Mantenerse seguro mientras dobla las piezas rápidamente en una prensa plegadora

Mantenerse seguro mientras dobla las piezas rápidamente en una prensa plegadora

La moderna tecnología de la prensa de prensa aumenta la productividad y la seguridad.

Prensa Eléctrica Bystronic Freno

Figura 1
Las piezas pueden procesarse hasta dos veces más rápido en una prensa eléctrica en comparación con una prensa hidráulica tradicional.

Históricamente, la mayoría de los desarrollos en la tecnología de freno de prensa se han centrado en los tiempos de configuración. Los cambios en los requisitos del mercado obligaron a los fabricantes a buscar formas más económicas para abordar lotes más pequeños. En la década de 1990, los fabricantes de equipos originales y sus proveedores ya no estaban interesados en llevar grandes niveles de inventario a través de recesiones en la economía, y como resultado, imponían más demandas justo a tiempo a los fabricantes.

Hoy en día, la industria está viendo la proliferación de la tecnología de corte por láser de fibra de alta velocidad, que también está causando otro impacto significativo en la industria de la chapa metálica. Los láseres de fibra son capaces de producir más del doble de piezas que el láser de CO 2 estándar de la industria en la misma cantidad de tiempo de corte. Debido a este cambio dramático en las capacidades de corte, otros procesos de fabricación relacionados con chapas metálicas también tuvieron que adaptarse inevitablemente.

Para muchos fabricantes, la siguiente operación posterior después del corte es la flexión de esas piezas en una prensa plegadora. Sin embargo, el simple hecho de aumentar la velocidad del ariete no es la solución definitiva para mantener el ritmo con el aumento de las demandas de los clientes y las máquinas de corte por láser más rápidas. El objetivo es aumentar la productividad general, sin comprometer la seguridad del operador. Aquí es donde la tecnología da una mano.

La aparición del freno de la prensa eléctrica

Obviamente, mejorar el impulso de la prensa tiene mucho que ver con la productividad. La tecnología más nueva para doblar piezas con mayor rapidez es el llamado accionamiento de la prensa eléctrica (consulte la Figura 1 ). El accionamiento eléctrico de la prensa, o freno eléctrico de la prensa, se refiere a un accionamiento de la prensa de acción directa en el que los giros del motor están directamente relacionados con el movimiento del pistón. Esto generalmente se logra a través de la reducción masiva de engranajes mecánicos. Las velocidades de ariete que se pueden alcanzar son mayores con esta tecnología de accionamiento directo. Gran parte de las ganancias de productividad provienen de la capacidad del ariete para acelerar rápidamente; Por supuesto, con este escenario, el ariete también se desacelera rápidamente para mantener seguro al operador.

Los frenos de presión eléctricos son aproximadamente dos veces más productivos que los frenos de prensa hidráulicos convencionales. Esto está en sintonía con los aumentos de producción asociados con la tecnología de corte por láser de fibra.

Los frenos de presión hidráulicos híbridos a menudo se colocan en la misma categoría que los frenos de presión eléctricos porque funcionan de manera muy similar a una unidad de presión de acción directa. Esta tecnología de freno de prensa híbrida emplea el desplazamiento de la bomba y la relación del diámetro del cilindro para obtener una ventaja mecánica, al igual que un freno de prensa hidráulico convencional, pero la similitud termina allí. El motor de accionamiento a presión de la tecnología híbrida es un servomotor, y la bomba envía aceite directamente a los cilindros. Cuando la bomba gira, el pistón se mueve, eliminando los típicos retardos de tiempo de reacción asociados con las válvulas de control de flujo en los frenos de presión hidráulicos.

Una visión de seguridad

Las cortinas de luz se han utilizado durante décadas para proteger al operador. Crean una barrera virtual en la parte frontal de la máquina. Si el operador coloca inadvertidamente alguna parte de su cuerpo en la zona protegida, el ariete se desactiva. Debido a que la mayoría de estas barreras se basan en un solo punto de interrupción física de la luz, no pueden distinguir entre el espacio en blanco parcialmente formado y cualquier parte del operador. Debido a esto, el operador del freno de prensa a menudo silencia manualmente la zona de barrera o apaga completamente todo el sistema de protección.

