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A principios de 2019, el famoso fabricante de fresadoras Kunzmann relanzó su línea de fresadoras universales manuales, que son especialmente populares en la formación profesional y en la producción en talleres. Gracias a la tecnología de B&R y a funciones de seguridad integradas como Safe Brake Test (SBT), Kunzmann pudo reducir los tiempos de conmutación de los ejes, ahorrar espacio en el armario eléctrico y conseguir que las máquinas sean más fáciles de instalar y mantener.

Kunzmann tiene más de 10.000 fresadoras manuales operativas en todo el mundo. (Fuente: F. Rossmann)

A finales de agosto de 2019, más de 1.600 jóvenes profesionales del sector del comercio se reunieron en la ciudad rusa de Kazán para poner a prueba sus talentos en el concurso WorldSkills. Los mejores fresadores del mundo fueron coronados en las categorías "Polimecánica y automatización", "Desafío del equipo de fabricación", "Modelado de prototipos" y "Construcción de mecánica industrial". Los concursos competiciones se llevaron a cabo utilizando quince fresadoras WF 410 M proporcionadas por Kunzmann, el famoso fabricante alemán de máquinas herramienta.

Al igual que su hermana mayor WF 610 M, esta máquina es 100% manual. Son conocidas por su larga vida útil, su alta precisión de mecanizado y sus avanzadas características de seguridad, además de ser ergonómicas y fáciles de utilizar. Ello hace que resulten ideales para la formación, la creación de prototipos y la producción en talleres. Estos equipos se utilizan habitualmente en muchos centros de formación profesional y talleres de formación, pero también en muchos fabricantes de máquinas herramienta, fabricantes de moldes y fabricantes de equipos originales.

Equipos de primera: las fresadoras WF 610 M/MA y WF 410 M/MA son algunas de las máquinas de Kunzmann con mayor volumen de fabricación, e integran la tecnología de B&R desde principios de 2019. (Fuente: Kunzmann)

Rediseñadas con servoaccionamientos de B&R

Kunzmann implementó numerosas mejoras cuando renovó sus fresadoras a principios de 2019. Una de estas mejoras fue cambiar a un nuevo proveedor de servoaccionamientos. "B&R se impuso a otros proveedores gracias a sus innovadoras soluciones y a una atractiva relación calidad-precio", afirma Ralf Guthmann, jefe de diseño eléctrico de Kunzmann. "Confiamos en ellos desde el principio gracias a su excelente experiencia en consultoría". Los trabajadores de B&R respondieron a la mayoría de las preguntas de Kunzmann espontáneamente durante las conversaciones preliminares. "Esto fue muy distinto a anteriores experiencias que habíamos tenido", informa Guthmann. "En algunos casos, para llegar al mismo resultado tuvieron que enviarnos hasta cuatro trabajadores". Y lo que B&R nos presentó fue un salto cuántico en comparación con la solución anterior".

Fresado más eficiente sin tiempos de conmutación

Una de las principales mejoras que consiguió Kunzmann con la tecnología de B&R es una mayor eficiencia en el fresado. Las normas de seguridad para las fresadoras manuales estipulan que debe ser imposible operar varios ejes simultáneamente. Hasta ahora, Kunzmann había cumplido este requisito instalando un solo control para los tres ejes de coordenadas (X, Y, Z). Cualquier eje necesario para el siguiente paso de mecanizado se conectaba a este control de un solo eje. Así se evitaba de manera efectiva la activación simultánea de dos ejes de coordenadas. No obstante, para el usuario, el tiempo necesario para cambiar de eje causaba unos retrasos considerables en el proceso de mecanizado.

La nueva generación utiliza un servoaccionamiento ACOPOS P3 de tres ejes, por lo que no es necesario cambiar de eje y, por lo tanto, el usuario ya no debe esperar. El servoaccionamiento incorpora funciones de seguridad integradas, incluyendo la función Safe Brake Test. Un PLC de la gama X20 de B&R, junto con los módulos de E/S seguros X20, evita de manera fiable el funcionamiento simultáneo de varios ejes de coordenadas, tal y como exige el estándar. El PLC X20 también gestiona el control y la monitorización de un módulo ACOPOS P3 de un solo eje que acciona el husillo de la máquina herramienta. El PLC X20 recibe puntos de ajuste del eje a través de la interfaz analógica de un control CNC de Heidenhain. El TNC128 funciona como regulador de la máquina y como interfaz de usuario.

