El XTS de Beckhoff y el innovador GFX de HepcoMotion maximizan la eficacia y flexibilidad en una máquina de pruebas ópticas para difusores de airbags

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Industria
Industria de Automoción
Producto
Sistema de Guiado Hepco GFX para el XTS de Beckhoff
País
Alemania
Proceso
Sistema de prueba
El XTS de Beckhoff y el innovador GFX de HepcoMotion maximizan la eficacia y flexibilidad en una máquina de pruebas ópticas para difusores de airbags

Los constructores de maquinaria se enfrentan con demandas cada vez mayores, ya que los fabricantes piden tanto mayor eficacia como flexibilidad de los sistemas, tienen que replantear completamente los ciclos de producción. Para Gefasoft, la solución les vino de la combinación del XTS eXtended Transport System de Beckhoff y el innovador sistema de guiado GFX de HepcoMotion.

Gefasoft, desarrolla sistemas de automatización en Regensburg, Alemania, donde les encargaron diseñar una máquina de pruebas ópticas para difusores de airbags. En caso de accidente, los difusores determinan la dirección del flujo de aire en el airbag. Este componente crítico se tiene que examinar y comprobar de forma fiable para evitar posibles fallos.

El Desafío

El objetivo del cliente era conseguir la duración media del ciclo de menos de dos segundos, a pesar de que hay 15 procesos de duraciones varias. “Esta sincronización tan rápida era un desafío particular,” comenta Georg Schlaffer, Jefe de Marketing de Gefasoft. La inspección óptica de los difusores utiliza varias cámaras digitales en estaciones individuales, donde cada inspección tiene una duración distinta para ser completada. En una estación el difusor se gira alrededor de una cámara digital pequeña para detectar cualquier defecto en el interior, por pequeño que sea. Este proceso complejo tarda un poco menos de tres segundos, mientras que otras estaciones de comprobación requieren sólo una fracción de este tiempo. “Un sistema convencional estaría desbordado con tantas variaciones en los tiempos de las comprobaciones. Además, no sería fácil añadir nuevas estaciones o adaptar el sistema a otros tamaños de difusores, según requiera el cliente,” explica el señor Schlaffer.

Basado en estos requerimientos, el uso de una mesa giratoria de indexación típica estaba fuera de consideración. En este caso, el proceso de inspección más lento determinará el tiempo de ciclos totales. La flexibilidad deseada en cuanto a operaciones adicionales y la habilidad de adaptar la máquina a distintos tamaños de difusores sin mayores dificultades no se hubiera podido lograr con un sistema típico.

Otro elemento desafiante del diseño era el peso relativamente alto del mover – aproximadamente de cuatro kilos. A fin de poder manipular los difusores durante el proceso general de inspección, los movers se tuvieron que equipar con mecanismos de elevación y rotación.

La Solución

La solución ofrecida por Beckhoff y HepcoMotion era capaz de satisfacer estos requerimientos. El sistema lineal de accionamiento XTS de Beckhoff XTS consiste en una combinación de módulos de motores lineales y giratorios con detección electrónico y de posicionamiento integrado, así como los movers (carros) que se pueden controlar como ejes servo. Cada mover se puede controlar de forma individual, permitiendo realizar cambios sobre la marcha y abriendo muchas posibilidades en cuanto a distintas secuencias de tiempo en una célula de producción.

“Por supuesto también estudiamos otros accionamientos, pero la mayoría no ofrecían la alta flexibilidad, como el XTS, que necesitábamos. Beckhoff nos remitió a HepcoMotion,” comenta Christian Schärtl, Jefe de Desarrollos de Producto en Gefasoft. “La empresa británica es especialista en sistemas de guiado lineal y con su avanzado sistema lineal de guiado 1-Trak (que se puede fabricar en casi cualquier forma bidimensional) y carros de alta capacidad, hacen el complemento ideal al Sistema XTS de Beckhoff.”

“En el sistema GFX, basado en el 1-Trak, nuestro diseño del circuito está perfectamente combinado con el XTS. Los elementos de la curva clotoidal de Beckhoff y Hepco proporcionan unas transiciones suaves y garantizan un movimiento consistentemente rápido y preciso,” comenta Alexander Mend, Director de Ventas de HepcoMotion en Alemania. “El manejo de un peso relativamente grande en cada mover no es un problema, gracias al sistema de guiado lineal de Hepco. Además, nuestro mover, especialmente desarrollado con tres rodamientos, consigue una holgura mínima alrededor de las curvas, garantizando un posicionamiento exacto delante de las cámaras,” comenta el ingeniero. Sin embargo, para Gefasoft, era crucial que la combinación de ambos sistemas permitiera la instalación de la estación de trabajo más lenta en dos posiciones, permitiendo un funcionamiento en paralelo de esta fase de trabajo y consiguiendo un promedio del tiempo de ciclo de 1.9 segundos deseado.

Bajo Mantenimiento

Un factor adicional e importante era la longevidad y el bajo mantenimiento del sistema a fin de garantizar paradas mínimas del sistema, que funciona durante tres turnos diarios. “Acordamos un calendario de mantenimiento cada tres meses con nuestro cliente, para corregir cualquier holgura que se haya desarrollado en los rodamientos en V,” comenta Schärtl. Habitualmente, el re-ajuste de los rodamientos en V de Hepco se realiza mientras el carro está montado en la guía. “Debido al acceso restringido al sistema XTS, hemos instalado una guía separada de 300mm, simplificando el proceso de re-ajuste y reduciendo el tiempo requerido para realizar el mantenimiento de los carros.”

Una solución innovadora consigue resultados

El diseño final del nuevo sistema de inspección óptica incluyó un total de 11 metros de guías, donde se mueven simultáneamente 35 movers a través de 15 estaciones de inspección. Cada mover está numerado con un código de identificación distinto. En el momento de poner el sistema en marcha, las herramientas se inicializan en una estación RFID que identifica la posición de cada mover. Esto permite monitorizar la posición de los movers a lo largo de todo el sistema. Según se mueve un difusor a través de cada estación, los resultados de las cámaras de inspección individuales se transmiten a un computador. Aquí se evalúan y el resultado se devuelve a tiempo para el final del proceso de pruebas, donde cada difusor es clasificado en consecuencia.

“La construcción de una unidad tan grande era un desafío nuevo para todos nosotros,” comenta Schlaffer, Director de Marketing de Gefasoft. “Era un proceso de aprendizaje para nosotros, pero definitivamente usaríamos Beckhoff y HepcoMotion de nuevo para retos similares.” El sistema ha estado funcionando de forma exitosa durante dos años con nuestro cliente final, demostrando que el coraje de probar cosas nuevas vale la pena.

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