Aplicaciones de troquelado a prueba de errores con sensores de presión

Al mejorar la calidad del producto o la eficiencia de la producción, los ingenieros de fabricación suelen recurrir a soluciones de automatización a prueba de errores y mejoras en su aplicación. En aplicaciones de troquelado, eso a menudo lleva a agregar sensores para ayudar a detectar la presencia de un material o una característica en una parte que se está formando, por ejemplo, un agujero en una parte. En el mundo del troquelado, esto puede denominarse “detección en el troquel” o “protección del troquel”. El término “protección del troquel” se usa porque si los sensores no ven el material en la ubicación correcta al formarse, podría causar un choque del troquel. El costo de un choque de troqueles puede incrementarse rápidamente. No solo se pierde tiempo de producción, sino que también se daña el troquel que puede ser extremadamente costoso de reparar. Por lo general, se utilizan varios sensores en todo el troquel para buscar el material o características en el material en diferentes ubicaciones, para asegurarse de que el material esté presente para proteger el troquel. Los ingenieros de fabricación tienden a usar sensores fotoeléctricos de proximidad y/o inductivos en estas aplicaciones; sin embargo, los sensores de presión son una alternativa rentable y sencilla.

En las aplicaciones de troquelado de hoy, los ingenieros de fabricación desean troquelar piezas más rápido mientras reducen el tiempo de paro y los desperdicios. Una tendencia creciente en los talleres de troquelado es la adición de nitrógeno en los troqueles. Al agregar resortes de gas llenos de nitrógeno y/o elevadores llenos de nitrógeno gaseoso, la prensa puede funcionar más rápido y pasar las piezas más rápido.

Típicamente, el troquel se carga con nitrógeno antes de que la prensa comience a hacer funcionar las piezas. Hoy en día, muchas plantas de troquelado dependen de un indicador analógico (imagen 1) para determinar si hay suficiente presión de nitrógeno para operar de manera segura. Cuando se coloca un nuevo troquel en la prensa, alguien debe mirar el medidor y asegurarse de que el nivel sea correcto antes de ejecutar la prensa. No hay ningún tipo de señal o retroalimentación de este medidor al PLC o la prensa; por lo tanto, no existe un método de detección de errores real para notificar al operador si la presión nominal es correcta o incluso si está presente antes de comenzar la operación de la prensa. Si el operador comienza a hacer funcionar la prensa sin nitrógeno para los resortes, entonces no se moverá el material y esto puede causar un choque.

Otro problema probablemente más significativo que enfrentan los ingenieros es la formación de un agujero en una de las mangueras mientras están en funcionamiento. Un orificio muy pequeño en una manguera puede no ser perceptible para el operador y puede que ni siquiera aparezca en el indicado analógico. Sin esta retroalimentación del medidor, la prensa continuará funcionando y aumentará la probabilidad de que las piezas se troquelen y estén fuera de las especificaciones, causando desperdicios innecesarios. Los costos de la chatarra pueden ser bastante grandes y aumentar hasta que se descubre la fuga. Además, si el material no puede moverse a través de la prensa correctamente debido a la falta de presión de nitrógeno en los resortes o elevadores, podría provocar que el material retroceda y provocar un choque.

Al usar un sensor de presión, puede establecer configuraciones de alta y baja presión que darán una salida cuando se alcance cualquiera de ellas. Las salidas pueden ser discretas, analógicas o IO-Link, y pueden estar vinculadas a su PLC para activar una alarma para el operador, enviar una alerta a la HMI o incluso detener la prensa. También puede hacer que el PLC se asegure de que haya presión antes de encender la prensa para verificar que se cargó adecuadamente con nitrógeno durante la configuración.

Agregar un sensor de presión electrónico para monitorear la presión de nitrógeno es una forma simple y rentable de eliminar errores de esta aplicación y evitar problemas costosos.

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