Agacharse en una plegadora modernizada

Inclinarse en una plegadora modernizada


Si entrara en el departamento de prensa plegadora de un fabricante hace 20 años, vería una imagen muy diferente. Si una máquina producía una variedad de trabajos nuevos y de baja cantidad durante un turno, pasaba la mayor parte de su tiempo preparándose y relativamente poco tiempo doblando piezas buenas.

Las configuraciones de la máquina también se veían diferentes hace 20 años. La flexión de etapas, con múltiples juegos de punzones y matrices dispuestos de manera que un operador pudiera (idealmente) completar una parte compleja en una configuración, siguió siendo una rareza en muchos talleres de trabajo. Tales configuraciones requerían tiempo, lo que exigía lotes más grandes. Una persona de configuración con talento también tenía que poder visualizar la secuencia. Muy a menudo, tenía más sentido dividir la operación de conformado en varias configuraciones más simples.

La flexión de la etapa no era desconocida, pero no era tan común como lo es hoy, y eso es en gran parte gracias al software. La programación y la simulación de pliegues sin conexión lideraron la evolución, pero el software no es la única pieza del rompecabezas. Si encaja correctamente con las otras piezas (buena comunicación, herramientas, material, flexión adaptativa y automatización de cambio de herramienta), el resultado es una operación de flexión que pasa casi todo su tiempo formando piezas buenas y, en última instancia, ganando dinero.

Engañosamente simple

Alguien que no esté familiarizado con la prensa plegadora podría mirar la configuración de doblado de una etapa y preguntarse qué lo hace tan complicado. Pero incluso una configuración relativamente simple de dos estaciones, con dos juegos de troqueles uno al lado del otro, es mucho más complicado de lo que parece, incluso si está doblando una caja común.

Para cada conjunto de herramientas de troquel, el operador debe considerar la altura de la caja interior o la altura de la brida, y asegurarse de que la altura del punzón, el ancho del pistón y la luz del día (el espacio entre la punta del punzón y la superficie del troquel cuando está abierto) pueda acomodarlo. Pero cuando introduce una segunda estación, necesaria cuando se forman cajas con diferentes longitudes y anchos, debe tener en cuenta la longitud de la brida sin forma para asegurarse de que no tenga posibilidades de colisionar con la estación de herramientas adyacente.

La mayoría de los operadores de doblado con experiencia razonable podrían resolver esto mentalmente. Pero, ¿qué pasa con las piezas con múltiples bridas en diferentes direcciones y diferentes ángulos? ¿Qué pasa si tienes una serie de curvas positivas y negativas? Todo esto crea una gran complejidad.

Otro aspecto engañosamente simple de la flexión involucra alturas cerradas. Del mismo modo, supongamos que tiene dos estaciones de herramientas, una con un troquel V estrecho y otro con un troquel V mucho más ancho; ambos están doblando el mismo material en un ángulo de 90 grados, pero la matriz V más ancha produce un radio mayor. Pero para producir ese radio más grande, el punzón debe descender más en el espacio del dado, lo que provocaría que la herramienta con el dado en V estrecho colisionara.

Las herramientas pueden fabricarse a una altura de cierre común o pueden ajustarse para que coincidan. En cualquier caso, el software de simulación puede revelar estas complicaciones antes de que el trabajo llegue a la prensa plegadora.

El operador y la secuencia de plegado

Si un operador recibe un trabajo de doblado complejo que involucra múltiples dobleces en múltiples direcciones, lo más probable es que la pieza se pueda doblar de una sola manera, o como mucho de varias maneras. A medida que las geometrías de las partes se vuelven más simples, generalmente aumenta el número de opciones de secuencia de plegado, es decir, hay muchas formas de plegar una parte.

El software actual generalmente elige la secuencia de plegado óptima para la máquina, las herramientas y la aplicación. Dicho esto, aquellos que programan nunca deben "tirar el trabajo por encima de la pared" a aquellos que instalan la máquina y se doblan. Doblar es un esfuerzo de colaboración. El software moderno incorpora las geometrías y características de la herramienta y la máquina (como movimientos de eje mínimos y máximos) que se utilizarán en el freno durante la flexión. Pero el operador sigue siendo el que cambiará las herramientas y manipulará las piezas de trabajo entre las curvas.

Las preferencias abundan y los movimientos incómodos entre las curvas y las estaciones de herramientas pueden dificultar el trabajo del operador. Digamos que una parte necesita girar en la dirección Z, una hazaña imposible si hay golpes y dados en el camino. Por lo tanto, el operador debe deslizar la pieza hacia un lado, sacar la pieza del sobre de trabajo, voltear la pieza y luego reorientarla correctamente contra el contragolpe. Es factible pero ciertamente no es eficiente ni ergonómico, y hay una buena posibilidad de que el operador marque la pieza. Las piezas cosméticamente críticas pueden necesitar ser reelaboradas o incluso desechadas. Todo esto podría haberse evitado con una conversación rápida entre el programador y el operador.