Debido a esta falsa seguridad con cortinas de luz, se han introducido sistemas de protección de tipo láser y de visión (consulte la Figura 2 ). Estos sistemas son "más inteligentes" que las cortinas de luz convencionales. Por ejemplo, pueden reconocer la diferencia entre una brida doblada en una caja de cuatro lados y la mano del operador debajo del punzón. Los sistemas de tipo visión también tienden a permitir la flexión ininterrumpida de las bridas delanteras más cortas. Los sistemas de tipo láser actúan como un interruptor de límite: rompen el haz y el pistón se detiene.

Una ventaja importante de los sistemas de visión es que permiten que el pistón permanezca en la alta velocidad de aproximación durante más tiempo antes de cambiar a la velocidad de flexión más lenta. Esta función por sí sola reduce el tiempo de ciclo del pistón en otro 20 por ciento en comparación con los frenos de prensa hidráulicos tradicionales.

Algunos sistemas de visión incluso cambian el tamaño de la zona de seguridad frente al punzón automáticamente de acuerdo con la velocidad del ariete. Cada golpe se optimiza aún más. Alemania Pilz CNC Pressbrake sistema de protección láser

Figura 2
Los sistemas de visión son "más inteligentes" que las cortinas de luz convencionales.

Los sistemas basados en la visión no solo reaccionan más rápido que los protectores de luz convencionales, sino que también tienden a tener más funciones porque "ven" más información. Por ejemplo, los sistemas de imágenes se pueden utilizar para verificar la altura y el ángulo de perforación. Si el sistema de seguridad visual no reconoce una herramienta, la máquina se detiene. Esto reduce en gran medida la posibilidad de romper las herramientas instaladas incorrectamente.

Controles avanzados de doblado de ayuda

La tecnología también se está utilizando para abordar simultáneamente los riesgos inherentes al trabajar con estas máquinas de alto rendimiento. La mejora más espectacular es la divergencia entre el llamado control numérico (NC) y el control gráfico.

Los frenos de prensa NC clásicos informan al operador sobre el ciclo del proceso en números. Los frenos de prensa, mientras tanto, se han convertido en máquinas multiaxis. No es inusual tener de cuatro a seis ejes de control automático solo en un tope trasero. La gran cantidad de números que ahora se muestran al operador es abrumadora y, a veces, indescifrable, especialmente cuando se trabaja en unidades no nativas, como milímetros para operadores de EE. UU.

Los controles gráficos más avanzados ahora suministran al operador modelos a escala detallados. El operador ve una vista previa del proceso (consulte la Figura 3 ), y lo que ve es lo que obtiene cuando presiona el pedal. Esto alerta al operador del tope trasero que podría empujar la hoja hacia él.

Un ejemplo de cómo este tipo de control gráfico puede hacer una diferencia es cuando la pieza choca con la prensa durante el doblado (consulte la Figura 4 ). Es extremadamente importante que el operador del freno de la prensa tenga en cuenta cuándo y dónde pueden ocurrir estas colisiones o puntos de presión secundarios.

El entorno alrededor de la prensa de prensa generalmente contiene pilas de piezas planas, cestas de piezas formadas, mesas de trabajo, cajas de herramientas y soportes de hojas delanteros conectados a la prensa de prensa. Todos estos elementos son peligros potenciales cuando las piezas se forman más rápido. La tecnología se puede utilizar para identificar el tamaño y la forma de la zona de peligro para cada parte diferente. Por ejemplo, cuando las bridas están presentes en el centro de la pieza, la brida delantera se forma hacia abajo (consulte la Figura 5 ). Incluso algunos de los operadores más experimentados no anticipan cuándo la pieza bajará durante la flexión.

