Ultrasonic Sciences Limited:
un proyecto de altos vuelos
La empresa británica Ultrasonic Sciences Limited (USL) fabrica máquinas para realizar pruebas simultáneas mediante luz transmitida y eco de impulsos de piezas de materiales compuestos para un cliente de la industria aeronáutica. La técnica de accionamiento de estas instalaciones automatizadas está sujeta a requisitos especiales. Por ello, USL confía su ejecución a STOBER UK. El especialista en accionamientos suministró todo lo necesario: servomotores síncronos, reguladores de accionamiento, reductores servo y la solución One Cable Solution, y convenció por su forma de trabajar basada en la colaboración.
Ultrasonic Sciences Limited (USL), con sede en Aldershot (Inglaterra), emplea actualmente a 25 personas y está especializada en el desarrollo y la fabricación de instalaciones automatizadas diseñadas a medida para ensayos no destructivos (END). Su cartera de productos incluye también instrumentos de medición basados en PC. USL lleva unos 40 años suministrando instalaciones de END por ultrasonidos a numerosas industrias de todo el mundo, como la aeroespacial, la automovilística, la energética, la ferroviaria y la de producción de materias primas, y ofrece también los servicios asociados. Las soluciones de ensayo diseñadas a medida están dirigidas a clientes que se centran en el control de calidad de alta precisión y el análisis de la composición de los materiales.
Esto engloba a un número cada vez mayor de fabricantes de componentes y estructuras de materiales compuestos de la industria aeroespacial. La proporción de este material no deja de aumentar en este sector con el objetivo de reducir el peso y los costes, y aumentar así la eficiencia. Con la constante optimización de los métodos de producción, las piezas de material compuesto son cada vez más grandes y complejas. Es importante resaltar que las piezas acabadas deben estar libres de defectos, por lo que también requieren instalaciones de prueba más amplias y potentes.
Niko Bayer es director de Ventas técnicas de USL. Durante la pandemia del coronavirus, se enfrentó al reto de encontrar proveedores adecuados que entendieran la forma de trabajar de USL, que fueran capaces de adaptar cada máquina en colaboración con USL de forma específica para el cliente. En su búsqueda, Bayer dio con STOBER UK, y se puso en contacto con Martin Preece, director de la sucursal. Cuando ambos abordaron el tema de los plazos de entrega de STOBER, el director de ventas constató que eran significativamente más cortos que los de otras empresas de la competencia. Era exactamente el tipo de apoyo que necesitaba para que su empresa pudiera hacer frente a pedidos importantes.
A medida en lugar de en serie
A Niko Bayer y sus compañeros se les confió el diseño, la construcción y la instalación de una torre gemela de doce ejes y un sistema de pórtico de once ejes. Ambos sistemas debían utilizarse para probar componentes fabricados con materiales compuestos para un cliente de la industria aeroespacial con una larga experiencia. Bayer explica: «Las máquinas diseñadas a medida están adaptadas a los requisitos, la flexibilidad y la escalabilidad de la aplicación. Son precisas, potentes y están equipadas con funciones especiales. Por eso se prefieren a los sistemas fabricados en serie».
«En todas nuestras instalaciones de prueba automatizadas prestamos atención a la precisión, la resolución, el control del régimen de revoluciones, el par de giro, la capacidad de carga, las interfaces de comunicación, las funciones de seguridad y la durabilidad de los componentes relacionados con el movimiento, como los motores», afirma Bayer. Los sistemas mecánicos para instalaciones de prueba automatizadas por ultrasonidos suelen estar sometidos a largos periodos de uso, movimientos repetitivos y cambios regulares de dirección. Además, suelen encontrarse en ambientes húmedos. Bayer continúa: «Después de debatir nuestros requisitos con Martin, estábamos convencidos de que STOBER nos ofrecería exactamente lo que necesitábamos para la producción de nuestras máquinas».
Probar piezas grandes y complejas
Para estos requisitos especiales se necesitaban máquinas de doble lado que realizaran pruebas simultáneas mediante luz transmitida y eco de impulsos en piezas de materiales compuestos. Gracias a las grandes áreas de escaneado y a una serie de efectores finales especializados, es posible probar de forma exhaustiva componentes grandes y de formas complejas. Entre ellos, por ejemplo, los bordes delanteros de las alas, los carenados de los alerones de aterrizaje y los componentes gruesos de materiales compuestos. De este modo, se cumplen todos los estrictos requisitos del usuario final en cuanto a precisión mecánica y pruebas ultrasónicas.
