Sistemas inteligentes de sujeción de herramientas: Un paso más hacia la Industria 4.0 en su taller

Tras una exitosa presentación de HAINBUCH, la empresa dedicada a brindar soluciones de sujeción para procesos de maquinado, en la pasada feria TECMA 2021 en Ciudad de México, MMI quiere resaltar algunos de sus productos pensados para las empresas que incursionan en la industria 4.0, buscando versatilidad y adaptabilidad y conservando la precisión en los procesos.

Con más de 70 años de trayectoria, esta compañía alemana está enfocada en el diseño y manufactura de soluciones de sujeción para máquinas herramienta. Según Rodrigo Arriaga, representante Inside Sales de HAINBUCH para Latinoamérica, sus productos se utilizan en la región principalmente en la industria automotriz, pero también se aplican en otras como la aeroespacial, médica y de defensa.

El diseño de mandriles y sistemas de sujeción de pieza es la actividad principal de la empresa. Los diseños incluyen el clásico modelo circular y un diseño propio con geometría hexagonal. Para aplicaciones de producción inteligente, el diseño de mandriles y chucks IQ integra un sistema de medición inteligente. Aunque estos mandriles fueron lanzados inicialmente en 2007, este año se hizo el lanzamiento de un sistema mejorado que integra capacidades de monitoreo de condición del proceso a un diseño de bajo peso basado en una estructura híbrida de aluminio, fibra de carbono y acero. Según la compañía, esto reduce costos de procesamiento y asegura una mayor vida útil de la máquina. Esto es posible gracias a la menor inercia del producto, las propiedades de amortiguación y una mejor dinámica de mecanizado combinada con un bajo consumo de energía.

El diseño de la línea IQ se enfoca en facilitar la transición de los talleres hacia la Industria 4.0. Los sensores integrados trabajan con una tecnología de transmisión de información y energía sin contacto hacia el controlador, donde los datos son analizados. La medición se hace desde un punto de referencia y en caso de encontrar alguna desviación, el sistema alerta al usuario e inicia la corrección.

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Entre los datos que los sistemas IQ pueden medir están el diámetro de la pieza, temperatura, velocidad de rotación y la fuerza de sujeción de la pieza, entre otros. El procesamiento de datos tiene lugar en el control o en el ordenador principal y se visualiza a través del panel de la máquina.

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Sistema de visualización de los datos monitoreados por el sistema se sujeción IQ directamente en el control de la máquina herramienta. Cortesía: HAINBUCH.

Trazabilidad de la fuerza de sujeción de cada pieza

La compañía alemana cuenta también con un modelo actualizado de sus dispositivos de medición de fuerzas, en este caso, un diseño modular denominado TESTit. El uso de dispositivos de medición de fuerzas en procesos de maquinado promueve procesos más seguros. HAINBUCH asegura que los clientes no pueden permitirse trabajar con valores teóricos de fuerzas de sujeción y tirado. Fuerzas muy altas pueden deformar los productos, muy bajas, en su lugar pueden causar resultados catastróficos. La norma DIN EN 1550 especifica que la fuerza estática de sujeción se debe medir en intervalos regulares. Con este dispositivo, que puede medir las fuerzas tanto para diámetros externos como internos, se cumple y supera la norma. La innovación del modelo es su división en dos módulos, el módulo IT, que es la unidad básica; y el módulo TEST, que permite añadir diferentes aplicaciones de medición. Un aspecto para resaltar de este módulo de medición es que puede ser usado en el estado estacionario del dispositivo de agarre y cuando está en movimiento. Los rangos de medición de fuerzas van desde 10 hasta 225 kN con una resolución de ± 5 kN.

Automatización de líneas de producción

En la misma línea de mandriles de sujeción, HAINBUCH, presenta la línea Automated Change AC Line, una línea automatizada de cambios de mandriles y chucks. Esta solución permite que los equipos trabajen por más tiempo y se ubiquen según la tarea requerida automáticamente en tiempo récord, reduciendo de esta manera los costos de producción. La línea de cambio automatizada puede trabajar con los mandriles y chucks TOPlus AC y SANNTOP AC. Estos permiten el trabajo del equipo con diferentes diámetros, perfiles y longitudes de agarre. Algunas de las ventajas de este equipo son la posibilidad de cambio automático de la herramienta con o sin parada final de la pieza, la ejecución confiable de procesos que se han ejecutado previamente y un resultado de manufactura eficiente y flexible.

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Sistemas de referenciamiento y posicionamiento de piezas de trabajo

"El enfoque de la marca siempre es aligerar la carga y dificultad de tener el equipo correcto en la máquina correcta, HAINBUCH está enfocado en la versatilidad y facilidad de cambio de modelo sin sacrificar la precisión en el equipo", comenta Rodrigo Arriaga, asesor de HAINBUCH para Latinoamérica. Con base en este propósito es que la firma ha lanzado un nuevo modelo de posicionadores de piezas, CENTREX duo, el cual brinda confiabilidad a los procesos de maquinado gracias a su alto grado de repetibilidad, menor a 0.003 mm. Es de fácil manejo e integración a los sistemas del cliente, aun cuando se tiene un espacio reducido para su instalación. Según la firma, CENTREX duo supera a los pines de centrado tradicionales gracias a su diseño cónico. Con este modelo cónico se facilita el manejo y se reduce el desgaste y la inclinación al unir las piezas. Se compone de dos partes, el bushing de posicionamiento y el posicionador. La fuerza de retroceso mínima aumenta a medida que se aumenta la cantidad de posicionadores incorporados al sistema, en este caso, los dispositivos de posicionamiento permanecen libres de fuerzas transversales. Su temperatura de operación máxima es de 80°C.

¿Por qué funcionan? Principalmente, la inclinación dada en los posicionadores permite que el ensamblaje de las piezas sea fácil y rápido, disminuyendo el desgaste, adicionalmente, el modelo tiene unos balines metálicos que dan la precisión y repetibilidad a los procesos, y gracias al caucho vulcanizado que los acompaña se mejora el agarre. Algunas de las aplicaciones típicas de estos elementos son en soportes de piezas de trabajo en centros de ensamblaje o en bases para equipos de manufactura aditiva.