La neumática sigue siendo el método preferente para las tareas sencillas de movimiento y posicionamiento. Sin embargo, en un mundo cada vez más digitalizado, la automatización eléctrica y el flujo continuo de información desde la pieza al control, y de ahí al cloud, son imprescindibles: pueden reducir los tiempos de puesta en funcionamiento, asegurar una producción rentable y gestionar ciclos de vida más cortos del producto. Así, los mayores costes de inversión de las soluciones de automatización eléctrica son compensados por el ahorro que se logra durante el funcionamiento. La puesta en funcionamiento resulta ahora también rápida y sencilla. ¿Cómo es posible? Con nuestra Simplified Motion Series.
Experimente la Simplified Motion Series y la herramienta de dimensionamiento en vídeo
En el primer vídeo podrá ver qué funciones incluye la automatización eléctrica simple. En el segundo vídeo, descubrirá todo sobre la Simplified Motion Series, explicado de manera muy simple. El tercer vídeo le muestra cómo podrá diseñar con el Solution Finder, paso a paso, y con una sola herramienta.
La sencillez de la neumática combinada con las ventajas de la automatización eléctrica
La neumática sigue resultando ideal para las tareas sencillas de movimiento y posicionamiento. Sin embargo, con la automatización eléctrica, es posible conseguir un flujo continuo de información desde la pieza hasta el control y, de ahí, hasta el cloud: de esta manera, podrá reducir los tiempos de puesta en funcionamiento, producir de manera rentable y gestionar ciclos de vida de producto más cortos.
La Simplified Motion Series resulta ideal para lograrlo. Consta de diferentes sistemas electromecánicos con una combinación de aplicación optimizada de motor y regulador de servoaccionamiento, el denominado actuador integrado. Puede poner en marcha el sistema de forma rápida y sencilla, sin regulador de servoaccionamiento externo. Los actuadores son perfectos para movimientos sencillos entre dos posiciones finales mecánicas incluyendo la posición intermedia. Sin embargo, no es necesario renunciar a características de movimiento optimizadas, a un desplazamiento suavemente amortiguado a la posición final o una función simplificada de prensado y sujeción.
“Con nuestra Simplified Motion Series, hemos logrado combinar la simplicidad de la neumática con las ventajas de la técnica de accionamiento eléctrica. Esto permite a nuestros clientes resolver eléctricamente las tareas más simples de movimiento y posicionamiento de manera rentable.”
Bernd Schäfer
Product Management Electric Actuators, Festo SE & Co. KG
Puesta en funcionamiento sencilla gracias a plug and work
No necesitan un software ni un PC para la puesta en funcionamiento de acuerdo con el principio de plug and work, ya que todos los parámetros se configuran manualmente en el actuador. Puede conectar Simplified Motion Series directamente al controlador a través de I/O digitales (DIO) o IO-Link, ambos integrados de serie.
Las funciones básicas disponibles pueden configurarse mediante I/O digitales (DIO):
- Velocidad y fuerza
- Posición final de referencia y amortiguación
- Posiciones finales
Funciones adicionales ampliadas disponibles mediante IO-Link:
- Configuración remota de los parámetros de movimiento
- Función de copia y respaldo para la transferencia de parámetros entre actuador y ordenador, o desde el ordenador a otro actuador idéntico
- Funciones de lectura de los parámetros del proceso
- Actualización de firmware (también para todos los productos ya instalados)
- Posición intermedia regulable
1) Puesta en funcionamiento
Para poner el sistema en funcionamiento, configure todos los parámetros directamente en el actuador integrado, de forma sencilla e intuitiva sin necesidad de manuales de utilización extensos o complejos:
- Velocidad para el movimiento "Out" e "In"
- Fuerza del actuador en la posición "Out"
- Definición de la posición final de referencia
- Ajuste de la posición "Inicio de movimiento con control de fuerza"
- Arranque manual mediante simulación de señales DIO (de forma análoga al accionamiento manual auxiliar)
2) Conexión eléctrica
- Conexión sencilla mediante conectores M12
- Power (4 pines): alimentación eléctrica para el motor
- Logic (8 pines): señal de control, señal de sensor y corriente para la electrónica integrada
3) Posición intermedia
Puede seleccionar una posición intermedia a través de IO-Link e interrumpir el movimiento durante la carrera en esta posición definida. A continuación, el actuador avanza hasta la posición final. Esto se aplica a ambos sentidos de movimiento.
