Medidas y monitores de dispositivos de sujeción inteligentes

La conectividad y la recopilación de datos se han convertido en temas generales en el mecanizado y la fabricación. Los fabricantes de equipos originales de máquinas herramienta y los proveedores de accesorios continúan incorporando capacidades automáticas de retroalimentación/supervisión en sus equipos para permitir que los talleres tengan un mayor control sobre sus procesos de producción. Por ejemplo, Hainbuch America Corp. proporciona capacidades inteligentes en sus mandriles y mandriles TopPlus IQ. Estos dispositivos inteligentes de sujeción de piezas están integrados con sensores que incluyen capacidades de monitoreo de parámetros de sujeción y medición de piezas. Están diseñados para mejorar el flujo de trabajo mediante la reducción de los tiempos de los procedimientos de medición y la disminución de los desperdicios mientras transmiten datos al controlador de la máquina para analizar y ajustar el proceso.

Al igual que los demás productos de sujeción de piezas de la empresa, la tecnología IQ se creó en función de los comentarios de los clientes para determinar la mejor manera de diseñar los dispositivos. “Tenemos que asegurarnos de mantener la integridad de nuestro producto y adaptarlo para el crecimiento futuro”, dice el ingeniero de aplicaciones de Hainbuch, Jim McCraw. "El sistema de mandril/mandril IQ está dando ese paso adelante en función de los comentarios de los clientes, incluido dónde colocamos los sensores y qué tipos de datos tratamos de capturar".

Añade que, con la ayuda de los clientes, el departamento de I+D de la empresa puede probar los mandriles/mandriles a medida que los desarrollan, dejando espacio para el crecimiento futuro del producto.

Medición y seguimiento automáticos

Es un hecho que los talleres de mecanizado tienen curiosidad constante sobre lo que sucede dentro de un mandril o dispositivo de sujeción y cómo afecta el resultado de la pieza de trabajo, según McCraw. Por lo tanto, las capacidades automáticas de medición y monitoreo de los mandriles y mandriles IQ son un avance natural en la línea de productos de sujeción de piezas de la compañía.

El mandril IQ se puede utilizar para medir la diámetro de la pieza terminada. Estos datos se procesan en el controlador o en la computadora maestra y también se muestran en un anillo LED en el mandril. Crédito de la foto:Hainbuch America Corp.

Tradicionalmente, los operadores de máquinas necesitaban prestar mucha atención a las características del proceso, como la temperatura, las presiones de sujeción, la rigidez y la vibración del dispositivo de sujeción y la pieza de trabajo, y documentar sus hallazgos para uso futuro, explica McCraw. Al reconocer que un posible error humano y confiar en la experiencia de un operador podría ser problemático, los ingenieros de Hainbuch diseñaron los dispositivos de sujeción de piezas IQ para capturar automáticamente, y con mayor precisión, estos datos y transmitirlos a una base de datos.

“De esta manera, un operador no tiene que tratar de digerir lo que sucede dentro de la máquina y luego tomar decisiones sobre la mejor manera de solucionarlo”, dice McCraw. Con la tecnología IQ, los aspectos críticos del proceso de sujeción de piezas se programan en el dispositivo y luego genera información precisa que se envía al control de la máquina.

Las posibilidades de medición y supervisión de los dispositivos de sujeción TopPlus IQ incluyen:

• Sujeción y medición en un solo paso , sin utilizar una máquina de medición independiente. Esta característica puede detectar si se produjo el diámetro correcto en el mecanizado anterior.
• Detección del contacto de la pieza a través de sensores en el cuerpo básico y a través del contacto de apoyo de la pieza de tres puntos en el tope de la pieza. Los sensores pueden detectar virutas en el tope final de la pieza de trabajo sin un control de detección de aire complejo con una unidad giratoria y tuberías.
• Medición de la temperatura del dispositivo de sujeción. Esta capacidad puede detectar un cambio de temperatura gradual causado por el proceso de mecanizado.
• Medición de las RPM del dispositivo de sujeción. Conocer la velocidad puede ser ideal para el monitoreo de condición para la elaboración de diagramas de análisis basados ​​en RPM, detectando pérdidas por inercia.
• Monitorización continua de la fuerza de sujeción directamente en la pieza de trabajo. La desviación de un valor de fuerza de sujeción calibrado se determina de esta manera, pero no proporciona una medición absoluta. La monitorización puede detectar si la fuerza de sujeción de la unidad hidráulica/cilindro de sujeción es adecuada para la pieza de trabajo. Además, el análisis de los datos de medición de la fuerza de sujeción permite una fabricación de proceso confiable y es un componente importante del mantenimiento según sea necesario.

Aunque es posible recopilar toda esta información, muchos talleres de maquinaria optan por recopilar solo cierta información que consideran más útil para sus aplicaciones. Este proceso es una transmisión de datos y energía sin contacto entre el dispositivo de sujeción giratorio y el estator fijado en el cabezal.

