Máquina de bolsas de plástico

Bolsas de asas, con asas troqueladas, tipo camisa, para el pan, de basura... Estos son solo algunos ejemplos de lo que se puede producir con una máquina de bolsas de plástico. Los especialistas de ingeniería de Baumüller recibieron de la empresa de maquinaria Lemo, con sede en Niederkassel, el encargo de concebir una nueva máquina de bolsas de plástico eficiente, apta para el futuro y optimizada en cuanto a los costes y que, además, presentara una estructura modular que permitiera al fabricante la máxima flexibilidad posible y su rápida puesta en marcha en el proceso de producción. Así, el operador de la máquina no tendría que adquirir nada más que el módulo de la máquina necesario para cada producto final en producción. Al mismo tiempo, la nueva máquina debía ofrecer suficientes variables de manipulación para encargos futuros y alcanzar un mayor rendimiento.

2 System Engineering Folienbeutelmaschine en webLa máquina de bolsas de plástico ha sido automatizada por los especialistas en ingeniería de Baumüller y está equipada con un sistema integral Baumüller que abarca desde la unidad de control hasta el accionamiento

A día de hoy, ya no podemos imaginarnos ningún sector que no utilice bolsas y envases de plástico. En la industria alimentaria, la logística, la higiene o la eliminación de residuos, ya sea para el transporte o el envasado exterior, esta mercancía de producción en masa es imprescindible. La empresa LEMO Maschinenbau GmbH, procedente de Niederkassel, se encuentra entre los líderes de este sector a nivel mundial gracias a sus sistemas innovadores y económicos para la fabricación de flexibles embalajes de plástico. Baumüller, el especialista de Núremberg en sistemas de accionamiento y automatización, suministra desde hace años a LEMO componentes y módulos. Son varias las razones por las que la empresa tomó la decisión de encargar a los especialistas ingenieros de Baumüller la concepción de la nueva máquina de bolsas de plástico y también su automatización integral con sistemas Baumüller. Baumüller es desde hace años un socio comercial fiable para LEMO y destaca, además, por su competencia interdisciplinar y su larga experiencia en la ingeniería, así como por ofrecer diversas soluciones integrales de desarrollo propio y confeccionadas según los requisitos de sus clientes.

Mayor eficiencia mediante una sofisticada solución integral

Para cumplir los requisitos de LEMO en cuanto a modularidad e incremento de la frecuencia de ciclo, los especialistas de Baumüller desarrollaron un nuevo concepto de automatización. Así, se apostó por una forma constructiva moderna y estrecha tanto en el accionamiento como en el controlador. Es decir, un sistema de bus de campo universal, el mínimo número de aparatos posible y una estructura de control simplificada. Se optimizaron los armarios de distribución y para el software se seleccionó una estructura de comunicación apta para el futuro.3 Schaltschrank Folienbeutelmaschine 300dpiEl armario de distribución concebido y fabricado por Baumüller comprende, entre otros, la tecnología de control de la serie de servoconvertidores en línea b maXX 5000

La nueva máquina de bolsas de plástico se basa en un paquete integral de accionamiento y automatización de Baumüller, que comprende la tecnología de control, la visualización de la máquina, el armario de distribución, los convertidores b maXX y diversos motores. Gracias al concepto de máquina aplicado y al uso de EtherCAT como sistema de bus de campo universal, se ha logrado incrementar el rendimiento. Y todo ello con la misma calidad de producción óptima..

Esto ha permitido, asimismo, una mayor eficiencia en los costes. Además, gracias al concepto desarrollado y a la estandarización de las variantes mediante una sofisticada modularización, se ha alcanzado un incremento de la productividad del 10 % respecto a las máquinas similares.

