Seleccionar el accionamiento perfecto: ¿Motores lineales o sistemas circuito conectados?

Cada decisión tiene sus consecuencias y es importante considerar con cuidado qué opción es mejor a largo plazo. De igual forma, un ingeniero de diseño puede valorar qué formato se adapta mejor en la célula de producción: ¿conectados o con movimiento libre? Específicamente es una decisión de elegir entre sistemas accionados por motores lineales y sistemas conectados mecánicamente.

HepcoMotion ha estado produciendo y suministrando componentes de guiado lineales de alta calidad desde hace más de 50 años y ofrece soluciones para ambos métodos de accionamiento.  El sistema conectado de alto rendimiento, como el DTS (Driven Track System), es uno de sus principales productos y recientemente el sistema de guiado GFX de HepcoMotion para el XTS de Beckhoff, uno de los principales fabricantes de accionamiento lineal, se convierte en uno de los productos más solicitados. Con productos ofreciendo ambos sistemas de accionamiento, HepcoMotion asesora a los clientes que solución es mejor para sus necesidades.

Antes de tomar una decisión sobre el tipo de sistema requerido, se deberá evaluar lo siguiente: ¿qué deberá conseguir el nuevo sistema – más precisión, mayor velocidad o mayor flexibilidad?

La principal distinción entre sistemas con carros conectados y aquellos con movers controlables de forma independiente es, por supuesto, la flexibilidad. En los sistemas con motores lineales la producción no está limitada por el proceso más lento. Procesos con tiempos de producción variables se pueden enlazar sin problemas. Esta optimización incrementa de forma significativa la eficacia de producción y, cuando sea necesario, integrar en una sola célula procesos de producción que previamente estaban separados. Esto puede eliminar la necesidad de múltiples sistemas en una célula de producción, reduciendo a su vez el tamaño.

Adicionalmente, en un sistema con movers controlables de forma independiente, la programación se puede adaptar fácilmente para acomodar tareas adicionales o cambios de producto. Esta es una característica increíblemente importante en un entorno de producción en continua evolución, ya que hay constantes cambios en muchas áreas de la fabricación. Comparativamente, no hay tal flexibilidad en un sistema con los carros conectados mecánicamente.

Un sistema lineal accionado requiere tecnología de control sofisticada, ocasionando que el precio de compra sea relativamente alto. También hay costes asociados con el entrenamiento del personal y en optimizar el flujo de producción como, por ejemplo, ejecutando los procesos más lentos dos veces.  En muchos casos, estos costes adicionales se recuperan rápidamente debido al incremento en la productividad, aunque no siempre. Por ejemplo, en una aplicación reciente en una fábrica de porcelana, el paso más lento en un proceso de producción para hacer tazas era el pintado, que tardaba 30 segundos por taza. Como resultado, el tiempo de producción para el proceso completo para completar la taza es bastante largo.

A primera vista, la instalación de un sistema accionado por motores lineales con movers controlables individualmente parece sensible a fin de reducir el tiempo de producción e incrementar la productividad. Sin embargo, la compra de un robot adicional para el pintado de las tazas a fin de incrementar la cantidad de tazas que pasan por la máquina podría ser alrededor de 48K€, a añadir al coste del sistema lineal accionado. La inversión en un sistema lineal accionado no merece la pena en este caso; la flexibilidad que ofrece no es necesaria para realizar cambios en los tamaños de los lotes y el nivel de producción más rápido no recuperaría suficientemente la inversión inicial.

Otro argumento en favor de los sistemas con carros conectados mecánicamente es poder operar en ambientes con temperaturas de funcionamiento consistentemente elevadas. La electrónica de los sistemas con motores lineales es sensible al calor. Se pueden instalar mecanismos de refrigeración, por ejemplo, en la placa base, pero se deberá planificar durante el diseño del sistema. Con el DTS, el accionamiento se puede posicionar de tal forma que esté protegido de la fuente de calor.

En general, la estructura más sencilla y una electrónica menos compleja de los sistemas de carros conectados hace que sean menos sensibles a la suciedad, humedad y cambios extremos de temperatura. Los sistemas conectados pueden ser más ventajosos cuando haya condiciones ambientales como estos.

En una aplicación reciente en Francia para un fabricante líder en cosmética, el número de carros en la célula de producción se redujo en un 80% al especificar un sistema accionado con motores lineales.

Un sistema con carros conectados, tal como el DTS, es fiable, rápido y de bajo Mantenimiento. Si la flexibilidad no es un objetivo primordial y si no se necesita tiempos variables de producción en los procesos de trabajo estandarizados, el DTS responde bien para satisfacer las necesidades. Sobre todo para las empresas más pequeñas, un paquete completo como el DTS permite una visión clara de los costes involucrados y no habrá más costes derivados. Por otro lado, hay cada vez menos procesos de producción estándar en la fabricación.

La necesidad de flexibilidad juega un papel cada vez más importante en todas las industrias. En estos casos, un sistema accionado por motores lineales con un guiado del GFX ofrece ventajas imbatibles. En última instancia, el fabricante de máquinas debe considerar los costes y beneficios de los sistemas en su conjunto. Ambos tipos de sistemas pueden tener sus ventajas, dependiendo de la aplicación. Hay que tener en cuenta una visión más amplia. Debe establecerse un equilibrio entre prioridades y consecuencias al considerar los requerimientos a largo plazo del sistema.