Soluciones Modulares para Multi

Maximizar la productividad de corte de metales requiere más que simplemente aplicar altas velocidades de corte y velocidades de avance. Para ser verdaderamente competitivo, un taller también debe maximizar la utilización del tiempo disponible para realizar el trabajo. Las estrategias actuales de administración del tiempo incluyen el uso de máquinas multitarea que pueden realizar varias operaciones en una sola configuración, al mismo tiempo que eliminan el tiempo que se dedica a mover las piezas de una máquina a otra para su finalización final.

La creación de una pieza en una única fijación genera ahorros significativos al eliminar el trabajo en proceso y los errores de reparación. Sin embargo, un inconveniente es la dificultad de gestionar diferentes tipos de chips producidos a partir de cada una de las operaciones individuales de una máquina multitarea/multiproceso.

Bourn & Koch Inc. (B&K), Rockford, Illinois, proveedor de sistemas automatizados de máquinas herramienta y especialista en equipos de rectificado y fabricación de engranajes, diseñó una máquina multitarea llamada MT3. El sistema se basa en una rectificadora vertical estilo Blanchard, diseñada para brindar capacidades completas de torneado y fresado. Un robot dedicado cambia herramientas y piezas de trabajo, así como también cartuchos de husillo de torneado y rectificado/fresado separados.

En el proceso de desarrollo, B&K determinó que el manejo eficiente de los diversos tipos de virutas formadas en las diversas operaciones de mecanizado presentaba problemas potenciales. Esto se debe a que la molienda generalmente produce virutas similares a lodos, mientras que las virutas de fresado pueden ser grandes y fragmentadas, y las virutas del torneado y la perforación pueden ser largas y fibrosas.

Bourn & Koch se puso en contacto con los proveedores de transportadores para evaluar las alternativas de gestión de virutas. Las opciones incluyeron transportadores de placa de arrastre y estilo de arrastre que normalmente manejan bien el lodo de molienda, pero pueden tener dificultades para manejar otros tipos de virutas creadas por el sistema MT3. Durante su búsqueda, B&K contactó al especialista en manejo de materiales Jorgensen Conveyor & Filtration Solutions, Mequon, Wis., que diseña y fabrica equipos de manejo de virutas y filtración de refrigerante.

Después de estudiar la máquina B&K, Jorgensen diseñó una cinta transportadora de acero con bisagras que podía manejar los tres tipos de astillas. La solución se basó en el transportador EcoFilter de la empresa, un sistema autolimpiante de eliminación de virutas y filtrado de refrigerante en dos etapas.

Además del filtrado aproximado que proporciona la cinta transportadora, las cajas de filtro removibles dentro del marco del transportador brindan beneficios adicionales. Las partículas grandes se filtran del chorro de virutas hasta un nivel de 200 micrones o menos, y se eliminan antes de llegar al tanque de refrigerante. Luego, el refrigerante restante y las partículas finas se bombean a través de una bolsa que filtra el refrigerante hasta una claridad de hasta 10 micrones o menos.

Para aplicaciones con una gran importancia para la molienda, que genera un mayor volumen de lodo, Bourn & Koch utiliza filtración ciclónica en lugar de filtros de bolsa, junto con el nuevo sistema PermaClean de Jorgensen. Los tanques de refrigerante equipados con PermaClean mantienen el refrigerante en movimiento agregando boquillas eductoras al tanque, suspendiendo las partículas de astillas y evitando que se asienten. Cuando se combina con la filtración ciclónica, el sistema de filtración prácticamente no requiere mantenimiento, lo que reduce significativamente la mano de obra requerida para la limpieza frecuente del tanque, según el proveedor.

Tanto la máquina herramienta MT3 como el transportador de Jorgensen ofrecen modularidad que permite a los usuarios actualizar sus sistemas y agregar operaciones de corte o accesorios. Un taller puede usar las capacidades de rectificado, fresado y torneado de la máquina MT3 individualmente si lo desea. Los husillos de rectificado proporcionan movimiento giratorio para fresado y taladrado, mientras que los husillos de torneado contienen herramientas de torneado estáticas dedicadas que dirigen las fuerzas de torneado de manera diferente a una máquina de torneado/fresado estándar.

Los husillos de B&K no usan un freno para dirigir las fuerzas de giro a través de los cojinetes giratorios. En cambio, para el torneado, se cambia todo el husillo, por lo que no se ve comprometido al agregar adaptadores de herramientas o ejes extendidos, dijo la compañía.

Los usuarios pueden programar la máquina a través de un sistema CAM o programarla manualmente para realizar tareas individuales. Bourn & Koch tiene su propia interfaz hombre-máquina (HMI) de rectificado controlada por voz conversacional para usar con un sistema Fanuc Manual Guide I para fresado y acabado de tipo OD e ID. El control de la máquina B&K también cuenta con un programa de listado maestro en el que los usuarios pueden crear programas separados para cada herramienta y luego unirlos para procesar ciertas partes.