«Gracias al amplio conocimiento experto de los especialistas de Baumüller, la nueva máquina de bolsas de plástico ofrece al fabricante y al operador de maquinaria una absoluta flexibilidad y una óptima relación calidad-precio», destaca Willi Fenninger, director gerente y propietario de LEMO. Su socio propietario y también director gerente, Bernd Schlarp, añade: «Así, nuestros clientes reciben un sistema de producción económico y seguro para el futuro que deslumbra por su excelsa calidad, su tecnología puntera, su eficiencia energética y su elevada velocidad de producción».

Industry 4.0: modularidad estandarizada y visualización de la máquina en la web

Es evidente que la nueva máquina de bolsas de plástico está totalmente preparada para la industria 4.0. Su estructura modular permite alternar sin problema alguna entre los distintos formatos, como las bolsas de asas, las bolsas con asas troqueladas, las bolsas para el pan o las bolsas de basura. En el formato mínimo, la máquina básica presenta seis accionamientos y se personaliza según las necesidades del cliente con las correspondientes ampliaciones, por ejemplo, si el operador de la máquina necesita el módulo de soldadura de moldeo o la cadena de apilado. Si se dispone de más módulos instalados de los requeridos para el proceso de producción en curso, los maestros del controlador permiten desactivar temporalmente los módulos. Así, pese a su estandarización, el operador puede adquirir la máquina de bolsas de plástico en diversas variantes.

El manejo y la visualización de la nueva máquina también están equipadas pensando en las exigencias futuras y en el concepto de la industria 4.0. Así, se puede acceder desde dispositivos móviles a la visualización de la máquina en la web.

Para que el ingeniero pueda iniciar de manera rápida y sin fallos la producción en serie, y a fin de que posteriormente no surjan pérdidas de tiempo por reparaciones, Baumüller aplica una parametrización automatizada por software. El concepto de producción y de asistencia constituye, así, una pieza clave del incremento de la eficiencia con vistas a los estándares de la industria 4.0.

Automatización integral: software y hardware fabricados por Baumüller

5 DSC1 ServomotorenLos compactos servomotores DSC1 con elevados pares de rotación destacan por su alta potencia de rotación y, al mismo tiempo, una drástica reducción del volumen estructuralLa máquina de bolsas de plástico se compone de varias estaciones. Comienza por el desenrollado y plegado de la lámina, mediante el cual la banda del rollo de la lámina, originalmente de una capa, se tensa en dos capas. A continuación, se pasa al soldadura de moldeo, por ejemplo, para soldar las asas. En las barras de soldadura, las láminas de plástico de dos capas adquieren su verdadera forma de bolsa mediante la soldadura y separación. Finalmente, las bolsas ya independientes son transportadas por la rueda con alas y depositadas en paquetes sobre la cadena de apilado.

El armario de distribución desarrollado y fabricado por Baumüller incluye la tecnología de control a partir de la serie de servoconvertidores en línea b maXX 5000, un PC industrial b maXX PCC-04  y un b maXX-safePLC. El b maXX-safePLC combina en un mismo aparato un controlador de seguridad y funciones de control estándar.

La máquina se opera desde un monitor de pantalla táctil de 17" ubicado en brazo de soporte móvil. Para conseguir la visualización de la máquina en la web basta utilizar un navegador estándar, lo cual se traduce en el ahorro de costes adicionales de licencia, y la app de Baumüller permite, además, el manejo remoto desde dispositivos con acceso a la web, como tablets y smartphones.

Otra de las particularidades de la máquina es la posibilidad de elegir, también desde la visualización, entre distintos modos de funcionamiento. Por ejemplo, para realizar las tareas de reparación, mediante transpondedores se puede alternar, desde la visualización de la máquina, entre un máximo de cuatro modos de funcionamiento independientes, cada uno con distintos derechos de usuario.