Una vez más, los paquetes de simulación se han vuelto más inteligentes a lo largo de los años, por lo que no es común desarrollar una secuencia de plegado llena de movimientos incómodos. El software ahora generalmente encuentra la mejor manera en que un operador podría doblar una pieza de trabajo. En cualquier caso, una comunicación saludable entre el programador y el operador sigue siendo la forma más efectiva de aprovechar al máximo una operación de doblado.

La tecnología de backgauge también ha jugado un papel aquí, y el movimiento de backgauge ahora se simula junto con las herramientas. Hace años, los backgauges eran superficies planas y se movían en un número limitado de ejes. Hoy en día, los backgauges multiaxis mueven los dedos independientemente en múltiples direcciones. El moderno software de simulación fuera de línea proporciona no solo opciones de medición, sino que también puede observar la curva antes de doblar, durante la flexión, simular la recuperación elástica y advertir sobre posibles colisiones.

Los dedos del backgauge proporcionan a los operadores múltiples puntos de contacto, y los bolsillos mecanizados en esos dedos sostienen la pieza de trabajo. La forma del dedo del backgauge, incluidos los dedos personalizados diseñados para trabajos específicos, se puede importar al software de simulación, lo que permite a los programadores detectar problemas de colisión o interferencia antes de hacer los dedos y comenzar el trabajo.

Una vez más, la comunicación sigue siendo importante, no importa cuán completa sea la simulación virtual. Después de todo, los operadores son los que deslizan las piezas contra esos backgauges todos los días.

Optimización de configuraciones

Considere una parte con una brida hacia abajo flanqueada por dos bridas hacia arriba. Las dos bridas hacia arriba tienen longitudes de curvatura cortas, la brida hacia abajo tiene una longitud de curvatura larga, pero las tres están en la misma línea de curvatura. Las versiones anteriores del software fuera de línea a menudo creaban tres estaciones, una para la brida izquierda, otra para la derecha y una final para la curva más larga en el medio.

Esto puede funcionar, pero la configuración también ocupa tres estaciones de plegado a lo largo de la cama. En términos generales, cuanto más formación se pueda lograr en menos estaciones, más flexible y eficiente puede ser la secuencia de formación.

En este caso, una estación podría formar esas dos bridas hacia arriba que comparten la misma línea de curvatura. Consistiría en un solo punzón y dos troqueles segmentados, con suficiente espacio en el medio para permitir el espacio libre para la brida media. La segunda estación entonces formaría la brida central. Lo que una vez se formó en tres estaciones ahora se puede formar en dos, dejando más espacio en la cama de la máquina para que estaciones adicionales procesen otras curvas en la pieza. Cuanta más variedad de curvas pueda formar una configuración, más eficiente puede ser el operador de flexión.

Este es solo un ejemplo simple, e incluso antes de que la simulación de flexión estuviera disponible, la optimización de esta configuración por etapas no habría estado fuera del alcance de los operadores experimentados. Hoy, sin embargo, la simulación de software optimiza múltiples estaciones de doblado en un grado que hubiera sido imposible para los operadores veteranos de desarrollar rápidamente.

Hacer que los resultados sean repetibles

Hoy, los programadores y operadores pueden ver una simulación de curva y estar seguros de que la simulación refleja la realidad y que la primera parte será una buena parte. Dicho esto, varias otras piezas del rompecabezas también deben encajar en su lugar.

El software ha liderado el camino, pero hay otras piezas en el rompecabezas cuando se opera una plegadora modernizada

En esta aplicación de flexión adaptativa, un láser mide el ángulo de curvatura en el proceso.

Las herramientas pueden estar mal colocadas, caídas o dañadas. Dependiendo de la tecnología de sujeción de herramientas, la posición del punzón y la matriz podría estar ligeramente apagada, no asentada correctamente, incluso instalada al revés. Además, debido a que la simulación ahora puede desarrollar incluso las configuraciones de etapas más complejas rápidamente, un operador podría ver una amplia gama de configuraciones en el horario del día, desde las más simples que usan una o dos estaciones, hasta las más complejas que abarcan una porción significativa de la cama de la prensa plegadora.

Este desafío preparó el escenario para quizás el avance más significativo en los últimos 20 años: la prensa de cambio automático de herramientas. Al presionar un botón, las herramientas cambian automáticamente y se colocan exactamente en el lugar correcto, duplicando exactamente lo que aparece en la simulación. A medida que cambian las herramientas, el operador prepara el material para el siguiente trabajo, que, en estos días, podría tener un tamaño de lote de 12, cinco o incluso una sola pieza.

Por supuesto, automatizar el cambio de herramienta no tendría sentido si los operadores tuvieran que pasar mucho tiempo probando piezas, o si las estaciones de herramientas no estuvieran optimizadas, o si la operación no tuviera en cuenta el cambio de las propiedades del material y las variables de dirección del grano .

Las operaciones de doblado hoy en día son muy diferentes de lo que eran hace 20 años, y sin duda habrá más innovación que hará que el doblado sea aún más eficiente de lo que es hoy. Pero con suficientes piezas de rompecabezas en su lugar, una operación de doblado hoy en día puede convertirse en una de las operaciones más flexibles en la fábrica fabulosa.