Mack-Alusysteme tiene su sede en Klettgau-Geißlingen, en el sur de Alemania, y fabrica componentes de alta precisión para sus clientes de los sectores aeroespacial, transporte ferroviario, electrónica, automoción e ingeniería mecánica. "Fabricamos productos de primera calidad especiales y personalizados y piezas de construcción para las elevadas exigencias de los perfiles de aluminio extruido, o material en chapas", explica Dominik Isele, jefe de producción de Mack-Alusysteme. "Nuestra cartera abarca desde el procesamiento de alta precisión hasta productos exclusivos de tamaño muy pequeño y de hasta ocho metros de longitud, incluido el tratamiento de superficies bajo consulta. Para estas soluciones individuales, utilizamos nuestros altos niveles técnicos tanto en la producción de módulos como en el montaje de componentes. Para nosotros, la precisión de cada centésima es crucial", subraya Isele.
El jefe de producción de Mack conoce el procesamiento del aluminio desde cero. Se formó aquí y ha obtenido la cualificación necesaria para este puesto de dirección de responsabilidad a lo largo de los años. "Donde otros se detienen en la precisión, aquí es donde empezamos nosotros", afirma Isele, describiendo los altos niveles de Mack. "Por ejemplo, para nuestros clientes internacionales del sector de 'prestigio' fabricamos elementos decorativos y de mobiliario para interiores de cabina de alto precio. Cada micra debe encajar a la perfección. Para ello, contamos con maquinaria moderna de maquinado CNC. Para satisfacer estas elevadas exigencias de los clientes, necesitamos socios de primera categoría, pero también componentes de producción absolutamente fiables". Desde hace algunos meses, Mack cuenta entre sus buques insignia con el centro de fresado de cinco ejes DMU 95 monoblock PH Cell 300 para la manipulación modular de palés. El corazón del maquinado de componentes totalmente automático es el sistema de cambio rápido de palés VERO-S de SCHUNK, que sirve como unidad de cambio de palés en la máquina, como acoplamiento de robot, y se utiliza para la sujeción directa de la pieza. Gracias a la modularidad del sistema VERO-S y a sus funciones flexibles, el sistema de cambio rápido de palés puede asumir varias tareas.
"Con la nueva máquina, queríamos encontrar una solución que nos permitiera diseñar los palés de forma flexible y cubrir muchos componentes diferentes con un solo dispositivo", declara Isele, explicando la situación inicial. La nueva máquina planteó varios retos a Mack: debido a su compleja geometría, la máquina trabaja con una pieza durante mucho tiempo. Por lo tanto, debería ser posible preparar piezas no maquinadas de forma que se cree una reserva de piezas totalmente sujetas que puedan procesarse automáticamente en una serie de etapas sucesivas. La máquina puede utilizarse las 24 horas del día, los 7 días de la semana, con palés preequipados en la estación de palés, a la espera de ser procesados y devueltos a la estación tras el procesamiento. "Nuestro objetivo era maximizar el tiempo de funcionamiento del husillo y automatizar por completo la entrada y salida de palés", confirma Isele. Mack ha logrado este objetivo con el sistema de sujeción VERO-S de SCHUNK. Y no solo eso. "Como la máquina es un centro de maquinado de cinco ejes y hay que maquinar perfiles de aluminio de gran volumen por cinco caras, necesitábamos una solución que permitiera una excelente accesibilidad al componente. El sistema de sujeción directa de piezas WDM-5-X ha demostrado su valía para esta tarea de sujeción".
Con los módulos de sujeción WDM-5-X del sistema modular VERO-S, el usuario puede preparar las columnas de sujeción siguiendo requisitos específicos y, de este modo, lograr una accesibilidad óptima a la pieza durante el maquinado de cinco caras. Con este método de sujeción directa de la pieza se evita el contorno de interferencia y el husillo alcanza todas las posiciones de los componentes. Este principio de sujeción por columna permite introducir escotaduras en toda la pieza. Los módulos básicos WDM-5 X sirven de base para la preparación sobre un palé y, combinados con módulos de apilado de libre combinación en varias alturas, se pueden implementar distintas alturas de maquinado. La pieza objeto de maquinado se une a la columna de sujeción con un perno de sujeción a través del palé. El accionamiento se realiza sin soporte y de forma manual con un par de apriete de 15 Nm. El tipo de fijación depende del peso de la pieza y del proceso de corte del metal, por lo que SCHUNK ofrece multitud de pernos en su cartera. Mack utiliza el perno de cola de milano, con una profundidad de solo 3,5 mm en la materia prima y sin contornos de interferencia.
"Antes teníamos que arreglárnoslas con mesas intermedias para la clásica sujeción con prensa para conseguir la carrera necesaria para el maquinado de cinco caras. Esto ya es cosa del pasado", confirma Dominik Isele. "Con este sistema de sujeción podemos realizar todas las tareas en la máquina". SCHUNK facilitó inicialmente el sistema WDM-5 X al jefe de producción para realizar pruebas. "Nuestro departamento de diseño especial se ocupa intensamente de cualquier aplicación específica del cliente", afirma Rainer Storz, asesor técnico de sistemas de sujeción estacionarios de SCHUNK. "En función de las condiciones marco del cliente, nuestros diseñadores encontrarán la mejor solución posible gracias a sus sólidos conocimientos y su profunda experiencia en aplicaciones en coordinación conjunta. Aportamos todo nuestro saber hacer mucho antes de que el cliente haga el pedido", afirma Storz. Así es como se consigue finalmente una propuesta para un resultado óptimo.
