Todos sabemos que la pieza central de cualquier sistema de vacío es la aplicación y el diseño del sistema, que suele incluir el método de generación de vacío y, por tanto, si se utilizan eyectores o bombas para generar la presión negativa y transferir las piezas de trabajo. Sin embargo, hay muchos más componentes importantes del sistema que, si no se tienen en cuenta, pueden hacer que su unidad de manipulación por vacío no funcione a su nivel óptimo.
Por Irina Hermann, Jefa de producto, SMC Alemania
JUNIO 2022
Buscando la inteligencia
Podría decirse que las soluciones de vacío inteligentes encabezan la lista gracias a las capacidades que aportan. Por ejemplo, los colectores inteligentes pueden aprovechar el control distribuido en tiempo real a través de un sistema de bus de campo, lo que permite controlar sus componentes mediante la integración con un PLC y facilita la introducción de estrategias de supervisión de estado y mantenimiento predictivo. Otras ventajas son el control remoto del eyector de vacío, la generación de vacío bajo demanda (en función del nivel de vacío preestablecido que deba mantenerse) y el flujo de ruptura de vacío, que aumentarán la velocidad de su aplicación de vacío.
Una solución adecuada
Un sistema de manipulación por vacío también se beneficiará de unos racores correctamente especificados. En primer lugar, siempre hay que comprobar que los racores neumáticos puedan funcionar con presión negativa para evitar roturas y fugas y garantizar el perfecto funcionamiento del sistema. Los racores seleccionados también deben permitir el caudal necesario sin introducir caídas de presión significativas. Con estas ideas en mente, debe seleccionar racores con un contorno de sellado que se apoye en la superficie del tubo de forma que realice un sellado independientemente de si está utilizando presión negativa o positiva. Por lo tanto, el diseño de estanqueidad del racor es el factor que influye.
Por regla general, mantener las tuberías lo más sencillas posible reducirá la pérdida de energía en todo el sistema, mientras que otro buen consejo es mantener tramos de tubo cortos para reducir el coste, el riesgo de fugas y el tiempo de ciclo.
El factor de filtración
La filtración es otro elemento importante del sistema relacionado con la reducción del tiempo y el coste de mantenimiento, ya que ayuda a conservar el sistema de vacío. Instalados en el eyector, también es aconsejable instalar unidades de filtrado entre su ventosa y el eyector para evitar la entrada de partículas de polvo o polvillo en el sistema durante el proceso de adsorción. Cualquier penetración de contaminantes puede obstruir o dañar fácilmente sus eyectores, comprometiendo la vida útil general del sistema.
Filtro de aire en línea– Serie ZFC – Un solo producto para presiones positivas y negativas
Imagen de la derecha: Recreación de cómo funciona el ZFC de SMC
Filtro de vacío – Serie AFJ: Evita problemas en el equipo de vacío
Imagen de la derecha: Recreación del funcionamiento del AFJ de SMC.
¿Centralizado o descentralizado?
Como reflexión adicional, los ingenieros deberían considerar el debate sobre sistema centralizado o descentralizado.
Un sistema de vacío centralizado consiste en un eyector o bomba de vacío para varias ventosas, normalmente montado en el brazo del robot y conectado a las ventosas mediante tubos. Este tipo de sistema es una solución habitual y fácil de integrar e instalar.
En los sistemas descentralizados, un eyector hace funcionar una ventosa, normalmente colocada directamente en la ventosa. La fuente de vacío típica es un eyector, que produce vacío haciendo pasar aire comprimido a través de una boquilla venturi. Una opción atractiva en este caso es una solución integrada de ventosa/eyector. Un eyector SMC de dos etapas, por ejemplo, aumenta el caudal de aspiración hasta un 50% y reduce el consumo de aire hasta un 30%. Cabe destacar que las características de diseño de estas unidades compactas individuales permiten la instalación de tuberías en cadena, mientras que el montaje con anillos de seguridad facilita el mantenimiento, ya que reduce los pasos necesarios para la sustitución de las ventosas.
Además de ser fáciles de integrar e instalar, los sistemas descentralizados suelen ser preferibles en aplicaciones de manipulación por vacío en las que no es necesario utilizar demasiadas ventosas, ya que pueden aumentar la productividad gracias a tiempos de respuesta más rápidos. Al mismo tiempo, los sistemas descentralizados aumentan la seguridad al utilizar varios circuitos de vacío para la transferencia de una pieza de trabajo, ya que un eyector específico opera cada ventosa. En caso de fallo operativo de un circuito de vacío, los demás sistemas de vacío que siguen operativos aseguran la pieza de trabajo.
Válvulas de ahorro de vacío
Se trata de un elemento que a menudo se olvida, pero que puede aportar una gran optimización a sus sistemas de vacío. En aplicaciones en las que los eyectores de vacío funcionan con varias ventosas, algunas de las cuales no sujetan la pieza, una válvula de ahorro de vacío sirve para restringir la reducción de la presión de vacío y garantizar que la pieza siga sujeta por el resto de ventosas.
Otra ventaja de utilizar una válvula de ahorro de vacío es que elimina la necesidad de realizar una operación de cambio de herramienta al cambiar de pieza, lo que ahorra tiempo y simplifica el circuito de control.
Válvulas de ahorro de vacío – Serie ZP2V – Detiene automáticamente el consumo de aire
Imagen de la derecha: Recreación de cómo funciona el ZP2V de SMC.
El tamaño importa
Si hablamos de optimización, tenemos que hablar de tamaño. Los componentes pequeños y ligeros no sólo suponen ventajas directas en la duración de los ciclos, sino que también ofrecen la posibilidad de construir máquinas más compactas con menor peso, lo que a su vez reduce los costes. Los componentes más pequeños caben en espacios reducidos, lo que satisface la demanda de un número creciente de fabricantes de máquinas y robots que responden a las peticiones de los clientes de soluciones más compactas.
En todos los casos, SMC es un proveedor de soluciones totales y podemos asesorar y abordar todos los aspectos de su sistema de manipulación por vacío para optimizar el rendimiento, el coste, la eficiencia energética y la fiabilidad.
