Las plegadoras eléctricas avanzan

Feb 03, 2024

Los fabricantes siguen necesitando fabricar piezas de forma más rápida, más productiva y a un coste menor que antes. La tecnología de plegadoras eléctricas ha avanzado para resolver los desafíos de productividad, costos, seguridad y medio ambiente. Imágenes: Automec

Los desafíos que enfrentan actualmente los fabricantes relacionados con el doblado y el conformado no han cambiado mucho desde que se desarrollaron las plegadoras eléctricas, aunque la seguridad y la preocupación por el medio ambiente han surgido de manera más prominente en los últimos años.

Los fabricantes siguen necesitando fabricar piezas de forma más rápida, más productiva y a un coste menor que antes.

La escasez de trabajadores calificados sigue siendo uno de los principales desafíos relacionados con los operadores de plegadoras. Las máquinas obsoletas necesitan mucho cuidado por parte de un operador que comprenda el arte de doblar metal: cómo calzar matrices y calcular los márgenes de doblado y las secuencias de doblado con precisión. Sin embargo, muchos de los operadores de plegadoras altamente calificados se están jubilando, y no tantos aspirantes a operadores de plegadoras están siguiendo sus pasos.

La necesidad de garantizar la seguridad de los empleados nunca ha sido mayor, porque el manejo humano de las herramientas de la plegadora dentro y cerca de una máquina que dobla láminas de metal tiene riesgos inherentes.

Además, se ha descubierto que los equipos industriales pueden desempeñar un papel en la creación de lugares de trabajo que sean mejores para el medio ambiente.

Estas son las evaluaciones de los expertos en plegadoras eléctricas de los fabricantes de equipos originales Prima Power; Boschert Gizelis; y Automec, el importador/distribuidor estadounidense de CoastOne. El gerente de ventas y marketing de Automec, Bill Helinski, el director de ventas de Boschert Gizelis, Jeff Snyder, y el gerente de producto de plegado de Prima Power, Luca Spadina, describen las actualizaciones de la tecnología de plegadoras eléctricas y cómo están ayudando a los fabricantes de metales a resolver problemas de plegado y fabricación.

Bill Helinski, Automec: Una gran cantidad de frenos hidráulicos más antiguos en el campo no son repetibles y tienen arietes que no pueden mantener el paralelismo. Los operadores a menudo enfrentan fluctuaciones de la viscosidad hidráulica a lo largo del día y variaciones de materiales, lo que hace que la configuración y el retrabajo sean una búsqueda constante.

Las plegadoras totalmente eléctricas han evolucionado para ayudar a que los procesos de plegado sean más fáciles y confiables para los operadores. No enfrentan ningún problema con las fluctuaciones de la viscosidad hidráulica a lo largo del día.

Las plegadoras servoaccionadas con tornillo de bolas ofrecen aceleración y desaceleración inmediatas que hacen que las operaciones de doblado por aire sean muy precisas y repetibles. Las prensas plegadoras accionadas por husillo de bolas leen desde codificadores rotatorios en el servomotor, obteniendo una precisión/repetibilidad de hasta 0,00008 pulgadas. Como resultado, el tiempo de configuración y el retrabajo se pueden reducir drásticamente. Cuando tienen un ángulo específico marcado, los operadores saben qué esperar de la máquina desde la mañana hasta la tarde.

Las interfaces de usuario de este tipo de máquinas suelen estar equipadas con capacidades de simulación gráfica, creación de redes y programación fuera de línea. Esto no sólo permite a los operadores de las máquinas determinar virtualmente su secuencia de plegado, sino que los ingenieros en la oficina también pueden programar trabajos para los operadores.

Las plegadoras eléctricas consumen significativamente menos electricidad que la mayoría de las máquinas hidráulicas tradicionales porque consumen energía medible solo cuando el ariete está en movimiento. Como no hay sistema hidráulico, tampoco hay cambios de aceite hidráulico complicados. Automec

Si bien la tecnología de frenos accionados por husillo de bolas existe desde hace varios años, hemos agregado algunos giros únicos a estas máquinas. La coronación se soluciona con múltiples husillos de bolas a lo largo del ariete en máquinas más grandes diseñadas para distribuir la fuerza de manera adecuada. Crea un ángulo consistente en toda la pieza. A esto lo llamamos nuestra función de “coronación automática”. Según el tipo de material, el grosor y el ancho de la base, nuestro algoritmo analiza las herramientas y determina el tonelaje adecuado necesario en cada husillo de bolas para garantizar que la pieza se doble con precisión en su totalidad. El uso de múltiples husillos de bolas con nuestras máquinas más grandes también permite a los operadores doblar metal en cualquier lugar a lo ancho de la plataforma.