Estos avances tecnológicos no siempre se limitan solo a los frenos eléctricos de prensa. Los frenos eléctricos de prensa tienen su punto óptimo, en un rango de 90 toneladas o menos. Esto se debe a que el sistema de accionamiento eléctrico de la prensa se vuelve exponencialmente más complicado cuando se distribuyen cargas más altas a lo largo de vigas más largas. Por otro lado, los accionamientos de prensa hidráulica convencionales pueden obtener fácilmente ventajas mecánicas simplemente aumentando el diámetro del cilindro. A través de la aplicación de tecnología moderna aquí, también, estas máquinas hidráulicas convencionales ahora pueden acercarse a la productividad de los frenos eléctricos de prensa. Con un flujo hidráulico mejorado, las velocidades del ariete pueden ser avanzadas en un 40 por ciento aproximadamente en comparación con las configuraciones hidráulicas convencionales.

Los frenos de presión eléctricos también están vinculados a la reducción de los costos de energía, pero esto también puede aplicarse a los frenos de prensa hidráulicos convencionales gracias a la tecnología avanzada. Los emuladores de frecuencia variable se colocan corriente arriba en la fuente de alimentación del motor principal. En lugar de ejecutar el grupo bomba / motor a una corriente alterna constante de 60 ciclos por segundo, el emulador de frecuencia variable cambia gradualmente la velocidad del motor al aumentar o disminuir gradualmente la frecuencia de la CA. Este proceso crea un sistema dinámico porque la velocidad está controlada por los ciclos por minuto de la CA, no por el voltaje. El consumo de energía se reduce en el rango del 30 por ciento.

Soporte adicional

Las mayores productividades en máquinas más grandes crean otros problemas de seguridad. Las piezas más grandes procesadas más rápido significan que los operadores también se desgastan más rápido. Algunos talleres de producción progresiva ahora hacen girar a sus operadores fuera de la prensa para darles un descanso de todo el trabajo pesado. La tecnología puede ayudar aquí.

Se pueden agregar soportes de hoja dinámicos para hacer el trabajo pesado (consulte la Figura 6 ). El operador simplemente coloca la placa contra el tope trasero y presiona el pedal. El levantamiento se sincroniza automáticamente con el movimiento del ariete. Debido a los movimientos de rotación y estirado del material durante el doblado, se requieren otros tres ejes de control de movimiento para garantizar un movimiento armonizado entre la placa y el levantador.

figura 3
Un espacio en blanco colocado incorrectamente se expulsa de la parte delantera de la prensa cuando se inicia el ciclo.

Los soportes de hojas dinámicas también mejoran la calidad al eliminar la posibilidad de un doblez cuando el operador no apoya la pieza correctamente durante todo el ciclo del ariete.

La tecnología también está cambiando la forma de las herramientas. La mayoría de las plegadoras modernas están equipadas con un sistema de sujeción de herramientas eléctricas. Estos sistemas afectan principalmente el tiempo de instalación al no solo reducir la pérdida de tiempo por apretar los tornillos, sino también al colocar las herramientas automáticamente en la posición inicial, eliminando así la posibilidad de que las herramientas se instalen de forma incorrecta.

La mayoría de los fabricantes de herramental de precisión utilizan algún tipo de cierre de seguridad para proteger al operador de las herramientas que se caen. Una captura de cola de milano completa es una nueva característica introducida en el mercado de América del Norte (ver Figura 7 ). Este sistema no solo evita que el punzón se caiga si la abrazadera se abre cuando el ariete está levantado, sino que también permite la instalación vertical frontal y la eliminación de cualquier tamaño o peso del punzón.

Otra característica notable de seguridad y productividad es que la instalación y eliminación horizontal lateral se mejoró debido a la corredera de cola de milano completa.

En general, los recientes avances en tecnología han facilitado que las operaciones de doblado de los fabricantes sigan el ritmo de los sistemas de corte más rápidos de la actualidad, al tiempo que mejoran significativamente la seguridad del operador.


Follws de doblez de chapa frontal