Agilice su operación de empacado

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En nuestra actual sociedad altamente dinámica, la velocidad es una forma de vida. Tal es el caso del mercado de la automatización industrial, ya que el incremento de la velocidad resulta en el incremento en los índices de producción. Los incrementos en los índices de producción, a su vez, llevan a un aumento en las utilidades, y los márgenes más altos son el objetivo que toda compañía se esfuerza por obtener.

En el caso de las máquinas empacadoras, a través de las cuales una máquina u operario ubica un producto en una cinta transportadora para ser empacado, es importante para los fabricantes mover un gran volumen de productos en un período corto de tiempo. La empacadora no solamente debe ser rápida, también eficiente en costos y suficientemente durable como para asegurar un largo período de vida. Durante los últimos años, RPT Motion, proveedor canadiense de sistemas modulares de transporte lineal, a la medida de los clientes, ha experimentado un incremento en la demanda de empacadoras y de otras soluciones de movimiento lineal de empaque de parte de fabricantes de producto de muy variados tipos e industrias.

"Gran parte de nuestro negocio se basa en la velocidad," dice Peter Ratcliffe, presidente de RPT Motion. Con sede central en Quebec, Canadá, ha estado proveyendo soluciones para aplicaciones de automatización industrial desde 1984. "Nuestros clientes siempre nos han buscado para formas de automatización de velocidad, pero a la luz de la reciente globalización, hemos observado una intensa presión en proveer soluciones que reduzcan tiempos muertos, para así incrementar la productividad en general," dijo Ratcliffe.

Un segmento clave del negocio de RPT está basado en la actualización de subsistemas de maquinaria existente, con un movimiento lineal de alto desempeño para incrementar índices de producción y confiabilidad.

Aunque la velocidad es un componente crítico para las aplicaciones de movimiento lineal, el tamaño también juega un papel importante de manera tal que se incremente la velocidad sin afectar las dimensiones de la máquina o sus sub-montajes. Esto es porque los cambios en dimensión necesitarían rediseño, y esto cuesta dinero.

Recientemente, RPT Motion se asoció con Kerk Motion Products, uno de los principales fabricantes a nivel mundial de tornillos de paso sin bola, para un proyecto de modernización desafiante involucrando a un productor importante de papeles higiénicos cuya operación estaba afrontando un cuello de botella en la sección de empacado. El fabricante estaba buscando adicionar una segunda empacadora a su proceso con el objetivo de incrementar la velocidad y prevenir la disminución de su producción actual. Sin embargo, el proceso requería más que la adición de una nueva empacadora. El primer obstáculo estaba en el hecho de que el sistema existente, que tenía un cambiador de dos posiciones de carril accionado por un cilindro neumático, no proporcionaría las cuatro posiciones requeridas o las velocidades más altas. Para dar servicio a los cuatro carriles, se requería de un desplazamiento adicional de 40 pulgadas y que el cambiador de carril pusiera un índice en un promedio de cada 10 segundos o menos mientras que maximizaba el tiempo disponible para el flujo de producto.

"No pudimos encajar el tornillo de bola y la tuerca dentro de nuestro diseño existente con una revolución lo suficientemente rápida como para favorecer las altas velocidades," dijo Ratcliffe. "Alcanzó sus límites y no nos permitía lograr las altas velocidades lineales que necesitábamos. Podríamos haber encontrado un tornillo de bola de paso rápido, pero no encajaría en el montaje corriente, y nos forzaría a rediseñar todo el sistema de paso con un tornillo más grande y pesado."

Para afrontar este formidable reto de control de movimiento, RPT se asoció con Kerk para diseñar y proveer un sistema de movimiento para alimentar los cuatro carriles requeridos (dos carriles en cada una de las dos empacadoras). Las dos compañías colaboraron para incluir un tornillo y tuerca Kerk en el sistema modular de paso de RPT, creando un recorrido suave, de alta velocidad, con sistema servo-accionado, con un montaje de tornillo de pasoanti-repercutor (anti-backlash).