Espectacular ahorro de espacio

Otra ventaja de la solución de B&R es el reducido tamaño del armario, tal y como explica Guthmann: "Por primera vez, las funciones de seguridad integradas de B&R nos han permitido prescindir completamente del hardware de seguridad externo. Si a ello le unimos las dimensiones compactas de los componentes de B&R, hemos reducido notablemente la cantidad de espacio necesario en el armario". El servoaccionamiento de tres ejes de B&R es más pequeño que su predecesor de un solo eje. La conversión de la máquina a la tecnología de 24 V también permitió prescindir de un transformador, por lo que los ingenieros eléctricos pudieron eliminar por completo la placa de montaje en la puerta del armario eléctrico.

Los ingenieros mecánicos de Kunzmann también se beneficiaron del diseño compacto de las soluciones de B&R. "Los servomotores de B&R que utilizamos en los ejes y el husillo ofrecen una elevada densidad de potencia", explica Guthmann. "Ello resulta especialmente evidente en el caso del husillo, donde por primera vez utilizamos un servomotor cuyo diseño ya es más pequeño que un motor de inducción. Y puesto que el motor de B&R tampoco necesita ventilador, hemos reducido nuestros requisitos generales de espacio casi a la mitad". Esta no es la única ventaja de diseño desde su punto de vista: "Lo que me impresionó de inmediato y facilitó mucho mi trabajo fue que la oferta de B&R incluía un enlace a la documentación técnica y a los datos de CAD para cada producto. Ello resulta de enorme ayuda para los diseñadores".

Aspecto a destacar: al sustituir el motor de inducción por un servomotor de B&R sin ventilador, Kunzmann redujo el espacio necesario para el motor del husillo casi a la mitad. (Fuente: F. Rossmann)

Sistema totalmente montado y listo para instalar

Los expertos de Kunzmann estaban muy satisfechos con la forma en que los ingenieros de sistemas de B&R gestionaron las tareas de selección de los componentes, dimensionado de los servoaccionamientos y programación del PLC. Pero eso no es todo. B&R también monta el sistema de control de la fresadora, que consta de doce módulos X20, luego instala el software, etiqueta la estación y finalmente la comprueba. "Entonces adquirimos un paquete que incluye todos los componentes de B&R que necesitamos para seis máquinas a la vez. Ello supone aligerar considerablemente nuestros procesos internos de pedidos, montaje y pruebas", afirma Guthmann.

Por último, pero no menos importante, el cambio de proveedor y la nueva tecnología de automatización de B&R también han conseguido que las fresadoras manuales sean más fáciles de mantener. "Los módulos X20 constan de tres componentes modulares, por lo que es posible sustituir solo el terminal, el módulo electrónico o el módulo de bus sin tener que desmontar el resto del sistema. Es una solución muy bien pensada". Kunzmann también puede acceder al servidor web del PLC X20 directamente desde el navegador web integrado del control de Heidenhain para recuperar datos de diagnóstico del System Diagnostics Manager (SDM) de B&R. Ello permite realizar el mantenimiento remoto tanto en el control de Heidenhain como en el sistema de B&R a través del TeleService del TNC128. "Para ello no necesitamos ningún otro PC en las instalaciones y no tenemos que instalar ningún software ni programa especial", comenta Guthmann. El SDM de B&R facilita datos acerca del estado actual de los servoaccionamientos, tales como la velocidad actual, la posición y los valores de activación del control. También puede abrirse y utilizarse el osciloscopio integrado en cada servoaccionamiento a través del SDM o utilizar su visualizador de E/S para mostrar los estados actuales de todos los canales de E/S en el sistema de B&R. Ello acorta los tiempos de puesta en marcha, ya que permite prescindir de las laboriosas pruebas de cableado de E/S.

Una transición bien hecha

Para Kunzmann, la conclusión es que la introducción de la tecnología de B&R ha facilitado la tarea de garantizar el alto nivel de seguridad que los usuarios esperan de sus fresadoras, al tiempo que les ofrece una libertad de diseño sin precedentes y hace que las máquinas sean mucho más fáciles de instalar y mantener. Para los usuarios, la transición fue perfecta. "Desde el envío de la primera máquina piloto en otoño de 2018, no hemos recibido ni un solo comentario negativo. Creemos que es un buen indicativo de que lo hicimos todo bien".

Ralf Guthmann

Jefe de diseño eléctrico de Kunzmann

"Las soluciones y los servicios de B&R están bien pensados y simplifican la instalación, la puesta en marcha y el mantenimiento de nuestras fresadoras".

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