Aquest article ha estat escrit originalment en castellà. L'hem traduït automàticament per a la vostra comoditat. Tot i que hem fet esforços raonables per a aconseguir una traducció precisa, cap traducció automática és perfecta ni tampoc pretén substituir-ne una d'humana. El text original de l'article en castellà podeu veure'l a Fagor Arrasate revoluciona el prensado mecánico

Fagor Arrasate revoluciona el premsat mecànic

Redacció Mu01/04/2006

Fagor Arrasate, membre del major grup cooperatiu industrial espanyol, Mondragón Corporación Cooperativa (MCC), està al capdavant en el desenvolupament de premses servo amb accionaments directes a Europa. Oferint la velocitat de les premses mecàniques juntament amb la flexibilitat de les premses hidràuliques, Fagor Arrasate està preparat per revolucionar el sector de l'estampat de xapes metàl·liques. Aquesta nova tecnologia s'ha fet possible gràcies a l'aplicació dels servomotors gegants de GE Fanuc, que proporcionen parells màxims de fins a 5.500Nm. Les noves premses servo no només augmenten la productivitat, sinó que també milloren la qualitat del producte, allarguen la vida útil de l'encuny, simplifiquen el manteniment i, a més, poden realitzar tasques no factibles amb les premses mecàniques convencionals.

Comencem pel servomotor gegant. Fagor Arrasate fabrica un ampli ventall de productes d'avançada tecnologia per al processament i conformat de xapes de metall, treballant sovint amb el client per dissenyar solucions personalitzades. El Grup Fagor, del qual Arrasate és part integrant, dirigeix també cinc centres tecnològics, en els quals es duen a terme els nous desenvolupaments. Empleats de les empreses de producció cooperen en equip per prestar ajuda en els nous dissenys. Ja el 1988 es van iniciar els treballs d'un projecte pioner de I + D al voltant de la idea d'una premsa servo. En aquell temps l'empresa no va poder aconseguir servomotors amb la suficient capacitat per a això. Però quan GE Fanuc introduir les seves servomotors gegants de renombrada fiabilitat, Fagor Arrasate va decidir desenvolupar una nova màquina de 400 tones. La característica principal del servomotor és el seu elevat parell inicial.

La diferència fonamental, pel que fa a la seva construcció, entre aquesta premsa servo i una premsa mecànica convencional és la connexió directa entre el servomotor i el mecanisme d'accionament del carro. La posició i la velocitat del motor d'accionament principal estan controlades electrònicament en temps real. El servomotor només està en funcionament durant el cicle de premsat. La qual cosa contrasta directament amb la contínua rotació dels motors i la gran inèrcia dels volants en les premses convencionals, en què l'energia cinètica emmagatzemada en el volant es transmet a la premsa a través d'un mecanisme d'embragatge quan es realitza l'embotició .

Cicles de premsat flexibles

La primera premsa servo produïda per l'empresa és un desenvolupament radical d'una de les premses mecàniques convencionals. Aquestes premses tradicionals estan dissenyades de manera que el carro segueix una determinada corba de posició / temps, cada mecanisme de transmissió, per ex. accionament excèntric, o excèntric amb un mecanisme link drive o amb un mecanisme LD-R2. Les diferents premses resultants s'adeqüen a aplicacions de premsat específiques, en les quals la velocitat del moviment al llarg del cicle de premsat no pot ser modificada.

Només les premses hidràuliques permeten la introducció de variacions més complexes en les corbes del carro. Cadascuna d'aquestes variacions es porta a terme amb ajustos mecànics, necessitant un temps considerable per a la preparació i prova abans que es pugui reprendre la producció.

Amb la nova premsa servo de Fagor, la corba del cicle de premsat és infinitament variable i s'aconsegueix mitjançant control programable. La velocitat, el desplaçament i el temps de frenada del servomotor poden determinar amb precisió a través d'un PLC programable, que controla l'amplificador servo. Una vegada que s'ha desenvolupat el cicle per a una determinada tasca, el programa per a aquest tipus de treball pot emmagatzemar i reutilitzar novament quan es requereixi, des del Terminal d'operador. També pot connectar-se a sistemes programats de manipulació per mitjà de robots. Per aquesta màquina es poden desenvolupar programes per a gran diversitat de tasques de la planta de producció. Això concedeix una extraordinària versatilitat a la premsa, que pot realitzar diferents tasques en temps diferents amb resultats òptims, o dur a terme altres possibles treballs en el futur. I tot això s'ha aconseguit simplement canviant el programa electrònic.

Nous camps d'aplicació

Com a resultat l'empresa preveu, com Juanjo Cues, Director d'Exportació de Fagor Arrasate, explica, que la màquina, amb la seva versatilitat programable, obrirà nous camps d'aplicació, com:

Premses per a proves d'encunys, ja que pràcticament qualsevol tipus d'encuny pot ser provat amb aquesta màquina
Estampat en calent, ja que gràcies al control que s'aconsegueix del perfil de la corba, aquestes poden adaptar-se a qualsevol procés o model d'estampat en calent
Conformat semisòlid, gràcies a que la velocitat i posició del carro poden controlar amb gran exactitud
Hidroconformat, ja que el temps de frenada pot integrar fins i tot quan es manté la pressió.