El nuevo sistema caracterizó las series de tornillos de paso VHD de Kerk, las cuales vienen en una variedad de diferentes pasos para el mismo tamaño físico de empaque. Los componentes para montar la tuerca, así como el soporte e impulso para el tornillo permanecieron con una gran elección de alimentaciones y velocidades y, por lo tanto, usos potenciales. Para alcanzar las altas velocidades requeridas en esta aplicación RPT de cambiador de posición de carril, se escogió un tornillo de paso de 2.400" por revolución y diámetro nominal de 3/4", lo que probó tener aproximadamente la misma eficiencia que una configuración de bola-tuerca.

"El tamaño físico del paquete de tornillo VHD de alto paso y tuerca era mucho más pequeño que los tornillos de bola con pasos similares," dijo Ratcliffe, "y contribuyó significativamente al éxito del proyecto en general."

De acuerdo con Dave Arguin, Gerente de Ventas de Kerk, "Kerk siempre está en búsqueda de superar sus propios estándares para sus clientes. En el tiempo en que trabajamos con RPT Motion, el paso de 2.400" fue el más largo que produjimos. Normalmente el paso más largo que ofrecemos para el mismo diámetro de tornillo es de 92mm (3.625")."

El sistema servo-accionado alcanzó las velocidades necesarias para acomodar el segundo clasificador y posteriormente eliminar el cuello de botella del cliente, dentro de los límites dimensionales de su sistema original.

"El cambiador de posición de carril funcionó inicialmente sin fallas o sin notable repercusión durante 3 años, que no es lo típico que se escucha de la mayoría de aplicaciones de movimiento lineal," dijo Ratcliffe.

El uso de la auto-lubricación de las series VHD también incidió en la lucha contra los retos ambientales. Ya que el polvo en el aire generado por el papel higiénico es normalmente generado en la sección de empaque en cajas y su transporte, casi todo eventualmente queda cubierto con una delgada capa de polvo. La grasa captura el polvo y crea una dañina pasta abrasiva; esta es eliminada en este proceso, porque el tornillo VHD no requiere grasa para operar. Adicionalmente, no hay circuitos de bola grasosos que se dañen con la pasta de polvo formada en el tornillo de bola.

De acuerdo con Ratcliffe, las propiedades anti-repercutoras de los tornillos VHD han probado ser una característica particularmente valiosa en el sistema.

"Cualquier desgaste que pueda eventualmente ocurrir en el tornillo o tuerca es compensado por el mecanismo patentado de Kerk, el cual se ajusta automáticamente para mantener una holgura de cero en el engranaje para dar una larga vida de servicio," dijo.

La reducción de ruido fue otro beneficio clave. Porque los tornillos de paso de Kerk no dependen de bolas o de regreso de bolas que generan ruido, el nuevo sistema corre silenciosamente, haciendo el ambiente de trabajo mucho más sano y placentero.

La relación RPT/Kerk ha engendrado otras innovaciones técnicas importantes. Una de las cuales fue un sistema de movimiento para una impresora de inyección de tinta creado por RPT usando una serie VHD que mueve el cabezal de la impresora en un deslizador lineal. Esta es una aplicación de alta velocidad extrema donde las propiedades de anti-repercusión se traducen en una excelente calidad de impresión. Otra de las aplicaciones fue una compleja grúa robotizada para empacado.

"El sistema VHD de Kerk se ha convertido en la primera opción para RPT Motion cuando de sistemas de movimiento lineal se trata," dijo Ratcliffe. "Ha probado tener un costo significativamente bajo en la mayoría de sistemas que cualquiera de los que utilizan tornillos de bola o impulsores de correa dentada. El VHD de Kerk es más predecible y fácil de sintonizar que un sistema de encendido de impulsión de correa y tiene un desempeño similar a un costo inicial más bajo que el de un sistema con tornillo de bola.

Debido a la solución de diseño de Kerk del tornillo de paso, RPT Motion fue capaz de fabricar una empacadora rápida, de alta calidad, a un precio competitivo. No hay duda de que el éxito de este proyecto ha traído nuevas oportunidades a ambas compañías para colaborarse en proyectos futuros. La relación de RPT Motion con Kerk les ha permitido volverse una fuerza competitiva en la industria.

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