Nuevos actuadores lineal-rotativos para aplicaciones de roscado de tapones con precisión

Los procesos de cierre de envases son mucho más flexibles y eficientes con motores lineal-rotativos eléctricos que con complejos sistemas combinados de levas mecánicas, cilindros neumáticos, accionamientos con husillo a bolas y motores rotativos. Para aplicaciones de roscado de tapones de la industria de la alimentación, bebida, farmacéutica o cosmética, donde se necesita fiabilidad en el proceso, LinMot ha desarrollado la nueva familia de actuadores lineal-rotativos PR02 con sensores de feedback integrados, un paso más allá en la búsqueda de la solución más fiable y precisa.

La industria alimentaria y la industria farmacéutica entre otras imponen requisitos cada vez más estrictos a los procesos de cierre de sus envases, ya sean botellas, tarros, bricks, etc. Desviaciones mínimas en el par de apriete de la rosca del tapón, en el comportamiento de los ejes o en la fuerza de empuje puede significar que el producto deberá ser desechado. La demanda de soluciones excepcionalmente delicadas es creciente. La producción con cambios frecuentes de producto y de formato, los procesos con cero defectos y los modernos conceptos de la Industria 4.0, están alineados con las especificaciones y las capacidades de las unidades PR02 de LinMot.

La nueva serie de motores PR02 combina en la misma unidad un servo-motor lineal y un servo-motor rotativo, además de proporcionar el espacio para funcionalidades opcionales adicionales. El eje rotativo opcionalmente puede integrar un sensor físico para feedback de par, y el eje lineal asimismo puede integrar un sensor de fuerza. Gracias a estos sensores de par y de fuerza opcionales, los procesos de roscado de tapones no sólo podrán comandar las curvas de posición y de velocidad lineales y de giro, sino que además pueden monitorizar y controlar con extremada precisión y repetitividad tanto la fuerza de empuje como el par de apriete del taponado.

En el caso de las unidades PR02-52, el sensor de par de giro alcanza una resolución de +/- 0,025 Nm para un rango de actuación y medición de hasta 2,5 Nm. Los valores recibidos desde el sensor en tiempo real permite un proceso de roscado de tapones mucho más fiable, ya sea trabajando en lazo cerrado, ya sea sin más monitorizando y registrando la información de los sensores desde el controlador de LinMot al PLC a través de bus de campo industrial.

Las unidades PR02 son dispositivos compactos, sin partes móviles, cables o sensores a la vista. De esta manera la oficina técnica simplifica sus diseños, a la vez que se facilita el trabajo del departamento de mantenimiento del usuario.

En la práctica totalidad de los procesos de roscado de tapones, la actuación de la unidad es en vertical. Gracias a la opción de equipar las unidades PR02 con los muelles magnéticos MagSpring, la masa móvil en vertical queda compensada, lo que ahorra energía, mejora la productividad y evita incidencias por caída de la masa en el momento de des-energizado del equipo.

Otra opción interesante de las unidades PR02 es la configuración de eje hueco para la transmisión de fluidos desde la carcasa del actuador hasta la punta del eje lineal-rotativo. Gracias a esta prestación excepcional es suficiente con la conexión de la toma de aire en el racor de la parte superior del actuador para tener el vacío en el extremo del eje que se desplaza y gira según necesidad del proceso, donde se incorpora el utillaje que agarrará el tapón.

Los valores monitorizados desde los sensores de par y de fuerza pueden ser evaluados en tiempo real o a posteriori para comprender y optimizar el proceso de cierre del tapón. Se puede detectar, actuar y/o registrar si cada tapón se ha roscado correctamente, con el par de apriete adecuado, hasta la posición correcta. Cualquier defecto que se produzca durante cada roscado de tapón, ya sea por envase incorrecto, por daño del tapón o por roscado mal encarado, es detectado y se puede actuar sobre la línea de envasado, rechazando el producto o deteniendo la producción para resolver las incidencias rápidamente sin mayores repercusiones.

Si la aplicación de cierre no es tan exigente como para necesitar sensores físicos de par de giro o de fuerza lineal, como estos sensores son opcionales en la serie PR02 entonces pueden ser obviados, lo que reduce el coste del equipo. Además también está disponible la familia de actuadores lineal rotativos PR01, con diferente factor de forma. En ambos casos, PR01 o PR02 sin sensores físicos de feedback, la monitorización y control de tanto el par de giro como la fuerza lineal se realiza mediante la lectura y actuación de la corriente de los propios motores rotativos y lineales del actuador con muy buenos resultados ya que se trata de motores de actuación directa.

En el caso de la familia PR02, existe una amplia gama de unidades lineal-rotativas. En la serie más pequeña PR02-38 se alcanza 70 mm de recorrido lineal con una fuerza máxima de 67 N y par de giro máximo de 1,2 N. Actualmente la serie de mayor potencia en la familia PR02 es la PR02-88, con fuerzas máximas hasta 572 N y par de giro hasta 10 Nm. Con la familia de las PR01, además de variantes de prestaciones similares a las PR02, también se dispone de las variantes con reductora, lo que permite incrementar la capacidad de par de giro hasta los 75 Nm. Las unidades lineal-rotativas de mayor recorrido lineal, con hasta 300 mm de carrera, hacen de estos actuadores PR01 y PR02 especialmente aptos para el acoplado de tapones roscados con bomba y tubo de absorción, como por ejemplo en el caso de envases de aerosoles.

Las prestaciones tecnológicas de los actuadores lineal-rotativos de LinMot hacen de éstos una solución de garantía para resolver con éxito las aplicaciones de cierre de tapones de las industrias alimentarias, de la bebida, cosmética o farmacéutica entre otras, ya sean las más sencillas o las más complicadas y exigentes.

Reducido esfuerzo de las oficinas técnicas para el diseño de la línea, simplicidad de integración con los más conocidos PLCs del mercado, excelente capacidad de control, rápida puesta en marcha en máquina, etc… Las numerosas ventajas de los motores PR01 y PR02 de LinMot ya han convencido a los principales fabricantes de maquinaria internacionales expertos en el proceso de roscado de tapones.

Robustez, fiabilidad, versatilidad, escaso mantenimiento, reducción de problemas de calidad, aumento de productividad, optimización de consumos de energía…, en resumidas cuentas, un rápido retorno de inversión. Si muchos de los principales fabricantes de máquinas ya han apostado por LinMot, también las grandes corporaciones internacionales destinatarias de estas máquinas han entendido y confían en LinMot para sus procesos productivos, de cierre de envases y muchos otros más.

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