Máxima disponibilidad de las máquinas con los sensores de motor inteligentes en los sistemas de embalaje

08-sep-2021

GO BEYOND. Discovery #10

La tecnología de embalaje es sumamente exigente en cuanto a dinámica y disponibilidad de las máquinas. Cualquier avería no planificada evitada permite al cliente reducir notablemente los costes y mejorar el rendimiento de inversión. Un Condition Monitoring especialmente adaptado a la máquina y el mantenimiento preventivo resultante de este contribuyen a alcanzar estos objetivos. Para ello es necesario conocer en detalle las posibles causas de fallos y realizar un análisis certero. Este ha sido el objetivo de la colaboración del especialista de envasado Tetra Pak y el especialista en sensores SICK.

Condition Monitoring para una máxima disponibilidad de las máquinas

En el centro de cada instalación de alta productividad se encuentra un sistema de accionamiento que activa y regula los procesos de forma altamente dinámica y precisa. Así es como funcionan, por ejemplo en el proceso de embalaje principal (moldeado, llenado, cierre y corte) para los cartones de bebidas, cuatro servomotores con tiempos de ciclo extremadamente breves, vertiginosas frecuencias de aceleración y alta potencia del motor. Debido a la elevada tensión previa de la correa dentada, los rodamientos de bolas están sometidos a una fuerte carga. La supervisión del estado de estos componentes y funciones permite el uso de soluciones para el mantenimiento preventivo que aumentan la fiabilidad de las máquinas (menos paradas imprevistas) y proporcionan opciones para la optimización de la producción.

El único componente de un servomotor que requiere mucho mantenimiento es el rodamiento de bolas. Los análisis muestran que un porcentaje considerable de los fallos en servomotores es debido a daños en los rodamientos de bolas. Para detectar a tiempo un comienzo de fallo de este componente, es posible medir los impactos en la caja del motor con sensores piezoeléctricos instalados externamente y con cableado independiente. Por desgracia no pueden descartarse daños por error en estos sensores externos y la instalación lleva algún tiempo.

“Podemos prever los fallos de los rodamientos de bolas y, a través de nuestro servicio técnico, dar recomendaciones de manejo a nuestros clientes o efectuarlas nosotros mismos, dependiendo del servicio que cada cliente haya contratado”, relata Davide Borghi, Manager of Data Processing & Analytics for Equipment en Tetra Pak.

sHub® y EDS/EDM35 hacen buen equipo

Con la colaboración de SICK se elaboró una solución integrada en la que se montaron, entre otras cosas, captadores de medición capacitivos (MEM) dentro del servomotor. Aquí se empleó la solución sHub® de SICK partiendo de sensores en combinación con el sistema de realimentación del motor EDS/EDM35 a través de HIPERFACE DSL®. El aspecto exterior de este servoaccionamiento inteligente no es muy diferente del de un componente estándar. La combinación del sHub® con el EDS/EDM35 permite reunir los valores de medición como la aceleración del MEM o la velocidad y posición del sistema de realimentación del motor. De esta forma es posible asignar a cada impacto una posición mecánica de alta resolución. No se requiere cableado adicional, ya que todos los datos del servomotor se transfieren a través de la tecnología monocable HIPERFACE DSL®. Una ventaja decisiva para el diagnóstico a posteriori de los datos es la captura de datos sincronizada con los ciclos de regulación de la vibración, la velocidad y la posición en el accionamiento. “Esta es una ventaja decisiva frente a las cajas CM montadas externamente”, según Clemens Bitsch, Business Development, SICK AG.

Sistemas de realimentación del motor

Posición absoluta fiable con HIPERFACE DSL^® para servoaplicaciones exigentes

EDS/EDM35

Hub de sensores para la medición de la vibración en servomotores

sHub

El sHub® es fácil de instalar y, junto con el sensor de aceleración integrado y en combinación con un captador de desplazamiento, permite la implementación de la solución dentro de la caja del servomotor, por lo que no se requiere espacio adicional. Además, los sensores y la electrónica están protegidos de la humedad. Los datos se transfieren a través de HIPERFACE DSL® al servoamplificador, el cual prepara y procesa los datos de proceso en función de las necesidades del cliente a través del bus de campo y los reenvía al controlador superior para su evaluación.