Jeff Snyder, Boschert Gizelis: Los frenos eléctricos son entre un 30% y un 50% más rápidos que las plegadoras hidráulicas. Nuestras plegadoras ElectroBend tienen un punto de silencio 0 y cambian instantáneamente de alta velocidad de aproximación a alto torque para conformado. Esto ofrece tiempos de ciclo más rápidos.

Las plegadoras eléctricas Boschert Gizelis utilizan un servomotor de CA especializado. El motor tiene dos devanados, uno que funciona a alta velocidad y bajo par para el movimiento del ariete sin doblarse y un segundo que funciona a baja velocidad y alto par para doblarse, que cambian instantáneamente de uno a otro. Esto reduce los tiempos de ciclo en comparación con las plegadoras hidráulicas porque elimina la permanencia que normalmente ocurre en las prensas hidráulicas cuando se cambia de velocidad rápida a velocidad de formación y de movimiento de abajo a arriba.

Un ariete de plegadora hidráulica generalmente se mueve hacia abajo, se detiene a una distancia por encima del material llamado punto de silencio, cambia a la velocidad de formación más lenta, llega al final de la carrera, se detiene mientras la válvula se mueve y luego regresa hacia arriba. Por el contrario, un freno eléctrico elimina la necesidad de detenerse sobre el material utilizando un punto de silencio 0; cambia instantáneamente a la velocidad de formación y minimiza la distancia que debe recorrer el ariete en el modo lento y de alto torque; luego cambia instantáneamente de dirección y regresa a gran velocidad.

Nuestro controlador ESA 660W fácil de usar está equipado con todos los parámetros que el operador necesita ajustar para maximizar la producción. Es más fácil de programar, más fácil de corregir y puede cargar programas sin conexión.

También se puede adaptar con robótica y sistemas de herramientas para agilizar la producción sin involucrar a los operadores.

Los modelos eléctricos son universalmente más rápidos que sus homólogos hidráulicos. Boschert Gizelis ha mejorado el diseño de ElectroBend para manejar mayores velocidades del motor y al mismo tiempo lograr un mayor control y corrección del proceso de conformado.

Se mejora la productividad modernizando las pantallas, luces, motores, controles y sistemas de seguridad para reducir el consumo eléctrico. Nuestra plegadora tiene un área de trabajo más luminosa, un controlador de pantalla táctil más grande y es más silenciosa para la comodidad del operador que las generaciones anteriores. También tiene tiempos de ciclo rápidos, herramientas automáticas integradas y robots de conformado, la capacidad de integrar sistemas secundarios, el sistema de medición automática de dobleces M iMeasure de datos, medición automática de espesor, detección de dobleces Laser Safe, seguidores automáticos de hojas y está preparado para la Industria 4.0.

Los avances en el diseño y control de nuestra cizalla eléctrica ElectroCut que utiliza el concepto de servomotor eléctrico han acelerado su velocidad de 40 SPM a 80 SPM. Estas mejoras han ofrecido información sobre cómo utilizar mejor la tecnología para que podamos aplicar estos avances a ElectroBend en el futuro.

La modificación del diseño de los componentes de acero ha dado como resultado frenos más ligeros pero más rígidos.

Las plegadoras eléctricas Boschert ofrecen reacciones instantáneas a las señales de seguridad. El freno reacciona en cuanto el sistema de seguridad detecta una anomalía. Boschert Gizelis

Luca Spadina, Prima Power: La principal diferencia entre nuestras máquinas servoeléctricas y nuestras plegadoras servohidráulicas tradicionales es la combinación de velocidad y precisión, dos factores que a menudo no van de la mano. Sin embargo, la velocidad y la precisión son la esencia de la tecnología que hemos estado desarrollando y respaldando durante muchos años. Contamos con una estructura mecánica calculada ad hoc para garantizar velocidad y precisión con la tecnología servoeléctrica.

Si bien la composición mecánica y estructural de la plegadora servoeléctrica básica no ha cambiado mucho durante los 15 años que Prima Power las ha estado fabricando y vendiendo, el producto está en constante evolución, tanto en términos de aplicaciones disponibles para los clientes como de hardware. Actualizaciones utilizadas para mover y controlar los ejes, en sintonía con las nuevas tecnologías disponibles en el mercado.

Hace unos años integramos un almacenamiento de cambio automático de herramientas con nuestra plegadora servoeléctrica eP Genius. Este concepto elimina la configuración manual de la máquina, lo que permite al operador dedicar su tiempo y habilidades a la preparación de lotes de plegado. Durante el cambio de herramienta, un escáner láser de seguridad detecta la zona de trabajo y protege al operador. No hay necesidad de intervención humana cuando llega el momento de restablecer las funcionalidades de la máquina. El cambio automático de herramienta está especialmente indicado para lotes mínimos, donde es posible estimar la puesta a punto de la máquina, y tiempos de ciclo cortos.

