Alta precisión y extrema suavidad 

Eisenmann apuesta por un sistema completo de STOBER compuesto por un servomotorreductor síncrono, un cable y el regulador de accionamiento adecuado:

En una instalación de pintura, un robot industrial con pinzas se encarga de la manipulación de llantas de distintos tamaños y pesos. Hasta el momento, Eisenmann había recurrido para ello a la técnica de accionamiento neumática. Sin embargo, esta resultaba poco rentable y solo permitía una regulación limitada. Por este motivo, el fabricante de maquinaria decidió apostar por la tecnología de STOBER: el especialista en accionamientos suministró un sistema compuesto por servomotorreductores síncronos, cables y reguladores de accionamiento adecuados y perfectamente adaptados a los requisitos de la aplicación.

«Nuestra instalación robotizada puede incluso recoger un huevo crudo con tal delicadeza que no lo daña», afirma Peter Butz, desarrollador de producto de Eisenmann GmbH, en Böblingen. Con ello subraya hasta qué punto la instalación puede regularse con sensibilidad y precisión. En realidad, el sistema realiza tareas industriales exigentes: en lugar de manipular huevos, el robot recoge llantas de distintos tamaños y pesos y las conduce a una instalación de pintura. Además de instalaciones industriales de pintura y manipulación, el fabricante de maquinaria también desarrolla sistemas de transporte autónomos y tecnologías de pretratamiento y filtración. «Cada solución es única, porque la adaptamos a medida de los requisitos de nuestros clientes», señala Butz. «Varía en la compleja interacción entre las distintas etapas del proceso y los sistemas de transporte adaptados a ellas». En sus desarrollos, la empresa se centra en soluciones rentables y que preserven los recursos, siempre con el objetivo de generar para sus clientes un valor añadido claro y tangible. 

De la neumática a la electrónica 
Con esta exigencia, Eisenmann también ha optimizado el sistema de manipulación. «Está compuesto por robots industriales con una o varias pinzas. Antes teníamos instalados accionamientos neumáticos», explica Peter Butz. En un primer momento, había muchos argumentos a favor de esta solución: estos accionamientos son simples, dinámicos y relativamente económicos. Sin embargo, se consideran poco eficientes y ofrecen una capacidad de regulación limitada. Además, la generación de aire comprimido consume mucha energía, y las fugas ocasionan pérdidas y costes adicionales. Por este motivo, Eisenmann se decidió por los accionamientos eléctricos. Estos funcionan con una eficiencia energética significativamente mayor, su funcionamiento es más rentable y permiten la integración directa de sensores.  

Tras la decisión de adoptar una solución de accionamiento servoeléctrica, el siguiente paso fue integrar esta tecnología de forma práctica en el concepto de pinza ya existente. En el marco de los nuevos requisitos del proyecto, las soluciones de accionamiento de STOBER pasaron a ser el centro de atención de los desarrolladores de Eisenmann. 

Con Klaus Buschko como interlocutor de ventas y Robert Boger desde ingeniería de aplicaciones, STOBER elaboró junto con Eisenmann una solución adecuada. El punto de partida fue una instalación de prueba que demostró que la técnica de accionamiento de un competidor, utilizada inicialmente como prototipo, no cumplía por completo los requisitos de regulabilidad. En particular, la solución de dos cables prevista inicialmente resultó desfavorable a la hora de desplazar la pinza. 

Técnica de accionamiento de alta precisión
En la solución de STOBER, la pinza fijada al robot se desplaza hacia el componente: primero a velocidad rápida, después se detiene un milímetro antes del contacto y se aproxima de forma controlada a velocidad lenta hasta la llanta para recogerla. El resultado es un proceso extremadamente sensible, con el que incluso puede agarrarse con seguridad un huevo crudo sin dañarlo. «Para nosotros es especialmente importante contar también con un alto par de retención», explica Peter Butz, desarrollador de producto. Esto se debe a que el brazo robótico puede detenerse bruscamente durante su movimiento y volver a arrancar con rapidez. Durante este proceso, la llanta debe mantenerse siempre sujeta con total seguridad. Por ello, se requería una solución de accionamiento ligera y compacta, ya que está integrada directamente en la pinza.  

