda a desarrollar pinzas con estructuras ligeras y a la vez estables.

 fem1

 fem2

 fem3

PGN-plus

Las microválvulas, pueden ser integradas directamente en cada uno de los actuadores. Reduciendo así el consumo de aire comprimido y acortando los tiempos de ciclo.

PGN-plus 

LWA 3

El brazo ligero LWA 3 de SCHUNK, puede configurarse individualmente. Su necesidad energética se adapta a cada aplicación.

LWA 3

Manipuladores de piezas varias

Con los ejes CFK de SCHUNK, se pueden configurar manipuladores de lo más exóticos y doblemente efectivos: ahorran energía e incrementan la productividad.

Manipuladores de piezas varias 


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