Esto ocurrió en Mack en muy poco tiempo, porque el jefe de producción pudo describir con precisión las tareas del sistema de sujeción. "Lo que nos convenció absolutamente de que este sistema encajaba fue el perno de sujeción en la pieza con diseño de cola de milano", resume Isele. El perno de cola de milano de SCHUNK permite sujetar directamente las piezas planas, con una profundidad de sujeción de solo 3,5 milímetros. La forma trapezoidal de la junta de cola de milano aumenta considerablemente la superficie de contacto a través de la cual se absorben las fuerzas de sujeción. Esto permite una menor profundidad de sujeción y una conexión de fuerza. "Ahorra materia prima. Además, pudimos conservar nuestras piezas en bruto anteriores, que se sujetan con diferentes prensas una a una, y no tuvimos que hacer ningún cambio a la hora de pedir materiales. Debido a la excelente accesibilidad en el maquinado de cinco caras con las columnas WDM 5-X, estas dos ventajas se convirtieron en un argumento inmejorable para el sistema".
Los pernos de cola de milano ofrecen nuevas posibilidades en el maquinado de piezas finas, semimoldes o piezas de forma irregular. Tanto en el corte de metales como en la fabricación de herramientas y moldes. Los pernos de palés de cambio rápido convencionales requieren un calado de rosca de 20 a 25 milímetros; aquí es de solo 3,5 milímetros. La interfaz necesaria se puede fabricar fácilmente con una fresadora con forma libre eliminando una cantidad de material mínima. A continuación, se introduce el perno de sujeción y se bloquea con una llave macho hexagonal mediante dos correderas de sujeción templadas. Después del maquinado, el perno de sujeción se puede volver a retirar y utilizar para otros fines.
El operario prepara los palés con los módulos WDM-5 X y las piezas en bruto en una estación de montaje independiente y ergonómica. Mack utiliza 12 palés VERO-S de 500 x 500 milímetros; la unidad de almacenamiento de palés del DMU 95 monoblock PH Cell 300 está diseñada para un máximo de 28 palés y puede configurarse individualmente con diferentes compartimentos y niveles. Las posiciones de sujeción en el palé están claramente marcadas gracias a una trama y, en función de la pieza, se pueden utilizar esquemas de sujeción repetibles de forma fiable. Gracias al fácil manejo de los módulos de sujeción y a los precisos esquemas de sujeción, incluso los trabajadores no cualificados pueden llevar a cabo el proceso de preparación manual. Por último, el robot recoge de la estación de montaje el palé con las piezas totalmente sujetas y las almacena en la estación de palés para poder introducirlas en la máquina en el momento adecuado y recuperarlas de allí de nuevo tras su procesamiento.
El acoplamiento del robot VERO-S NSR 160 es la interfaz entre el palé de la pieza y el robot. Gracias a su esbelto diseño, la carga de palés puede realizarse cerca de la mesa de la máquina. La elevada fuerza de retracción en el perno de sujeción del lado del robot crea un sistema rígido con una elevada fuerza de sujeción incluso con pares elevados. Esto hace que la manipulación de palés pesados sea sencilla y segura. El procedimiento de sujeción del módulo de robot tiene lugar a través de un conjunto de muelles integrado. La fuerza por muelle se convierte en una elevada fuerza de retracción en el perno se sujeción a través de un émbolo axial y un sistema cinemático de accionamiento patentado. La sujeción mediante dos correderas de sujeción se ajusta a la forma y se autorretiene; incluso en caso de caída de presión, toda la fuerza de tracción se mantiene y se puede aumentar aun más mediante una función turbo integrada de serie. La protección antirrotación alrededor del eje longitudinal central se facilita mediante biseles laterales o por medio de dos pernos cilíndricos en la parte delantera. Los radios de introducción del perno de sujeción y el módulo de sujeción facilitan el ensamblaje rápido y seguro, incluso con ángulos inclinados y desviación del centro, compensando así las imprecisiones del robot. El módulo se abre de forma neumática con una presión de sistema de seis bares. Los módulos completamente sellados son inoxidables. Gracias al uso de una aleación de aluminio de alta resistencia, el VERO-S NSR 160 tiene un peso reducido, en favor de la máxima carga útil del palé. Es posible transferir un peso total de 300 kilogramos, entre la pieza y el palé, incluido el acoplamiento del robot.
El robot intercambia el palé preequipado en la mesa de la máquina de forma totalmente automática. En Mack, los módulos individuales del tipo VERO-S NSE3 138 se instalan en la mesa de la máquina. Actualmente es el sistema de cambio rápido de palés neumático más potente para operaciones de fresado universal. Los cuatro pernos de sujeción permiten tirar del palé de forma simultánea. Tras el procesamiento, el palé se libera, se almacena temporalmente en la estación de palés y se inicia un nuevo trabajo de procesamiento. El control de la automatización a través del panel de mando de la máquina es cómodo y sencillo. Gracias al concepto de sellado de SCHUNK, los módulos de sujeción y las posiciones de los tornillos de los palés quedan protegidos en todo momento ante materiales altamente abrasivos y polvo. El jefe de producción Dominik Isele está satisfecho: "Con este sistema de sujeción, nuestra máquina hace lo que debe: fresa las 24 horas del día". Lo que más le gusta es la absoluta coherencia. "Todo encaja, encontrar la solución con SCHUNK, la implementación del diseño y el propio sistema de sujeción flexible. Para nosotros es un paquete realmente completo, sencillo e inteligente".