Hay tres formas en que los dispositivos de sujeción de piezas IQ pueden utilizarse para medir/supervisar:1) en la máquina; 2) al manipular la pieza de trabajo, y 3) en una estación de medición. Crédito de la foto:Hainbuch America Corp.

Distribución de datos

El taller de maquinaria puede determinar qué datos recopilar de la tecnología IQ y qué hacer con esos datos, manual o automáticamente. Por ejemplo, una opción es que el mandril/mandril IQ muestre cierta información en una pantalla o interfaz gráfica de usuario, que son los datos enviados directamente desde los sensores al operador para que este responda. O el sistema de sujeción de piezas IQ se puede programar para que los datos puedan realimentarse al control de la máquina y, en respuesta, la máquina herramienta puede hacer ajustes en función de los puntos establecidos o incluso implementar herramientas de respaldo si se alcanzan los puntos de desgaste. El cliente trabaja con el fabricante de la máquina para que pueda configurar la ruta deseada, o las respuestas, activadas a través del control de la máquina.

“Algunos talleres quieren que el proceso sea lo más automatizado y remoto posible”, explica McCraw. "Depende de cuán crítico sea el proceso y cuánta interfaz quieran que tengan los operadores".

Además, los talleres mecánicos deben considerar el tipo de bucle de conectividad en el que eligen incorporarse al sistema, según McCraw. Las empresas no solo pueden enviar datos y compartirlos, sino también recibir información compartida.

El mandril IQ se puede utilizar en la máquina para medir el diámetro de la pieza de trabajo, la temperatura, las RPM, el contacto con la pieza de trabajo y la fuerza de sujeción de la pieza de trabajo. Los datos se procesan en el controlador o en la computadora maestra y se muestran en el panel de la máquina. Crédito de la foto:Hainbuch America Corp.

Los datos recopilados por la tecnología IQ se pueden mantener dentro de la empresa, dentro de una familia de empresas, o se pueden compartir con las redes elegidas. El intercambio de datos y la privacidad de la información deben ser cuidadosamente considerados y monitoreados dentro del sistema.

El tipo de bucle de conectividad que se elige determina cómo funciona la transmisión de datos. Sin embargo, en general, los sensores IQ envían información con un sistema Fieldbus directamente a un controlador de máquina oa una interfaz gráfica de usuario. Los datos también pueden ir a una red de fábrica a un sistema central que puede usar esos datos junto con otros datos enviados por otros centros de trabajo de la fábrica para orquestar digitalmente los procesos y resultados generales de las fábricas. Este sistema de control central luego se puede interconectar con proveedores y recursos externos para usar sus datos para ayudar a realizar ajustes en sus operaciones internas.

“Aquí es donde la puerta de enlace puede expandirse al Internet de las cosas y compartir estos datos con recursos remotos o tomar datos compartidos pertinentes de otras fuentes”, dice McCraw.

El papel del operador

Aunque el sistema de mandril/mandril IQ se considera automático, el operador le enseña qué hacer y, por lo tanto, no es completamente automático

Este mandril IQ es para medir la pieza de trabajo terminada aburrir. El procesamiento de datos ocurre en el controlador o en la computadora maestra y se puede mostrar a través de una pantalla en la estación de medición. Crédito de la foto:Hainbuch America Corp.

dispositivo. Además, dependiendo de la aplicación particular, la intervención humana puede ser muy beneficiosa. Por ejemplo, un operador debe reconocer cuando cierta tecnología no está funcionando correctamente y luego intervenir cuando sea necesario.

En la mayoría de estos sistemas automatizados, los clientes se esfuerzan por controlar un proceso y tienen reacciones constantes a los síntomas que deben abordarse. “Entonces, si están respondiendo manualmente a un síntoma que les ha sido devuelto por un sensor, el efecto final de la tecnología IQ solo será tan confiable como el operador lo sea para corregir el problema”, explica McCraw. Pero, con la compensación automática dentro del controlador de la máquina, las máquinas siempre toman decisiones basadas en hechos que han sido programados en ellas. Por mucho que la tecnología dependa de nosotros, debemos confiar en la tecnología. Dependemos de la precisión de los demás, añade.

Un poco de automatización a la vez

La tecnología de sujeción de trabajos TopPlus IQ de Hainbuch permite a los talleres integrar procesos automatizados como se describe gradualmente. Se pueden integrar uno o dos sensores, mandriles o estaciones de medición a la vez en una máquina herramienta para que la automatización no tenga que ocurrir todo a la vez.

“Creo que cuantas más personas se den cuenta de los beneficios de implementar la automatización a pequeña escala, más fácil será justificarla con inversiones más grandes”, explica McCraw.

Los beneficios de estos dispositivos de sujeción inteligentes son claros, especialmente para aplicaciones de alta producción. Los mandriles y mandriles IQ automáticos aumentan la productividad de la máquina y la capacidad del proceso, aseguran un programa de mantenimiento necesario, monitorean las fuerzas de sujeción definidas y documentan los resultados para replicar proyectos repetidos.

Hainbuch América Corp. | hainbuchamerica.com