Col·laboració de GE Fanuc

La primera premsa servo construïda per Fagor té una estructura d'un sol bloc de costats rectes. Va ser desenvolupada per Fagor Arrasate en estreta col·laboració amb GE Fanuc, que va facilitar assistència tècnica experimentada local en les fases clau del disseny i en el procés de construcció. Gorka Odiaga, del Departament d'Automatització de Fagor Arrasate, destaca: "La premsa servo resultar en realitat més fàcil de construir del que havíem previst i la potència de sortida del motor és molt més gran dels que esperàvem. GE Fanuc va ser de gran ajuda especialment per les seves recomanacions pel que fa als requisits relacionats amb el servomotor. Ens van suggerir la millor manera d'enfocar la programació del PLC, ens van aconsellar en el cablejat i armari de control per al motor i el servo, i ens van ajudar en la posada a punt de la nova màquina. "

L'únic servomotor de parell de 3,000 Nm Alpha 3000 (HV) is de GE Fanuc opera amb un canvi de velocitats de reducció 50:1 convencional per accionar la corona. Un fre està disponible en aquesta caixa de transmissió per actuar com a sistema de seguretat definitiu en cas necessari. Lleves excèntriques accionen dues barres de connexió acoblades al carro, que poden crear una força de fins a 400 tones. La taula té unes dimensions de 2,400 mm x 1,200 mm i té un coixí de 40 tones. El recorregut màxim del carro és de 400 mm, la distància real recorreguda i que és controlada fins a uns pocs micròmetres mitjançant el programari del PLC. Les quatre bobines del servomotor són alimentades per amplificadors estàndard de GE Fanuc SVM1-360HVi.

"Estem molt satisfets amb el resultat," afegeix Yon Suinaga Landa, enginyer i responsable de l'equip de disseny de Fagor Arrasate. "Amb l'ajuda de GE Fanuc només van ser necessaris 4 mesos per redissenyar el sistema d'accionament basat en l'estructura d'una de les nostres premses mecàniques convencionals. Ara disposem d'una màquina amb potencial per a una productivitat considerablement més gran, amb una cadència de fins a 100 cops per minut i costos de manteniment i recanvis notablement reduïts, gràcies a l'eliminació del volant i l'embragatge ia l'alta fiabilitat que ofereix el servomotor de GE Fanuc.

La primera premsa servo produïda per l'empresa és un desenvolupament radical d'una de les premses mecàniques convencionals

Futur desenvolupament

La potència de sortida dels grans servomotors de GE Fanuc, dissenyats de manera que poden connectar-se de manera compatible en parells o en grups de quatre, significa que poden utilitzar-se per produir una força de premsat equivalent a la de les grans premses hidràuliques. Això obre noves oportunitats a Fagor Arrasate. L'ús de servomotors eliminarà el consum de fluids hidràulics, juntament amb els sistemes de refrigeració i els sistemes de volant i embragatge, evitant els problemes mediambientals derivats de les seves deixalles i, per descomptat, el consum d'energia dels motors girant contínuament.

Fagor Arrasate

Mondragón Corporación Cooperativa (MCC) dóna feina a més de 75,000 persones a tot el món, distribuïdes en més de 100 empreses que abasten un ampli espectre de sectors industrials, així com serveis financers i distribució. Totes aquestes empreses són cooperatives. Fagor Arrasate, fundada el 1957, és membre de MCC. Consta de cinc plantes per a fabricació i muntatge, situades en un entorn amb una llarga tradició industrial i dotades d'unes infraestructures. És líder en la indústria de premses mecàniques i hidràuliques, sistemes d'estampació complets, línies de processament i tall de xapes metàl·liques, així com encunys i sistemes especialitzats per a la producció de peces metàl·liques d'aplicació interna. També dissenya i produeix instal·lacions clau en mà, incorporant no només les seves principals productes, sinó també màquines perifèriques com a línies d'alimentació, sistemes transfer, robots, apiladors i encunys. Amb una extensa xarxa de vendes i suport, exporta aproximadament el 80 per cent dels seus productes i sistemes a plantes de fabricació a més de 70 països de tot el món. Avalada pel certificat ISO 9001, l'empresa ha estat també aprovada pels procediments de qualitat interns de molts dels seus clients en els sectors de l'automòbil, electrodomèstics i indústries de l'acer.

Avantatges de les premses servo

La trajectòria del carro és totalment flexible gràcies al control programable
Amb premses convencionals, realitzar un canvi en el recorregut és mecànicament complex i, a més car. Amb una premsa servo, només es requereix un canvi en els paràmetres a través del Terminal d'operador.
En una premsa servo, un canvi en la velocitat del motor és immediat i afecta a la velocitat del carro, permetent una embotició molt controlada.
L'eliminació del volant i l'embragatge, elimina costos i elements subjectes a desgast i manteniment.
Els sistemes de transmissió d'energia del motor al carro són de molta menor complexitat.
Es produeix una important reducció del soroll, ja que el motor només funciona durant el cicle d'estampat / embotició, la velocitat de l'impacte pot reduir sota el control del programa i s'utilitzen sistemes de transmissió menys sorollosos.
El temps de vida útil dels encunys s'allarga, ja que la trajectòria i la velocitat poden programar per minimitzar l'impacte. Aquest control redueix l'esforç en la premsa, el que es tradueix en una reducció del manteniment.
Eliminant la necessitat d'un motor que està en constant funcionament per a accionar el volant, s'aconsegueix una reducció del consum d'energia elèctrica.