Esta característica se puede combinar con cualquier tamaño de plegadora, atendiendo a una o dos máquinas a la vez, según las necesidades del cliente.

Además, podemos combinar nuestras plegadoras eP con robots antropomórficos industriales.

Finalmente, en 2022 estará disponible una nueva serie de esta plegadora servoeléctrica con nuevas tecnologías aplicadas a los ejes de manipulación y una huella optimizada.

Spadina, Prima Power: No podemos subestimar la importancia de la seguridad, que no sólo está respaldada por dispositivos de seguridad electrónicos, sino que también está integrada en nuestras máquinas. La forma en que se fabrican nuestras máquinas garantiza un nivel de seguridad que sería inalcanzable con las plegadoras hidráulicas tradicionales. Por defecto, grupos de resortes empujan el eje de flexión hacia arriba y, como resultado, el posible riesgo para el operador se reduce a niveles cercanos a cero.

Snyder, Boschert Gizelis: Boschert Gizelis se compromete a maximizar la seguridad de toda su línea de productos, lo cual es especialmente importante ya que hay menos operadores de máquinas con experiencia para brindar orientación de seguridad a los nuevos recursos laborales. Nuestras plegadoras eléctricas ofrecen reacciones instantáneas a las señales de seguridad. No existen procesos mecánicos que fallen o reduzcan el tiempo de reacción. Tan pronto como el sistema de seguridad detecta la anomalía, el freno puede reaccionar. Además, el ariete está sostenido por resortes que lo levantarán si hay una correa rota. No puede caer por diseño. El ElectroBend también es menos ruidoso para el operador.

Helinski, Automec: Las prensas plegadoras eléctricas cumplen los requisitos de seguridad mediante el uso de sistemas de seguridad láser y de cortina de luz. También incorporan mayor protección alrededor de la máquina para evitar que las personas se coloquen detrás o al lado de una prensa plegadora en funcionamiento.

Los avances en los sistemas de seguridad láser hacen que la configuración sea mucho más fácil para los operadores. Muchos de los sistemas láser están conectados al ariete de la plegadora móvil, lo que permite una zona de seguridad más estrecha. Las plegadoras CoastOne tienen una característica de seguridad en el pedal de modo que si el operador pisa con fuerza el pedal, detiene inmediatamente el ariete y lo envía hasta el límite superior. Esta característica liberaría al operador si alguna vez se viera atrapado por una pieza.

Nuestras máquinas también ejecutan un algoritmo para calcular el tonelaje requerido para cada curva. Calculan la posición objetivo y la fuerza necesaria para doblar la brida. Si se cumple el requisito de tonelaje pero no se alcanza la posición objetivo, la máquina se detendrá y emitirá una alarma. Esto informa al operador de un posible peligro para la seguridad, como una discrepancia en herramientas o materiales.

Las plegadoras ElectroBend tienen un punto de silencio 0 y cambian instantáneamente de alta velocidad de aproximación a alto torque para conformado. Boschert Gizelis

Snyder, Boschert Gizelis: Nuestro freno eléctrico ElectroBend consume un 50% menos de energía que sus equivalentes hidráulicos. Una prensa plegadora hidráulica hace circular aceite constantemente a diferencia de la prensa plegadora eléctrica que solo usa energía cuando está en funcionamiento. Teniendo en cuenta que si una plegadora convencional funciona 12 horas al día, cinco días a la semana, consumirá ~35.000 kWh al año. Una plegadora eléctrica en las mismas condiciones de tiempo y funcionamiento consumirá sólo 17.500 kWh al año. A una tasa de $0.14 por kWh, el propietario de una plegadora eléctrica ahorraría $2,450 por año en costos de energía.

Además, el uso de pantallas y luces modernas reduce los costos de energía al tiempo que aumenta la claridad y la visibilidad.

Debido a que una plegadora eléctrica no requiere aceite ni fluidos hidráulicos, se eliminan todos los procesos relacionados con fluidos que representan un desafío ambiental. Los fabricantes no necesitan comprar, cambiar ni desechar fluidos a base de petróleo. Esto ahorra costos de mano de obra y no hay riesgo de fugas y no requiere mantenimiento basado en fluidos.

Helinski, Automec: Las plegadoras eléctricas consumen mucha menos electricidad que la mayoría de las máquinas hidráulicas tradicionales. A diferencia de los frenos hidráulicos, estas máquinas no hacen funcionar bombas hidráulicas mientras están encendidas. Muchas plegadoras eléctricas consumen energía mensurable sólo cuando el ariete está en movimiento. Como no hay sistema hidráulico, tampoco hay cambios de aceite hidráulico complicados. Las máquinas tienen una gran repetibilidad, por lo que se dedicará menos tiempo a reelaborar piezas y preparar un trabajo. Esto, a su vez, equivale a menos tiempo de funcionamiento de la máquina y consume menos electricidad.