Junio de 2013

El mundo de la tecnología del vacío
www.schmalz.com
Información de prensa
Junio de 2013
Un sistema de ventosas modular ahorra tiempo y dinero en el diseño y en la
fabricación
La velocidad y la flexibilidad son los requisitos principales impuestos a los procesos
industriales de envasado. J. Schmalz GmbH ha desarrollado un sistema modular para el
diseño de efectores finales de vacío (VEE). En la construcción de una garra para
envasadoras, con este sistema se puede ahorrar tiempo y dinero como alternativa al
diseño y fabricación convencionales, como lo demuestra una comparación tecnológica.
Siguiendo el principio de "Configurar en lugar de diseñar", Schmalz ofrece un sistema modular a partir de
diversas piezas individuales que, con ayuda de un software de configuración de manejo intuitivo, se pueden
combinar para formar una ventosa (www.schmalz.com/vee). La idea central es que las garras se puedan
configurar y también modificar de inmediato, en lugar de tener que invertir todo el trabajo en diseñarlas y
fabricarlas individualmente. Una comparación tecnológica ha demostrado cuáles son las ventajas de tiempo
y costes que se pueden conseguir con el sistema VEE.
Según los datos de Schmalz, la ventosa diseñada convencionalmente es un ojo de aguja por el que pasar
durante el desarrollo, montaje y puesta en marcha de las envasadoras específicas de los clientes. Los
motivos de ello se encuentran en el complejo y laborioso proceso desde el desarrollo hasta la puesta en
marcha. El constructor de maquinaria / integrador de sistemas prepara la oferta para el usuario posterior de
la máquina basándose en un pliego de condiciones o en una descripción del proceso. En muchos casos no
se dispone aún de un modelo del producto o los modelos son sólo ejemplares y no están aún acabados.
Tras la realización del pedido, el concepto de la máquina se desarrolla en detalle y se empieza con el
diseño de la misma. El diseño de la ventosa o garra de vacío suele hacerse sólo después de haber
detallado la máquina al completo.
Según los cálculos de Schmalz, el diseño y la fabricación de la garra por parte del constructor de la máquina
supone unos trabajos de diseño y un tiempo de fabricación incl. tiempos de espera de entre 1 y 4 semanas,
dependiendo también del nivel del fabricación del constructor de la máquina. Si además hay que comprar
los componentes de las ventosas, el tiempo de espera al nuevo producto puede prolongarse aún más. Con
las piezas complejas, como por ejemplo bolsas flexibles poco llenas, la ventosa de vacío se tiene que
optimizar aún para conseguir un resultado con seguridad de procesos.
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Cambios frecuentes de productos en el sector de los bienes de consumo
El punto de partida de las consideraciones de Schmalz era que, dependiendo del ciclo de vida del producto
o del cambio de producto (tamaño, forma, peso, tacto), siempre había que integrar otras garras en la
máquina. Especialmente en el sector de los bienes de consumo, este cambio de productos se da con
frecuencia. Y por ello muchas veces se necesitan nuevas garras para una máquina. El caso más extremo en
la práctica lo constituyen los envases de bolsa rellenos de material a granel y líquidos, como bolsas de
relleno para jabón líquido. Aquí se envasan frecuentemente distintos formatos de bolsa en un mismo día de
trabajo ya que muchas veces pasan líneas de productos distintas por la máquina. En algunos casos las
máquinas tienen una estructura tan flexible que son capaces de procesar hasta diez variantes de una bolsa,
necesitando por tanto diez juegos de formatos distintos.
El ciclo de vida de los productos envasados en bolsas es mucho más corto que el de los productos en
botellas o cajas de cartón, ya que el cambio de la unidad de envasado y del tamaño de las botellas y de las
cajas de cartón es mucho más complejo. Como término medio, un envase en bolsa cambia cada uno o dos
años la forma, el color, el material de envase, el tamaño o el nivel de llenado. Esto significa también que
cada uno o dos años se deben montar nuevas garras.
Ésos son los requisitos a los que el sistema VEE sabe responder. La empresa ofrece un software con el que
el usuario puede configurar a partir de diferentes bridas, elementos de unión y ventosas su efector final con
un par de clics. El software se puede utilizar gratuitamente en www.schmalz.com/vee. Para ello, el usuario
tiene que iniciar sesión, introducir los datos de la pieza, el número de ventosas y el tamaño de éstas y elegir
la variante de ventosas. Seguidamente, sólo hay que definir la posición de la ventosa y los componentes de
integración como placas de brida de robot y módulo de brida para la entrada de vacío. Todos los
componentes están adaptados entre ellos. La vista previa en vivo en 3D permite seguir los cambios paso a
paso. El modelo 3D de la garra se puede integrar fácilmente en programas de diseño CAD existentes.
Además, inmediatamente después de concluir la configuración, el usuario obtiene una lista de piezas
detallada y los datos técnicos (p. ej., masa) de la garra.
