Fabricación de rodamientos lisos para controladores de movimiento

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Los gerentes de planta y los ingenieros en muchas industrias han descubierto que la productividad se puede aumentar agrupando estrechamente las máquinas que realizan pasos de producción continuos en celdas de trabajo integradas.esto es en Rodamiento Miba Planta en McConnellsville, Ohio. La empresa instaló recientemente una nueva celda de trabajo de prensa de cojinetes, fabricada por multiprensa inc. , Columbus, Ohio. La nueva celda de trabajo incluye una prensa de corte, una prensa de corte y una prensa de conformado de dos etapas con transferencia de piezas robotizada para la fabricación de cojinetes partidos para cigüeñales.

Miba ha estado fabricando cojinetes utilizando una serie de prensas de estampado discretas para trabajo pesado, pero ante la necesidad de aumentar la capacidad de fabricación de la fábrica y mantener un alto nivel de calidad del producto, el gerente de la fábrica, Jerry Donahue, buscó la forma más eficiente de aumentar la capacidad de producción de la fábrica. producción. El ingeniero de planta Josh Gillespie especificó una nueva celda de trabajo de cojinetes con un controlador lógico programable (PLC) para controlar las tres máquinas (cizalla, cortadora y formadora), con la capacidad de controlar la interfaz hombre-máquina (HMI) de todo el equipo. realizadas por un solo operario para completar el proceso de fabricación. La estrecha integración de la línea de producción combinada con la tecnología de control de próxima generación reduce los tiempos de ciclo al tiempo que proporciona una mejor información sobre la calidad de las piezas y reduce los desechos.

Mantener la flexibilidad de producción también es muy importante para el equipo de Miba Bearings.“Actualmente tenemos 18 troqueles funcionando en la prensa, algunos para mitades de un solo rodamiento y otros para mitades múltiples. En el futuro, planeamos tener hasta 40 pulgadas», dijo Gillespie.

Proceso de formación de rodamientos

La máquina clave en el nuevo grupo de celdas de trabajo es la servoprensa, que fabrica las mitades de los cojinetes del cigüeñal a través de un ciclo de presión que consta de dos pasos: un paso de preformado y un paso de formación. Al comienzo de cada ciclo, el robot carga cojinetes en bruto que varían en tamaño desde 2 pulgadas por 3 pulgadas hasta 11 pulgadas por 3 pulgadas en la prensa, y un escáner láser asegura que los espacios en blanco estén asentados correctamente. Si la pieza en bruto no se coloca correctamente en el accesorio, la prensa le notificará al operador que la pieza en blanco no está configurada correctamente y detendrá el ciclo automático hasta que la pieza se coloque correctamente.

Dos ejes de movimiento hidráulico lineal participan en la operación de formación, un cilindro de preformación y un cilindro de formación. El cilindro de preforma está incrustado en el plato y se extiende dentro de la preforma y coloca la pieza en bruto en el molde. La preforma y el cilindro de formación final se extienden simultáneamente. Una vez que se preforma la pieza en bruto, el cilindro de la preforma se retrae, un sensor láser confirma la posición correcta de la pieza en bruto de la preforma y el cilindro de formación final completa el ciclo. Todas estas acciones y comprobaciones son realizadas por un RMC75E Controlador de movimiento fabricado por Delta Computer Systems Inc.

Durante el ciclo de preforma, se controla la presión en el cilindro de preforma. Si se determina que la pieza está demasiado rígida y no está doblada correctamente, la operación se cancelará. A medida que continúa el proceso de formación, el cilindro de preforma se retrae y el cilindro de formación principal completa su operación bajo control de fuerza de bucle cerrado. Cuando se aplica la fuerza adecuada a la pieza, el cilindro de formación se retrae y el ciclo se completa.

Elige un controlador de movimiento

Como se mencionó anteriormente, el proceso de moldeo requiere un control y monitoreo precisos de muchos factores a lo largo del ciclo operativo. Para lograr esto, se requiere un controlador de movimiento con capacidad de E/S digital además de la interfaz para la servoválvula proporcional y los sensores de presión y posición conectados al cilindro. Para satisfacer esta necesidad, Multipress se asoció con Advanced Industrial Products, un revendedor de Delta Computer Systems con sede en Columbus, Ohio, y seleccionó el Delta RMC75E.»Hemos utilizado controladores de movimiento electrohidráulicos de Delta Computer Systems en muchos diseños de prensa durante los últimos años, por lo que elegir un controlador de movimiento Delta fue un paso natural para esta nueva prensa de cojinetes», dijo Barney Raye, presidente de Multipress.