STOBER suministró reductores cónicos de la serie KL con un servomotor síncrono EZ montado directamente. Esta unidad compacta ofrece unas dimensiones de montaje favorables y una alta densidad de potencia. «Gracias a su robusto apoyo y a la alta calidad de la tecnología de dentado, los reductores cónicos de STOBER son extremadamente resistentes y estables al vuelco», explica Buschko. Otra característica importante de esta serie es su gran suavidad de funcionamiento. Dado que la pinza se desplaza a lo largo de dos ejes, para el control se utiliza el regulador de accionamiento independiente compacto SC6. Si se añaden más pinzas, el SC6 se combina con el regulador de accionamiento SI6, diseñado para la tecnología de conexión en hilera. Esto permite soluciones desde dos hasta cinco pinzas, de modo que Eisenmann puede responder a los más diversos requisitos de sus clientes. 

Los motorreductores y reguladores de accionamiento están conectados mediante la One Cable Solution (OCS) de STOBER. El cable híbrido, con el protocolo preparado para el futuro EnDat 3, transmite tanto los datos del encoder como los datos de potencia a través de un solo cable. Así se consigue un sistema integral compuesto por un servomotorreductor síncrono, un cable y un regulador de accionamiento. Con ello se logró evitar el problema que se producía en la solución de dos cables prevista inicialmente. Además, el esfuerzo de montaje se reduce considerablemente. 

Independiente del tipo de robot 
STOBER ha ampliado los reguladores de accionamiento SC6 y SI6 con funciones PROFINET adicionales. En combinación con el módulo de seguridad SU6, admiten funciones de seguridad como STO (Safe Torque Off) y SS1 (Safe Stop 1) a través de PROFIsafe.«Gracias a la posibilidad de programación libre, los desarrolladores de Eisenmann pueden complementar de forma específica sus propios conocimientos». De este modo, se crea un sistema flexible y multifuncional que puede integrarse en distintos tipos de robot, independientemente del fabricante.  

Durante el proyecto también se identificó el potencial de optimización durante el funcionamiento. Durante los periodos de inactividad prolongados, los motores siguen recibiendo corriente y, como consecuencia, generan calor. Para evitar esta carga térmica, los accionamientos se reequiparon con un freno.

STOBER también incorporó soportes de par en los reductores. Estos absorben los pares de reacción o diferenciales y los transfieren a la estructura portante circundante. De este modo, se evita que el motor o la carcasa giren sobre sí mismos. Para lograr una construcción aún más compacta, la geometría de estos soportes se adaptó en consecuencia.

Eisenmann se beneficia ahora de un sistema de accionamiento adaptado de forma óptima a sus requisitos, así como de una constante asistencia técnica. «Con STOBER apostamos por una solución de accionamiento preparada para el futuro, de bajo consumo y sensible hasta el último detalle», concluye satisfecho Butz. 

Imagen 1: Fuerte en la manipulación de llantas: el robot industrial con pinza de Eisenmann sujeta con seguridad, precisión y estabilidad de proceso. 

Imagen 2: Sensibilidad al más alto nivel: la pinza de Eisenmann incluso agarra un huevo crudo sin dañarlo. 

Imagen 3: Reductor cónico de la serie KL (a la derecha) con servomotor síncrono EZ montado directamente y One Cable Solution (OCS).

Imagen 4: La cartera de productos de STOBER: reguladores de accionamiento, motorreductores y cables; el usuario lo obtiene todo de un solo proveedor.

Derechos de las fotografías: STÖBER Antriebstechnik GmbH + Co. KG  

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STOBER desarrolla y fabrica componentes y sistemas de técnica de accionamiento personalizados y altamente eficientes compuestos por reductores, motores, cremalleras y reguladores de accionamiento para soluciones personalizadas. Se utilizan en diversas industrias, como la automatización y la robótica, así como en las industrias del plástico, del envasado y en máquinas-herramienta. STOBER está presente en más de 40 países con 14 filiales y 80 socios de servicio. Además de la sede central en Pforzheim/Alemania, la empresa tiene sus propias plantas de producción en Hungría y Estados Unidos. La empresa familiar emplea actualmente a unas 1000 personas en todo el mundo.

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