Casos prácticos y artículosEl sistema GV3 de HepcoMotion admite altas fuerzas y mantiene la precisión de corte en una máquina de corte de cartón de G. Kraft

El sistema GV3 de HepcoMotion admite altas fuerzas y mantiene la precisión de corte en una máquina de corte de cartón de G. Kraft

Industria: Embalaje

Producto: GV3 – Guías Lineales en V

G. Kraft Maschinenbau GmbH, localizada en Alemania, desarrollan máquinas especiales para distintas industrias, incluyendo la industria del embalaje. Los procesos de embalaje son a menudo complejos y los requerimientos para las máquinas para poder ofrecer flexibilidad en el procesamiento de cartón son cada vez mayores.

Por tanto, G. Kraft ha desarrollado la máquina automatizada de corte de cartón ‘VPS100’. A fin de mover deprisa y de forma precisa, los diseñadores confían en las guías lineales del sistema GV3 de HepcoMotion. Gracias a sus especiales características y propiedades, la gama GV3 era una selección obvia sobre los sistemas de guiado de la competencia. Los rodamientos en V y rodillos son capaces de proporcionar un movimiento suave a pesar de las altas fuerzas aplicadas durante el proceso, necesarias para poder procesar de forma precisa los cartones.

Un todoterreno especial:

La máquina de corte de cartón automatizada VPS100 hace surcos, cortes, perforaciones y marcas. La VPS100 está disponible en dos variantes: la más pequeña es adecuada para cartón de hasta 1.5m de ancho y el mayor para anchos de hasta 2.5m. Cada máquina tiene una altura de 1.7m y 2.25m respectivamente, haciendo que la VPS100 sea extremadamente compacta una vez instalada. Las herramientas se instalan por pares en cada máquina, con la máquina más pequeña teniendo una gama de 4-6 herramientas, mientras que la máquina mayor puede tener entre 6-12 herramientas.

Unas cuchillas con sierra permiten un procesamiento limpio de los cartones. Las herramientas más estrechas son solo 40mm de estrechas y están instaladas en unos carros guía en forma de V especialmente diseñados. Con este diseño, es posible acomodar las herramientas unas con otras y accionarlas en una sucesión muy estrecha. Esto hace posible crear ranuras tan cercanas que sólo están separadas entre sí 14mm.

Gracias a la frecuencia de perforación programable, el funcionamiento del plegado y estabilidad de embalaje se puede realizar a medida según las necesidades individuales con cambios de producto fácilmente ejecutables. El uso de cutters complejos y la disponibilidad de una variedad de herramientas elimina la necesidad de revertir la dirección de recorrido del cartón durante el procesamiento. Todas las herramientas son capaces de cortar, perforar, acanalar o tallar según se requiera y cada herramienta se mueve con su propio servomotor. Gracias a la precisión de las herramientas, el flujo continuo de cartón es optimizado en el proceso de corte.

La VPS100 se utiliza en muchas industrias diferentes, tal y como explica Bernd Krimphove, Jefe de embalajes en G. Kraft: “Básicamente, la máquina de cortar cartón es independiente del tipo de industria; todo tiene que ser empaquetado en cartón. Nuestra máquina es perfecta cuando el tamaño de los lotes es pequeño y hay frecuentes cambios en el producto.”

En la industria del mobiliario y con los pedidos realizados por internet, la VPS100 es idealmente adecuada, ya que es capaz de realizar cortes y canales en una sucesión muy cercana. Por tanto, la máquina es capaz de procesar cartón hasta para los productos más estrechos, tales como tarimas individuales.

Una característica especial de la VPS100 es la habilidad de no solo marcar, cortar y perforar el cartón, si no también rayarlo. Esto sitúa a Kraft en una posición ventajosa sobre sus competidores. Esta habilidad es particularmente ventajosa a la hora de procesar cartón muy rígido y firme, ya que los cartones pueden ser más fácilmente doblados. Estos procesos son posibles mediante la tecnología lineal de movimiento.

“La mayoría de los competidores trabajan con accionamientos neumáticos. Con estos, no es posible controlar la posición. Haces un corte o no lo haces, y no hay un término medio,” comenta Krimphove. Mientras que las máquinas accionadas de forma neumática siempre necesitan aire comprimido, la VPS100 simplemente requiere una conexión eléctrica. Esto es una gran ventaja, especialmente para empresas más pequeñas que no tienen que instalar un suministro de aire comprimido.”