El VEE permite configuraciones de una hasta 12 ventosas como máximo. El usuario selecciona las ventosas
en función de los requisitos de la oferta especializada de Schmalz: para la manipulación de delicados
envases de lámina o blíster, cajas de cartón estables, envases de productos ligeramente inestables o bolsas
rellenas y envases Flow-Wrap.
Tiempo a invertir: una hora, y no 13
Independientemente del tipo de producto, el VEE agarra cargas de hasta 2.000 gramos y con aceleraciones
de procesos de hasta 10 g (100 m/s²) cumple los requisitos de velocidad de los procesos típicos de Pick &
Place. Otra ventaja: el adaptador de cambio rápido de serie reduce los tiempos de cambio de las ventosas a
un mínimo. Así, es especialmente adecuado para el sector de los bienes de consumo, con las muchas
variantes de sus productos con cargas cada vez menores. Otra de sus ventajas es la distribución de vacío
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sin tubos flexibles en el sistema, que no sólo reduce los puntos de fuga posibles, sino que garantiza también
una mayor eficiencia y un tiempo de reacción rápido.
Según el análisis de Schmalz, el tiempo neto necesario para la definición, diseño, fabricación y montaje de
la garra convencional es de una media de aprox. 13 horas. Si las garras se fabrican con desprendimiento no
habiendo posibilidad de un ajuste, se deben planificar, equipar y fabricar nuevas otras capacidades de
fabricación. Dependiendo de la proporción de fabricación propia del constructor de máquinas / integrador de
sistemas, pueden producirse retrasos de entre algunas horas y varios días, de modo que al final resulta un
tiempo de diseño y fabricación de entre 1 y 4 semanas. Por el contrario, utilizando el sistema VEE se reduce
el trabajo de la definición de la ventosa y del montaje a una hora escasa.
Ahorro de costes de ventosas
También los costes de la construcción de la garra se reducen a una fracción con el sistema VEE en
comparación con las garras diseñadas convencionalmente. Si se suman los gastos desde el primer ensayo
de manipulación hasta la puesta en marcha de la máquina y se tienen en consideración un cambio de
formato y un cambio en el nivel de llenado del producto, resultan para el VEE unos costes totales de 720
euros, mientras que para la ventosa diseñada convencionalmente esos costes ascienden a 3.700 euros.
Superficies limpias
Todos los elementos del VEE están hechos de polifenilsulfón (PPSU), material conforme a FDA y BfR. Sus
superficies son fáciles de limpiar y resistentes a las soluciones de limpieza alcalinas. De este modo, no sólo
son adecuados para la industria del envasado, sino especialmente para el uso en la industria de
procesamiento de alimentos.
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Imágenes:
Imagen 1:
Efector final de vacío VEE modular y
flexiblemente modificable en los cambios de
formato
Imagen 2:
Componentes de sistema modulares y un intuitivo
software de configuración para un diseño flexible
de la ventosa en un tiempo mínimo.
Imagen 3:
Tiempo neto necesario para la definición, el
diseño, la fabricación y el montaje de la garra
terminada
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Imagen 4:
Costes de ventosas en el ciclo de vida del
producto de una envasadora desde el primer
ensayo de manipulación con modelos del
producto, pasando por la puesta en marcha y
hasta el cambio de formato
El cambio en el formato o en el nivel de llenado
tiene lugar cada 1-2 años aproximadamente. Los
pasos (4) a (5) se repiten por tanto.
En los pasos (4) a (5) se debe calcular además
un tiempo de espera: con el VEE, todas las
piezas están en nuestro almacén y se puede
disponer de ellas en pocos días, mientras que en
las garras diseñadas convencionalmente el
tiempo de espera varía en función del nivel de
fabricación y de la capacidad del fabricante de la
máquina
Imágenes: Schmalz
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Sobre nuestra empresa
Schmalz es uno de los proveedores líder en el mundo de técnica de automatización, manipulación y
fijación y ofrece soluciones innovadoras y eficientes en el ámbito de la técnica de vacío a sus clientes,
que vienen de numerosos sectores profesionales. Los productos de Schmalz se utilizan en los más
diversos procesos de producción – como por ejemplo en forma de garra para los brazos de robot
utilizados en la construcción de carrocerías, en centros de mecanizado con CNC como solución de
fijación para componentes de muebles, o para tareas de elevación manual mediante un solo operador de
piezas que van desde cajas de cartón hasta módulos solares. Los clientes sacan provecho del amplio
programa de componentes de Schmalz, así como de las soluciones completas ajustadas especialmente
a sus necesidades. Para ello, Schmalz apuesta por una consecuente orientación al cliente, por
innovaciones que abren nuevas perspectivas, por una excelente calidad y por una completa competencia
de asesoramiento. La empresa tiene su sede central en Glatten (Selva Negra), Alemania y cuenta con 15
filiales en el extranjero, dando trabajo a unos 750 empleados.
Contacto para consultas
J. Schmalz GmbH
Marketing Kommunikation
Aacher Str. 29, D-72293 Glatten, Alemania
Teléfono +49 (0)7443 2403-506
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