Una solución de bajo mantenimiento para el embalaje de cartuchos de impresora permitiendo cambios sobre la marcha

A primera vista, el embalaje de cartuchos de impresoras puede parecer una tarea fácil. No obstante, la especificación requerida para la máquina era procesar seis configuraciones estándar de formatos de embalaje y contenidos, incluyendo cuatro combinaciones de cartuchos de impresora. También era importante ofrecer la habilidad de realizar cambios entre configuraciones en cuestión de minutos. “Juntar tanta complejidad en una sola máquina era un reto particular para nosotros”, explica el ingeniero mecánico.

Hasta ahora, Smart Automation había usado una máquina de embalaje separada para cada especificación de cartuchos de impresora. En términos de tiempo y eficacia, esto no era óptimo. Smart Automation consiguió alcanzar su reto mediante la creativa combinación de tecnologías modernas. Hasta una estructura de una máquina vieja se puede reciclar para la célula. “Aprendimos mucho del proyecto y, aunque haya aspectos que trataríamos de forma distinta en otra ocasión, estamos muy satisfechos con el resultado final,” comenta Roland de Smart Automation.

Durante este proceso, un escáner digital de código de barras asegura que los colores correctos se colocan en cada bandeja. Se pueden procesar un máximo de 480 cartuchos por minuto de esta forma.

Una característica de la máquina es la habilidad de cambiar de forma rápida las configuraciones del producto. Esto es posible utilizando el XTS (eXtended Transport System) de Beckhoff y el GFX (Sistema de guiado para el XTS) de HepcoMotion – usando el sistema 1-Trak de Hepco – que usa movers controlados individualmente para transportar los productos de un punto a otro.

La longitud total del sistema XTS en la máquina es de 5m, donde se mueven un total de 32 movers. El sistema 1-Trak de Hepco comprende dos guías lineales rectas en V y dos segmentos finales de forma clotoidal. Inusualmente para esta construcción, las bandejas no están montadas directamente en los movers, sino que están soportadas por la placa base y empujadas de una posición a otra por una serie de empujadores montados en cada mover.

Para facilitar esta construcción, el sistema GFX está montado de manera continua a una placa base de gran tamaño, haciendo difícil acceder a la guía y a los movers con tres rodamientos. Este es una de las razones de que fuera tan importante que el sistema funcionase durante un período significativo antes de tener que requerir realizar un re-ajuste o mantenimiento. Para ayudar en esto, se integró en el sistema GFX de Hepco un sistema de lubricación automático. Aún más importante era que los diseñadores querían asegurar que los movers de tres rodamientos no tuvieran que ser re-ajustados durante un período lo más largo posible. “Con los empujadores largos en cada mover, el centro de gravedad está relativamente lejos del centro del mover. Combinado con la velocidad de movimiento, esto aplica un par a cada mover, que presenta un reto mayor en términos de la vida útil de las guías”, comenta Mulder.

“Esto significó que necesitábamos ajustar nuestros cálculos de actuación y ciclos de vida para asegurar unas predicciones precisas de la duración del producto,” añade Jason Cox, Responsable Técnico de HepcoMotion, quien supervisó el proyecto.

“A fin de obtener la máxima duración del servicio, comprobamos un número de distintos perfiles de movimiento y diseñamos la placa base en relación estrecha con Smart Automation,” dice Cox. “Normalmente, reduciríamos la aceleración para extender la duración de nuestras guías en V, pero el inusual diseño de la aplicación y los frecuentes movimientos de marcha y parada significaron que lo tuviéramos que replantear,” explica. La solución fue maximizar la aceleración y reducir la velocidad máxima. En este caso, la reducción de la velocidad máxima causó una reducción en las cargas centrífugas, lo que a su vez incrementó la vida de las guías en V. La óptima velocidad tope se determinó a que fuera 2.13m/s, con una carga de 0,293kg y una longitud del finger de 52mm. “Si bien Hepco inicialmente trató de lograr una duración de 10 años para sus guías en V, al final tuvimos que conformarnos con 5 años, ya que la carga de momento resultante en el sistema era alta. A pesar de que este tiempo era menor que el que inicialmente queríamos, es aceptable para nuestras necesidades,” explica Mulder.

Sorprendentemente, el desarrollo de la máquina llevó 18 meses. Mucho más tiempo que habitualmente.