Funcionamiento y configuración de Simplified Motion Series
Perfil básico para el movimiento entre dos posiciones finales con regulación de la velocidad.
Perfil básico para el movimiento entre dos posiciones finales: velocidad regulada con posición intermedia.
Perfil de movimientos ampliado para las funciones simplificadas de prensado y sujeción, con regulación de la velocidad y la fuerza.
Aplicaciones típicas con Simplified Motion Series
Clasificación
Clasificación de dos piezas diferentes con:
Cilindro eléctrico EPCS, actuador giratorio ERMS, eje de accionamiento por husillo ELGS-BS
Clasificación de tres piezas diferentes utilizando una posición intermedia con:
Actuador giratorio ERMS
Prensado
Inserción a presión de una pieza de trabajo con:
Minicarro EGSS
Inserción a presión en dos piezas diferentes utilizando una posición intermedia con:
Minicarro EGSS
Transferencia
Transferencia de una pieza con:
Eje de accionamiento por correa dentada ELGS-TB, cilindro eléctrico EPCS, actuador giratorio ERMS
Transferencia y clasificación de dos piezas diferentes utilizando una posición intermedia con:
Eje de accionamiento por correa dentada ELGS-TB
Elevación
Elevación de una pieza con:
Eje de accionamiento por husillo ELGS-BS, minicarro EGSS, cilindro eléctrico EPCS
Elevación y distribución de dos piezas diferentes utilizando una posición intermedia con:
Eje de accionamiento por husillo ELGS-BS, minicarro EGSS
¿Por qué se desarrolló Simplified Motion Series?
Para aplicaciones y tareas de movimiento sencillas se prefiere el uso de actuadores neumáticos. Estos combinan una instalación y un control sencillos con costes de inversión muy atractivos. Como proveedor líder de componentes de automatización neumáticos y eléctricos, Festo incorpora ahora, con la nueva Simplified Motion Series, la sencillez de la neumática al mundo de la automatización eléctrica.
Aunque la neumática sea la solución preferida para aplicaciones que requieran movimientos sencillos, esta tecnología se enfrenta cada vez más a un mundo digitalizado. Aquí se requiere información actual sobre el estado del actuador para reducir los tiempos de puesta en funcionamiento, asegurar una producción rentable y gestionar ciclos de vida del producto más cortos. Además, incluso aunque los actuadores neumáticos sean la tecnología más atractiva en términos de costes de inversión, es preciso considerar el coste total de propiedad. La diagnosis y el Big Data exigen un flujo continuo de información desde la pieza hasta el controlador y la nube. Los sistemas neumáticos tradicionales tienen problemas con este desafío porque el aire comprimido no puede transmitir datos. Cuando se tienen en cuenta estos factores, no sorprende que los fabricantes de máquinas consideren el movimiento eléctrico un complemento cada vez más valioso o incluso una alternativa a la neumática.
Entonces, ¿por qué no nos hemos alejado aún de la neumática para volcarnos en la electricidad?
Si se observan la demanda y las tendencias de la automatización, cabría esperar que la transición fuera mucho más rápida de lo que realmente es. Esto podría explicarse por el desarrollo de nuevos productos neumáticos y de una técnica que responden a estos nuevos requisitos con una tecnología sofisticada. Sin embargo, la explicación más obvia es que los movimientos generalmente complejos de las máquinas ya se resuelven mediante actuadores eléctricos y que los movimientos sencillos resultan más fáciles de resolver con la neumática.
Y en este ámbito, los actuadores eléctricos presentan algunas carencias: siguen siendo demasiado caros, y su puesta en funcionamiento es demasiado compleja. Un sistema neumático puede ponerse en funcionamiento fácilmente con unos conocimientos técnicos razonables y un destornillador, mientras que en el ámbito de la electricidad se requieren formaciones exhaustivas y competencias técnicas, así como conocimientos de software, simplemente para mover cilindros eléctricos entre dos posiciones finales. Festo se propuso como objetivo dar respuesta a esta necesidad del mercado para actuadores eléctricos sencillos y lo resolvió con la Simplified Motion Series.
¿Cuál es la ventaja frente a la automatización eléctrica pura?
La Simplified Motion Series de Festo no es, por lo tanto, solo una nueva serie de sistemas de accionamiento eléctrico, sino que se ha desarrollado desde cero para facilitar la instalación.