Conectar un controlador de movimiento

La configuración del controlador de movimiento real utilizada es Delta RMC75E-AA2-AP2-D8-Q1. El control de posición y fuerza de la placa de formación es rastreado por sensores analógicos de posición y presión. En el sistema se utilizan tres sensores de presión: uno para el control de presión en el cilindro de formación, uno para la retroalimentación de la bomba de circuito abierto y otro para la detección de sobrepresión en el cilindro de preformación. Proporciona control de presión de bomba de circuito abierto para una mejor combinación de potencia y eficiencia energética durante el retorno y el ralentí. El módulo de cuadratura Delta Q1 permite el uso de un codificador colgante para mover el cilindro de formación para la configuración de herramientas/piezas.

El controlador de movimiento utiliza su interfaz de E/S digital para monitorear el robot de colocación para garantizar que los espacios en blanco se carguen correctamente y para monitorear la operación de preformas para garantizar que se complete satisfactoriamente. Si el espacio en blanco no se carga o no se realiza correctamente, el controlador cancelará la operación. Los comandos digitales también se utilizan para solicitar al controlador de movimiento que confirme la operación del jog box y para controlar la extensión y retracción del cilindro de preforma.

Otras salidas digitales del controlador de movimiento se usan para controlar una válvula de regeneración que desvía el fluido desde el extremo de la varilla hasta el extremo de la tapa del cilindro moldeado cuando se requiere una extensión rápida, y una válvula de derivación que permite que el cilindro se retraiga rápidamente. Una innovación de Multipress, estas válvulas adicionales ayudan a reducir los tiempos de ciclo.

El controlador Delta se comunica con el PLC a través de la interfaz EtherNet/IP integrada. La información que recibe incluye los parámetros de entrada del secuenciador de movimiento para el posicionamiento de apertura y cierre de la prensa y los comandos de arranque y parada de la máquina. Al final del ciclo de estampado, el controlador de movimiento envía un mensaje de «ciclo completo» al PLC para transmitirlo a la HMI, que también está conectada al PLC. Además de los ciclos de fabricación automatizados, la máquina ha agregado un control de ciclo manual, lo que permite a los operadores verificar la configuración correcta de la máquina para manejar nuevos tipos de piezas.

Programar y ajustar el movimiento

Los controladores de movimiento de Delta Computer Systems cuentan con un completo entorno de desarrollo de aplicaciones, RMCTools, que se puede descargar de forma gratuita desde el sitio web de la empresa. Este paquete brinda acceso a un poderoso conjunto de funciones de control integradas y herramientas de ajuste de gráficos en los controladores de movimiento.»Puede crear un gráfico de parámetros de movimiento en función del tiempo y ver las entradas en el registro de eventos para identificar lo que sucede mientras la máquina está funcionando», dijo Mike Joyce, socio de Advanced Industrial Products.“La comunicación EtherNet/IP facilita la selección de programas, lo que ayuda porque tenemos un total de 17 programas de sistema y 11 disparadores de programas para monitorear alrededor de 40 variables diferentes, incluida la presión del cilindro, el estado de la casa y más”.

Una vez que los pasos de movimiento se configuran usando algoritmos preprogramados, es una operación simple usar las herramientas de Delta para ajustar el sistema de movimiento para optimizar el rendimiento.»Tuning Wizard de Delta es fácil de usar», dijo Joyce.»Inicialmente lo usamos para establecer la ganancia del parámetro de control. Luego hacemos funcionar la máquina y hacemos más ajustes después de que esté funcionando. «Al generar mapas de movimiento después de cada paso de ajuste, Joyce pudo ver cuánta mejora se logró.»El mapeo es la clave para comprender cómo responde el sistema», agregó.»Incluso podemos mejorar el funcionamiento de la máquina mientras está funcionando. Otros controladores de movimiento no siempre hacen esto. «

resultado

“Desde que instalamos nuestra nueva prensa de rodamientos, nuestra operación ha sido muy fluida”, dice Donahue de Miba.“En comparación con las prensas mecánicas estándar, la servoprensa hidráulica es más lenta, pero es compacta y puede automatizarse”, señala Gillespie de Miba.“La automatización significa que podemos cortar, troquelar y formar en un solo proceso, eliminando la necesidad de colocar las piezas mecanizadas en carros para transportarlas al siguiente proceso. La reducción en el manejo de partes ha resultado en una reducción de casi el 70% en el costo de las partes. En cuanto a la calidad, hemos superado las expectativas de nuestros clientes. De lo contrario, no seríamos capaces de alcanzar este nivel de calidad sin volver a trabajar la parte posterior de la pieza, lo que nuestros clientes no aceptarían. «

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