Con una velocidad máxima de procesamiento de 1.6m/s y la opción de procesar cartón de hasta 7mm de grosor, la VPS100 ex extremadamente eficiente y efectiva. Para poder mantener la exactitud y precisión a pesar de las grandes fuerzas generadas por las altas velocidades, el diseño del sistema de guiado a los que van fijadas las herramientas es crítico. Debe ser extremadamente suave y capaz de soportar estas fuerzas, sin transferirlas a las herramientas. En la búsqueda de un proveedor adecuado de guías lineales, Kraft decidió usar HepcoMotion, especialista en sistemas de guías lineales y componentes de automatización.

“Nos decidimos por el sistema de guías de HepcoMotion, ya que podía soportar grandes fuerzas en comparación a su tamaño y a su vez mantener la precisión en el punto de procesamiento. Con otros sistemas de guiado no era posible conseguir esto.”

Bernd KrimphoveJefe de embalajes en G. Kraft

Sistema lineal de guiado flexible de los ‘componentes básicos’:

Durante la selección de un sistema de guiado adecuado, los diseñadores tenían que considerar factores tales como: ¿cómo se realizaría el movimiento, qué fuerzas externas afectarían al sistema de guiado y cómo de flexible tiene que ser el sistema para la aplicación? Después de comparar distintos sistemas, la gama GV3 de HepcoMotion se presentó como el claro favorito.

El diseño modular de la gama GV3 también fue una gran ventaja para los diseñadores, ya que eso les permitió satisfacer los requerimientos individuales. El sistema de guiado se puede considerar como un paquete completo, ya que no sólo está disponible como una unidad ensamblada, sino también en forma de componentes. Los componentes GV3 de HepcoMotion suministrados para la VPS100 eran guías de acero endurecidas, rodamientos en V y bloques de lubricación. G. Kraft desarrolló su propia placa de carro y útil, construida en forma de V, permitiendo a las herramientas moverse en una sucesión muy cercana.

Comparado con las clásicas guías de recirculación de bolas, el sistema de guías GV3 tiene ventajas, tal y como explica el responsable técnico Thorsten Pfau de HepcoMotion: “Un sistema de guiado de precisión como el GV3 es más limpio y suave que aquellos con guías de recirculación de bolas.” Los rodamientos en V son responsables de este movimiento suave. Cada carro usa dos rodamientos excéntricos y dos concéntricos. Los rodamientos excéntricos se usan para eliminar la holgura y fijar la precarga en el carro a la hora de ajustarlos a la guía. Esto permite ajustar y controlar de forma individual las propiedades de funcionamiento de cada carro.

Para Bernd Krimphove, la mayor ventaja del sistema GV3 de HepcoMotion es su capacidad de carga. “A pesar de su tamaño extremadamente pequeño, puede absorber fuerzas extremadamente altas. Cuando las guías están en posición horizontal, podemos transferir fuerzas significativamente más altas. Esta era básicamente la ventaja decisiva para nosotros.”

En esta aplicación, el GV3 tiene que soportar altas fuerzas externas debido a las altas cargas de momento actuando en el sistema de guiado. Con un peso de un poco menos de 6kg por herramienta, estas máquinas funcionan con velocidades que cambian rápidamente. Para que las herramientas funcionen de forma precisa y se mantengan rígidas, el sistema de guiado tiene que operar muy suavemente. El sistema GV3 permite esto con capacidades de carga de hasta 10,000N.

Cuando el cartón es procesado, se acumula polvo y contamina las guías. Gracias al perfil en V de la guía, se crea un efecto de barrido, eliminando el polvo y partículas a medida que los rodamientos pasan a lo largo de la guía, empujando la contaminación fuera de la guía. El sistema de guiado es por lo tanto virtualmente auto-limpiante. Ya que las herramientas de corte están a unos 340mm del sistema de guiado, en realidad no hay mucha contaminación en el sistema de guiado, lo que incrementa en gran medida la robustez y vida del sistema.

Los bloques de lubricación suministrados por HepcoMotion también mejoran la vida del sistema. Están hechos de un plástico resistente a los golpes con fieltros con resortes impregnados con grasa para una lubricación de baja fricción. En algunos casos es posible hacer funcionar el sistema GV3 sin lubricación (lo que no se puede hacer con las guías de recirculación de bolas), pero en este caso se reduce la vida del sistema y la capacidad de carga.

Con la alta velocidad de procesamiento y la habilidad de ajustar las herramientas y funciones entre opciones de procesamiento, la máquina de corte automática de cartón VPS100 es una máquina extremadamente versátil. El sistema GV3 de HepcoMotion proporciona la precisión necesaria en el punto de corte, mientras sigue trabajando con altas fuerzas generadas por el mecanizado.