El electroimán enfocado antiadherente es una solución de motor personalizada desarrollada para resolver un desafío dentro de una empresa de producción que opera en todo el mundo. Su objetivo era mejorar la velocidad de la línea de producción centrándose en el cuello de botella dentro del proceso de la perforación. Exigir una precisión elevada en un periodo de tiempo limitado.
Nuestra solución personalizada gira en torno a un diseño de electroimán que optimiza la aceleración y las fuerzas de atracción y minimiza los efectos magnéticos residuales. Cabe destacar que la solución se adapta a la perfección a la configuración existente, lo que elimina la necesidad de realizar rediseños costosos.
Aceleración
elevada
Producción mejorada
Velocidad
A medida
Rediseño
Sin fisuras
de integrar
Problema y enfoque
El cliente se enfrentaba a un reto importante: necesitaba aumentar la velocidad de su línea de producción en un 40 %.
El cuello de botella de la línea de producción surgió dentro del proceso de la perforación, ya que las piezas pequeñas de acero debían descargarse rápidamente después de cada perforación. La descarga tenía lugar durante el breve período en el que se abría la herramienta de perforación, lo que representaba una pequeña parte del tiempo del ciclo. Al dar 140 golpes por minuto, la herramienta de perforación ofrecía menos de 100 milisegundos para descargar las piezas de acero perforadas.
Para lograrlo, se utilizaron electroimanes estándares con el fin de descargar las piezas de acero. Sin embargo, estos electroimanes funcionaban al límite de su rendimiento, lo que conllevaba dos problemas principales:
- El brazo robótico retráctil encargado de recoger las piezas de acero mediante los electroimanes necesitaba acelerar y desacelerar rápidamente para aumentar la velocidad de descarga. Las aceleraciones más altas requerían fuerzas de atracción entre las piezas de acero y los electroimanes superiores a las que podían ofrecer los electroimanes estándar. El objetivo era evitar que las piezas de acero se cayeran.
- Las piezas de acero, una vez liberadas de la herramienta de perforación, tendían a pegarse a los electroimanes, incluso cuando estaban apagados. Esto se debe al campo magnético residual debido a la magnetización previa de las propias piezas de acero, de los electroimanes estándares o de ambos elementos. Este fenómeno dificulta el aumento de la velocidad requerida para el proceso.
Para superar estos desafíos, se necesitaba una solución personalizada. El proyecto personalizado consistía en idear un rediseño innovador de los electroimanes que optimizara la aceleración y las fuerzas de atracción y minimizara los efectos magnéticos residuales. Los electroimanes personalizados debían adaptarse al volumen del edificio existente.
Enfoque previsto
Después de recibir información sobre el caso de la empresa, iniciamos el proyecto haciendo un análisis exhaustivo de la situación existente y de su rendimiento. Esto implicó distintas mediciones «in situ» e internas. Para realizar evaluaciones precisas de las fuerzas de atracción y residuales, se configuró una prueba específica. Además, se hicieron modelos de elementos finitos de los electroimanes y de la geometría de las piezas para ayudar a evaluar el rendimiento.
A partir del análisis de la situación actual y mediante la identificación del rendimiento necesario para mejorar la velocidad de producción, se establecieron nuevas especificaciones. Se estudiaron varios conceptos y se compararon con las especificaciones y la fabricabilidad.
Se construyó el prototipo del concepto más prometedor, el cual se verificó internamente. Después de completar las mediciones internas, los prototipos se probaron con éxito «in situ» en la herramienta de perforación.
La colaboración estrecha con nuestro cliente fue fundamental para nuestro éxito. Al comprender a fondo los desafíos a los que nos enfrentábamos, desarrollamos una solución efectiva que cumplía todos los criterios. El prototipo se realizó mediante la implementación de tecnologías de producción de vanguardia en el bobinado y la fabricación de piezas.
Solución
Después de unas pruebas de verificación exitosas, el diseño se implementó en un producto personalizado fabricado por Magnetic Innovations. Este producto está disponible exclusivamente para el departamento de compras de los clientes.
Nuestro cliente no solo ha adoptado esta solución de electroimanes personalizados, sino que también ha mejorado sus líneas de producción en todo el mundo. Al resolver el cuello de botella en la línea de producción, ya no era necesario invertir en más máquinas y en el espacio correspondiente para aumentar la producción. Esto supuso un ahorro de varios millones de dólares.
En este caso, el beneficio de una solución específica queda claramente demostrado. En general, se puede decir que una solución con un diseño específico para una tarea o un proceso en particular ofrecerá mejores resultados que una solución proporcionada por un producto estándar en la mayoría de los casos.
Detalles
- Aumento de la fuerza de atracción magnética de 1,25 N a 2,5 N por pieza
- Disminución de la fuerza residual en un 50 %
- Temperatura máxima de la bobina de 100 °C
- Tensión de suministro de 24 V
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