Cómo seleccionar una mesa giratoria de indexación

Jul 09, 2023

El uso de mesas indexadoras rotativas está muy extendido en la maquinaria de ensamblaje automatizado y seleccionar el mecanismo adecuado es esencial tanto para maximizar el rendimiento como para minimizar el costo de este componente crítico. Esta guía práctica explorará dos dispositivos comunes que se pueden usar para la indexación rotatoria y brindará consejos para la selección adecuada. Estos dos dispositivos populares son las unidades de indexación de leva y las mesas servogiratorias.

Los indexadores de leva son un mecanismo omnipresente que se ha utilizado para mesas giratorias durante muchas décadas. Son ideales para aplicaciones que siempre indexarán el mismo ángulo y que requieren un posicionamiento de alta precisión a un costo muy razonable. Un indexador de leva utiliza una leva mecánica para proporcionar el control de movimiento para colocar la carga. Se mecaniza una curva de movimiento matemática en la leva que proporciona un movimiento extremadamente suave y repetible.

Un indexador de leva tiene dos modos principales de operación. Un modo se denomina "Ciclo bajo demanda". Esto indica que el árbol de levas se ciclará una revolución a la vez para avanzar la salida una posición a la vez. Esto generalmente se logra mediante el uso de un paquete de sensor de árbol de levas de bajo costo para detectar la posición del árbol de levas y un VFD para detener y arrancar el motor. El período de permanencia del árbol de levas ofrece una amplia ventana para que el árbol de levas se detenga sin afectar la posición de la salida. Para ciclar el indexador, un PLC da un comando al VFD para acelerar el motor de accionamiento a una velocidad preestablecida, la leva gira una revolución indexando la salida, un sensor envía una señal de posición al PLC y el PLC envía una señal al VFD para detener el árbol de levas durante la posición de reposo de la leva. La mesa estará en la posición de reposo durante el tiempo que sea necesario para completar el trabajo en cada estación. El tiempo de permanencia puede oscilar entre una fracción de segundo y varios minutos u horas, según la aplicación. Esta combinación permite un posicionamiento muy preciso con un sistema de accionamiento económico.

Un indexador de levas también se puede ejecutar en un modo "Continuo" más tradicional en el que el árbol de levas gira a una velocidad constante y el tiempo de indexación y permanencia se controla únicamente mediante el perfil de movimiento de la leva. El modo continuo es útil cuando otros equipos se sincronizarán mecánicamente con la sincronización del árbol de levas o cuando el indexador necesita funcionar a velocidades de ciclo más rápidas de lo que se puede detener y arrancar un motor. Un indexador continuo puede funcionar a velocidades superiores a 1000 cpm. La limitación del modo continuo es que puede ser imposible mecanizar una leva que requiera un movimiento de indexación rápido seguido de un tiempo de permanencia prolongado.

Una mesa giratoria servo totalmente programable es otra opción común. Hay dos casos específicos en los que una mesa giratoria servo es ventajosa. La primera es cuando se requiere un patrón de movimiento flexible. Un ejemplo es dos productos diferentes que se ejecutan en una máquina y cada uno requiere diferentes patrones de indexación. La otra situación que se adapta a un indexador servo es cuando se requiere un posicionamiento extremadamente rápido seguido de un largo período de permanencia. Un indexador de leva de ciclo bajo demanda está limitado por la necesidad de acelerar el árbol de levas hasta alcanzar la velocidad durante el período de espera antes de que se inicie el movimiento de salida. Existen limitaciones prácticas en cuanto a la rapidez con la que se puede acelerar el árbol de levas, por lo que habrá un retraso antes de que se inicie el movimiento. Con una mesa giratoria servo, la salida gira tan pronto como el servomotor comienza a moverse. Un ejemplo práctico sería una carga indexada 90 grados en 0,25 segundos. Esto no es difícil para un indexador de leva continuo o un indexador servo de retroceso cero, pero un indexador de leva de ciclo bajo demanda puede tener problemas con ese movimiento. Para aplicaciones rápidas de indexación servo, un reductor de engranajes precargado con retroceso cero es fundamental para lograr movimientos de indexación suaves con un tiempo de asentamiento mínimo. Un mecanismo RollerDrive de juego cero sería una opción óptima para lograr un posicionamiento preciso con una gran respuesta dinámica.

Para cualquier estilo de indexador, se requiere información de la aplicación, incluido el momento de inercia, el ángulo de indexación, el tiempo de indexación y el tiempo de permanencia. Un fabricante acreditado debería poder dimensionar correctamente la mesa giratoria para la aplicación.