El control de la máquina dirige al robot independiente para cambiar las herramientas en el husillo o cambiar los propios husillos. Los husillos de fresado/rectificado HSK 50 y HSK 63 están disponibles actualmente, al igual que los husillos de torneado HSK 63 y HSK 100. Los cartuchos del husillo se bloquean en el motor del husillo de la máquina a través de una gran conexión similar a HSK que Bourn & Koch llama su HBK 200. El robot independiente tiene una pinza única a la que la compañía se refiere como Alien Claw debido a las características de garra necesarias. para realizar cambios de herramienta y husillo y completar el manejo de piezas en proceso.

En este punto de su desarrollo, la máquina MT3 es una fresadora/torneadora/rectificadora de tres ejes. Un eje Y virtual crea el tercer eje en el que las coordenadas cartesianas se convierten en coordenadas cilíndricas, lo que permite que los ejes C y X produzcan movimientos angulares al combinar el movimiento de los ejes giratorio y lineal. El malabarismo de las coordenadas y la programación permite el mecanizado de orificios descentrados sin volver a fijar las piezas de trabajo a medida que la mesa de la máquina se mueve hacia adelante y hacia atrás, y el eje X se mueve hacia adentro y hacia afuera para rectificar alrededor del orificio descentrado.

"Desde el principio, nuestro enfoque estuvo en la modularidad con el nuevo diseño de la máquina", dijo Peter Mischler, gerente de ingeniería de Bourn & Koch. "Pero además de eso, la capacidad de actualización también fue clave para lograr nuestro objetivo de una verdadera flexibilidad continua, y Jorgensen se dio cuenta rápidamente de eso y proporcionó el sistema perfecto".

Una característica modular del sistema Jorgensen es un diseño de carcasa que permite el intercambio de cintas transportadoras. Para la primera máquina que diseñó Bourn & Koch, la empresa utilizó una cinta transportadora de acero con bisagras estandarizada.

Sin embargo, la modularidad del sistema Jorgensen permite que un cliente que desee utilizar la máquina principalmente para rectificado y muy poco fresado y/o torneado pida la máquina con una correa estilo arrastre. La correa de arrastre tiene el mismo cuerpo transportador que la correa articulada y encaja en el sistema de tanque prediseñado.

Esta capacidad de adaptación puede entrar en juego si un taller compra la máquina para realizar un determinado proyecto y luego necesita hacer un cambio. Por ejemplo, si el taller determina que principalmente se dedicará al esmerilado, podría ser necesario cambiar el sistema transportador de virutas de una correa de acero con bisagras a una correa tipo arrastre. La modularidad del sistema transportador también hace posible comprar una cinta nueva y no un transportador completamente nuevo. El marco y el cuerpo del transportador seguirían siendo los mismos.

Otra ventaja del sistema flexible es la libertad de elegir diferentes tipos de unidades de filtración como filtros de gravedad, filtros de bolsa o filtros ciclónicos como filtración primaria para el sistema. B&K está interesada en la filtración ciclónica porque elimina los medios filtrantes y el mantenimiento asociado.

Cuando Bourn & Koch se acercó a Jorgensen con respecto a las soluciones de transportadores, Jorgensen enfatizó su capacidad para ofrecer un paquete de refrigerante modular completo basado en su sistema FlexFiltration que podría configurarse para satisfacer las necesidades del cliente. Esto incluyó la flexibilidad para manejar cambios y actualizaciones en el sistema de mecanizado, como herramientas de refrigeración interna y ajustes del nivel de filtración, según Karl Kleppek, presidente y director de operaciones de Jorgensen, quien explicó que el sistema también podría agregar enfriadores y otros accesorios.

"Debido a que el MT3 se puede configurar para piezas específicas y/o familias de piezas, el sistema de filtración y transportador debe proporcionar la máxima flexibilidad", agregó Kleppek. "Tal capacidad permite a Bourn & Koch construir fácilmente el transportador y la filtración puede aumentar en gran medida la productividad y la flexibilidad generales. La combinación de las innovaciones de máquinas herramienta de B&K con la tecnología avanzada de circuitos de refrigeración proporcionada por Jorgensen es evidencia del valor de este enfoque.

Con más de 70 años de experiencia en el diseño y la fabricación de soluciones avanzadas de transporte, filtración de refrigerante y manejo de materiales para las industrias de máquinas herramienta, filtración de fluidos, metalurgia, manejo de unidades y reciclaje, Jorgensen ofrece una amplia gama de sistemas estándar y personalizados para clientes globales, señaló Kleppek. Todos los productos están diseñados para proporcionar soluciones de productos de alta calidad, rentables y basadas en aplicaciones, incluso para los entornos más exigentes, agregó. Las marcas de la empresa y su extensa línea de productos incluyen MunchMan, EcoFilter, Filterveyor, ShuttlePro, FlexFiltration, PermaClean, FlexForce y los sistemas de control ecológico UVS.

Para obtener más información sobre Bourn & Koch Inc., visite https://www.bourn-koch.com o llame al 815-965-4013. Para obtener información sobre Jorgensen Conveyor & Filtration Solutions, visite https://www.jorgensenconveyors.com o llame al 262-242-3089.

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