Una sofisticada solución de accionamiento
Martin Preece explica: «Para cumplir los exigentes requisitos del proyecto, analizamos varios componentes de STOBER. Tras varias conversaciones con Niko Bayer y el equipo de USL, pudimos especificarlos». En los sistemas de accionamiento ofrecidos podían integrarse perfectamente reguladores de accionamiento o incluso engranajes de linterna, por ejemplo. Las soluciones incluyen ejes lineales y giratorios con servomotores síncronos de diferentes tamaños de la serie EZ. Son muy compactas y permiten un par de giro máximo en combinación con un gran dinamismo. También se incluye la última generación de reguladores de accionamiento de la serie SC6, diferentes reductores servo, seleccionados por su rigidez y precisión, y la solución One Cable Solution (OCS), que conecta motores y reguladores de accionamiento de manera fiable a una distancia de hasta 100 metros.
«En colaboración con USL, dimensionamos y seleccionamos nuestros motores y reguladores de manera que el rendimiento pudiera optimizarse en función del tipo de accionamiento —de linterna, de husillo roscado o directo— y en función de los requisitos específicos», afirma Preece. Niko Bayer y su equipo suelen utilizar una combinación de estos accionamientos para diferentes ejes de la misma máquina con el fin de lograr la precisión y fiabilidad deseadas.
Junto con STOBER
«A lo largo de los años, hemos utilizado muchos motores y reguladores de accionamiento de distintos proveedores», comenta Bayer. «STOBER nos proporciona la variedad, precisión, calidad y fiabilidad que necesitamos para construir nuestras máquinas». Otra gran ventaja de esta colaboración: «Según nuestra experiencia, STOBER ofrece plazos de entrega sistemáticamente más cortos y un mejor cumplimiento de las fechas de entrega que sus competidores», afirma Bayer, y añade: «En el pasado, utilizábamos motores que permitían aplicar valores para el control previo superiores al 100 % en términos de fricción». Al anticipar y contrarrestar los efectos de la fricción, los sistemas con esta función pueden lograr movimientos más fluidos y precisos. «Al tratar este tema, STOBER se mostró inmediatamente dispuesto a implementar nuestros requisitos con el regulador de accionamiento SC6. Este permite valores de control previo de hasta un 200 %, con lo que podemos posicionar perfectamente los ejes de nuestras máquinas», afirma Bayer.
STOBER también suministra servomotorreductores síncronos integrados sin adaptador de motor, lo que facilita la instalación gracias a su diseño compacto, su bajo peso y su alta densidad de potencia. Bayer: «El equipo de STOBER también nos resulta especialmente útil en la especificación de las máquinas y nos ayuda en el cálculo del régimen de revoluciones, el par de giro y la carga. Las longitudes de cable individuales ofrecen más margen de maniobra a la hora de diseñar máquinas más grandes».
Puesta en funcionamiento con éxito
Ambas máquinas se instalaron y pusieron en funcionamiento en una instalación de prueba para estructuras y componentes de aviones Boeing. Han superado todos los requisitos de precisión mecánica. «Estamos muy satisfechos con las soluciones de STOBER y su rendimiento como componentes centrales de nuestras máquinas», resume Bayer.
USL pudo mejorar el rendimiento y la fiabilidad de sus instalaciones y, al mismo tiempo, optimizar su proceso de diseño y fabricación. En conjunto, la sinergia entre la amplia experiencia de USL en el sector y los componentes de STOBER ha permitido implantar con éxito tecnologías de vanguardia, que cumplen los requisitos en constante evolución de la industria aeroespacial.
Niko Bayer está entusiasmado con la colaboración con el director de la sucursal de STOBER, Martin Preece. Se aseguró de que USL recibiera la orientación y el apoyo necesarios durante todo el proceso de construcción y entrega de las máquinas. USL fue capaz de integrar perfectamente las soluciones de sistema en las instalaciones de prueba por ultrasonidos automatizadas. Esto contribuyó notablemente a la eficiencia y eficacia generales de los procesos.
«En colaboración con USL, dimensionamos y seleccionamos nuestros motores y reguladores de manera que el rendimiento pudiera optimizarse en función del tipo de accionamiento —de linterna, de husillo roscado o directo— y en función de los requisitos específicos.»
– Martin Preece, Director de STOBER UK
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