Toda la máquina de bolsas de plástico está equipada con motores Baumüller. Las dos estaciones de soldadura, la cadena de apilado y la rueda con alas incorporan motores DSC1. Los compactos servomotores DSC1 con elevados pares de rotación destacan por su alta potencia de rotación y, al mismo tiempo, una drástica reducción del volumen estructural. Las dos estaciones de avance con regulación de registro operan con servomotores DSD2, pues en estos puntos se requiere un motor con una aceleración y un frenado extremadamente dinámicos. Los motores de la serie constructiva DSD2 deslumbran por su elevado dinamismo y sus óptimas cualidades de arranque y parada. El tercer tipo de motor incorporado ha sido el motor sincrónico de corriente trifásica con sistema electrónico integrado. El sofisticado accionamiento DSDI presenta una estructura muy corta y sirve para reforzar el diseño modular de la máquina, pues no es necesario conectarlo a un convertidor independiente.

Con sus módulos tecnológicos para aplicaciones específicas, entre ellas la regulación de registro y del rodillo libre, Baumüller proporciona a la máquina de bolsas de plástico todas las funciones básicas que permiten reducir al mínimo el gasto en programación del fabricante de maquinaria. Los componentes tecnológicos del controlador se adquieren con su correspondiente licencia de ejecución. Se pueden configurar tanto movimientos simples como procesos complejos.

Parametrización del software gracias al concepto de producción y asistencia

4 DruckmarkenerkennungEl reconocimiento de la marca tipográfica es una de las funciones configuradas previamente e incorporadas ya al control de la máquina que liberan al operario de la máquina de tener que invertir su tiempo en la programaciónCon su concepto de producción y asistencia, Baumüller permite la parametrización automática de aparatos, módulos y máquinas al completo de forma rápida y sin gasto en programación. Así, cuando una máquina entra en la serie, el ingeniero tiene la posibilidad de automatizar toda la parametrización del software. Lo mismo se aplica a la asistencia y reparación, que permite sustituir, automatizar y parametrizar la máquina conforme a los requisitos oportunos. Este concepto también incluye la actualización rápida y sin errores del software de todas las máquinas del mismo tipo que, por ejemplo, estén siendo ejecutadas en los cinco continentes a la vez.

Mediante la comunicación de bus de campo, el controlador superior reconoce todos los participantes del sistema y realiza automáticamente la configuración del nuevo proyecto de control. Una vez completada la inicialización del sistema, también definida por los módulos de la máquina seleccionados o descartados desde la visualización, el sistema de accionamiento y control ya está operativo.

Una de las grandes ventajas del concepto de Baumüller es la posibilidad de recurrir a la programación automática también en las variantes de las máquinas. Para ello, el sistema incorpora la ampliación máxima de la serie de máquinas. Esta solución es de gran ayuda para los ingenieros y operadores de la máquina tanto en las reparaciones en sistemas en marcha como en la puesta en marcha de nuevas máquinas.

Conclusión

El conocimiento especializado y la larga experiencia de los especialistas de ingeniería, junto con una automatización integral compuesta por hardware y software, todo ello de la mano de un solo proveedor, Baumüller, han servido de ayuda a la empresa de maquinaria LEMO en el desarrollo de su nueva máquina de bolsas de plástico mediante un concepto de máquina universal con una forma constructiva estrecha de accionamiento y control. Además, la estandarización de las variantes a través de una sofisticada modularización se ha traducido en un menor tiempo de comercialización.

El requisito del fabricante de maquinaria LEMO era concebir una máquina de bolsas de plástico eficiente en el plano económico cuya tecnología íntegra de servoaccionamiento, incluidos los motores y el sistema electrónico, proviniera de un solo proveedor. «Esto nos reporta ventajas tanto en la puesta en marcha como en caso de reparación», explica Fenninger. Así, Baumüller ha aportado a la nueva máquina de bolsas de plástico su conocimiento experto en automatización, el software y el hardware y un concepto de producción y servicio de asistencia. Con solo una persona de contacto y una óptima gestión de proyectos para el concepto de la máquina y la construcción del prototipo, en poco tiempo se desarrolló y se presentó al cliente la máquina, apta para el futuro y optimizada para la Industry 4.0.


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