Los sistemas de vacío son componentes esenciales en una amplia variedad de aplicaciones industriales, abarcando desde el envasado hasta la manipulación de materiales.
Para facilitar tu proceso de selección, compartiré una guía de 3 pasos que aborda los aspectos clave del proceso de especificación. En ella, descubrirás cómo seleccionar el sistema de vacío más adecuado según la aplicación, qué criterios considerar en función del material de la pieza de trabajo (poroso o no poroso) y cuál es la ventosa idónea para cada caso.
Paso 1: ¿Centralizado o descentralizado?
El primer paso consiste en seleccionar entre un sistema de vacío con eyector centralizado o descentralizado. En resumen, la principal diferencia entre los dos es que un sistema centralizado integra todos los componentes en el mismo módulo, desde el eyector y la válvula hasta el sensor de presión y el filtro, mientras que un sistema descentralizado se construye utilizando componentes separados. Así que, ¿cuáles son los beneficios y las limitaciones cada opción?
Ejemplo de sistema de vacío centralizado
Un diseño «todo incluido» ahorra tiempo en la instalación y simplifica el mantenimiento al reunir todos los componentes en un solo módulo. Además, un sistema centralizado permite implementar comunicaciones IO-Link o de bus de campo mejorando la conectividad en toda la fábrica y optimizando la toma de decisiones.
Un buen ejemplo de sistema centralizado, con función de ahorro de energía y capacidad para controlar simultáneamente varios eyectores y unidades de presión positiva, es la unidad de vacío ZKJ de SMC. Este bloque puede controlar y supervisar hasta 16 eyectores de vacío y/o válvulas de 5 vías a través de varios protocolos de bus de campo e IO-Link. Con este bloque de eyectores de vacío, es posible habilitar simultáneamente presión negativa (vacío) y presión positiva (para actuadores, por ejemplo), ahorrando costes y espacio.
Aunque los sistemas de vacío descentralizados pueden resultar más económicos y flexibles de aplicar, no siempre son tan inteligentes como lo sistemas centralizados. Son recomendables en algunas aplicaciones, donde las ventosas deben ubicarse a gran distancia entre sí. Sin embargo, su control inteligente requiere un PLC central, lo que introduce una complejidad adicional al proceso.
Ejemplo de sistema de vacío descentralizado
Paso 2: Elegir el eyector adecuado
Para elegir el eyector adecuado, es esencial considerar el caudal de aspiración necesario para evacuar el aire de las ventosas, ya que de ello depende el tiempo requerido para alcanzar la presión de vacío óptima. La selección de la presión de vacío óptima depende casi totalmente de la pieza. Mientras que los productos no porosos como el plástico y metal permiten un flujo de succión eficiente, los materiales más porosos son problemáticos. Por ejemplo, al manipular cartón notaremos la tendencia a que una cierta cantidad del flujo de aspiración se filtre a través del material.
Una vez establecidos los criterios básicos, se pueden empezar a considerar parámetros como la eficiencia (caudal de aspiración/consumo de aire), el ahorro energético, la prevención de caídas de piezas, las opciones de comunicación, el nivel de ruido y las posibles limitaciones en el área de instalación. Dado el alto grado de personalización requerido, SMC ofrece una amplia gama de eyectores, desde modelos en línea ultra compactos hasta soluciones «todo en uno» integradas en un bloque, todas ellas diseñadas para optimizar la generación de vacío en cualquier aplicación.
Una válvula de suministro «normalmente abierta» mantiene el vacío en caso de corte del suministro eléctrico para evitar que se caiga la pieza de trabajo. La función de ahorro de energía es un sensor de presión de vacío que ayuda a mantener el nivel de vacío dentro de un intervalo aceptable, consumiendo aire solo cuando el vacío es necesario. Esta funcionalidad proporciona un importante ahorro de energía en comparación con los sistemas que generan vacío de forma continua.
Entonces, ¿cuánto se puede ahorrar realmente al optar por un eyector de vacío de bajo consumo? Nuestro eyector de vacío ZK2 de alta eficiencia puede reducir el consumo de aire en más de un 90%. Para contextualizar, haciendo funcionar un eyector de vacío 10 horas al día, 250 días al año, comparamos el ZK2 con nuestra serie ZM. El ZK2 utiliza 58 l/min de aire ANR (frente a los 85 l/min del ZM) y tiene un tiempo de extracción de 0,6 segundos, con lo que se consigue una reducción anual del consumo de aire del 93%.
Representación gráfica que muestra cómo se consigue reducir el consumo de aire
La elección de un proveedor con experiencia demostrada en aplicaciones es fundamental. En SMC, nuestro equipo de expertos cuenta con un largo historial de resultados satisfactorios a la hora de ofrecer asesoramiento a los clientes para definir el caudal de aspiración óptimo para cada pieza de trabajo específica Un caudal que permita realizar elevaciones por vacío fiables y, al mismo tiempo, minimizar el consumo de energía.
Paso 3: Selección de las ventosas
La selección de la ventosa debe hacerse en función del tamaño, la forma y el material de la pieza de trabajo. Por ejemplo, para manipular chapas metálicas aceitosas, se optará por una ventosa más robusta con una gran fuerza de agarre lateral, mientas que para el vidrio la selección será la de una ventosa que no deje marcas y para las bolsas de plástico una con un labio fino y flexible.
La elección del material de la ventosa debe ajustarse a las condiciones del entorno de trabajo. Por ejemplo, en un entorno polvoriento, las ventosas pueden necesitar un filtro integrado o un material que ofrezca una vida útil muy larga. Asimismo, algunas aplicaciones requieren ventosas resistentes a entornos especialmente agresivos y a altas temperaturas. Gracias a su excelente resistencia a la abrasión, las ventosas fabricadas con caucho fluorado FS61, como los modelos ZP3Cy ZP3M de SMC, ofrecen más del doble de vida útil que las ventosas de uretano y pueden soportar temperaturas de hasta 200°C.
Sea cual sea el material de la pieza, su tamaño o forma, ofrecemos las ventosas óptimas para optimizar su elevación y manipulación. Nuestras soluciones se adaptan a su entorno de trabajo y contribuyen a una mayor eficiencia energética en la generación y uso del vacío.
Impulsa tu proyecto
En definitiva, SMC colabora contigo ofreciéndote el soporte técnico necesario para el diseño óptimo de tu sistema de vacío, garantizando la seguridad, fiabilidad, productividad y eficiencia energética del mismo.