El núcleo de la Simplified Motion Series, lanzada al mercado en septiembre de 2019, es un nuevo motor integrado con una unidad de accionamiento fija y está disponible premontado para una amplia gama de actuadores mecánicos. Esto permite movimientos lineales y giratorios con una gran cantidad de tamaños diferentes. Este concepto no solo reduce el espacio necesario para la instalación, sino también el tiempo de instalación y los costes en el proceso de producción.
¿Cuál es la ventaja frente a la neumática?
Un concepto de instalación mecánica por sí solo no ayuda a cerrar la brecha con la neumática. El factor decisivo es la funcionalidad. Por lo tanto, es necesario concentrarse en reducir la complejidad de los movimientos en la Simplified Motion Series para desarrollar una alternativa real.
Con un actuador neumático, un movimiento sencillo entre dos posiciones finales definidas mecánicamente se resuelve mediante un tope duro o una amortiguación, y el tiempo de ciclo no siempre es reproducible al 100 %. Simplified Motion Series combina una rampa fija de aceleración y desaceleración con una velocidad constante para lograr un movimiento suavemente amortiguado y reproducible.
La neumática dispone de la maravillosa funcionalidad de poder pasar de un movimiento dinámico a un modo de presión sin costes adicionales. Con la técnica de accionamientos eléctricos tradicional, esto solo se puede lograr mediante un mayor trabajo de programación. Ahora, en la nueva serie, esta problemática se resuelve de manera inteligente. Aquí, el recorrido controlado por velocidad simplemente se acorta, y en este punto el movimiento dinámico cambia a un movimiento de presión controlado por fuerza, sin necesidad de programación y ajustado directamente en el actuador.
Otra ventaja: puesta en funcionamiento sin software e I/O digitales e IO-Link
El concepto de combinar la sencillez de la neumática con las ventajas de los actuadores eléctricos también se transfiere a la unidad de control y aúna la puesta en funcionamiento sin software con las opciones de control más modernas para actuadores sencillos: I/O digitales e IO-Link. El motor integrado está equipado con dos conexiones estándar y se basa en el principio "plug and work": no requiere software ni parametrización.
Para asegurar el mismo manejo sencillo, todos los ajustes se pueden realizar directamente en el motor utilizando tres botones y un menú LED fácil de entender. La velocidad y la fuerza se pueden configurar para ambas direcciones. Además, los botones también se utilizan para ajustar la posición final de referencia y el punto de transición entre la regulación por velocidad y por fuerza. Por último, todos los movimientos se pueden probar directamente en el equipo con el modo de demostración. Esto significa que todos los ejes de la máquina se pueden poner en funcionamiento por completo sin que el ingeniero de software tenga que abrir su ordenador portátil.
La forma más fácil de controlar los actuadores es a través de dos entradas digitales, similares a una válvula neumática de 5/3 vías, lo que permite una instalación muy económica. Con dos salidas digitales también es posible detectar si se han alcanzado las posiciones finales, como con un sensor de proximidad, pero sin sus costes adicionales.
Sin embargo, la característica más interesante de la serie es la funcionalidad IO-Link integrada como estándar que conecta actuadores eléctricos sencillos con el mundo de la Industria 4.0 y la digitalización. Con IO-Link, todos los parámetros pueden transferirse de forma remota, copiarse a múltiples actuadores o usarse como respaldo en caso de fallar un actuador. Además, de este modo pueden exportarse fácilmente otros parámetros, como el recorrido realizado y el número de ciclos de trabajo. Estos datos pueden utilizarse para el mantenimiento preventivo o enviarse a la nube. Por último, con IO-Link también es posible detener el movimiento en una posición intermedia predefinida en medio de la carrera y evitar así topes mecánicos, como es el caso en la neumática. Esto hace que la Simplified Motion Series sea aún más flexible.
Dado que tanto las I/O digitales como IO-Link siempre están integrados en todos los actuadores de la serie, es posible aprovechar las ventajas de ambas opciones, por ejemplo, la puesta en funcionamiento con IO-Link y el control a través de I/O digitales.
Gracias a todas las características de la puesta en funcionamiento sin software y del control sencillo a través de I/O digitales e IO-Link, aunadas en una unidad de accionamiento compacta e integrada, la sencillez de la neumática se combina a la perfección y por primera vez con las ventajas de la automatización eléctrica gracias a la Simplified Motion Series. De este modo, los fabricantes de máquinas pueden utilizar ahora también actuadores eléctricos para tareas muy sencillas y para llevar así sus máquinas a un nuevo nivel de rendimiento.