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CLC crea una talladora de engranajes con piñón cortador de última tecnología utilizando un CNC de FANUC

Tarea: Sustituir una guía deslizante mecánica tradicional por un CNC para crear una talladora de engranajes con piñón cortador técnicamente avanzada e increíblemente versátil.

Solución: Utilizar un CNC FANUC modelo 31iB para proporcionar a la máquina un sistema de guiado de alta precisión totalmente electrónico.

Resultado: El nivel avanzado de control proporcionado por el 31iB ha ayudado a CLC a desarrollar una de las talladoras de engranajes más flexibles y productivas del mundo.

Talladoras de engranajes flexibles y altamente productivas

Las funciones de control avanzadas presentes en el CNC FANUC 3 1uB han ayudado CLC a crear una de las talladoras de engranajes más flexibles y productivas del mundo gracias a la utilización de una guía electrónica que hace posible también lograr dientes helicoidales con gran productividad.

No hay muchos fabricantes de sistemas de tallado o producción de engranajes en el mundo. La razón es muy simple. Es uno de los procesos más difíciles en el campo del arranque de virutas, para el cual se necesita combinar una gran precisión, que permita crear el perfil deseado, con una alta productividad y flexibilidad de uso. De hecho, en los sistemas de transmisión mecánica se utiliza una gran variedad de tipos, formas y tamaños de dientes. En cualquier caso, los engranajes suelen estar entre los componentes más críticos, porque afectan al rendimiento del producto final. Por lo tanto, el mercado siempre requiere el más alto nivel de calidad.
El caso de la empresa CLC de Emilia-Romaña es prácticamente único en el mercado internacional, ya que es una de las pocas organizaciones en el mundo capaces de ofrecer todo tipo de máquinas para fabricar dientes: talladoras de engranajes con fresas madre con ejes horizontales y verticales, talladoras de engranajes con piñón cortador y ajustes para engranajes y tornillos sin fin.
Fundada en Italia hace más de 30 años como empresa especializada en reacondicionamiento, más adelante evolucionó para convertirse en un fabricante de máquina herramienta para el sector de los engranajes y ha seguido haciéndolo durante más de 20 años. Gracias a esta actividad, obtuvo una notoriedad considerable, primero en el mercado italiano y después en el extranjero. A pesar de que compite con grandes multinacionales, su éxito creciente le ha permitido obtener muchos pedidos importantes en Europa y Asia, lo que le ha llevado a incrementar su presencia en el mercado americano y ampliar sus instalaciones de producción, que ahora ocupan una superficie de más de 6.000 metros cuadrados.

El valor añadido de la flexibilidad

Según su fundador, RobertoCervi, "Uno de los puntos fuertes de CLC ha sido siempre la flexibilidad. No nos limitamos a fabricar un solo tipo de máquina para un procesamiento de engranajes específico. Con el tiempo, hemos logrado una gama completa de soluciones para atender mejor las necesidades de los fabricantes de dientes y engranajes, desde la típica producción en masa del sector de la automoción hasta la producción de series pequeñas y medianas con un alto índice de variabilidad, típica de los talleres especializados de otros fabricantes. En este sentido, ofrecemos todas las «plataformas» principales para el procesamiento de dientes, desde talladoras de engranajes con fresas madre hasta talladoras con piñón cortador, que pueden personalizarse con muchos accesorios y variantes y que tienen por objeto ayudar a nuestros clientes a ser más productivos y flexibles".
La gama de dimensiones que pueden procesarse con las máquinas de CLC es muy amplia y abarca diámetros de 100 a 2.000 mm para las máquinas de eje vertical, con módulos de hasta 30 mm, mientras que las máquinas de eje horizontal pueden procesar piezas con un diámetro de hasta 500 mm y una longitud de hasta 3.000 mm.
Cervi lo explica: "El objetivo de fabricar máquinas flexibles y de grandes prestaciones nos llevó a centrarnos no solo en la excelencia tecnológica en cuanto a las características mecánicas de nuestras máquinas herramienta, sino también en su automatización electrónica. Por ejemplo, somos uno de los pocos fabricantes que puede ofrecer a sus clientes una estación de trabajo completa, con sistemas automatizados y sistemas de carga y descarga automática de piezas. Queremos ser el punto de referencia único al ofrecer todos nuestros conocimientos y experiencia en el sector de los engranajes. Por ejemplo, nuestras máquinas se diseñaron para combinarse fácilmente con robots antropomórficos y otros sistemas automatizados de manipulación de piezas y accesorios. En este contexto, la colaboración con FANUC ha sido un éxito rotundo. Además de los CNC, nos suministró sus robots antropomórficos en diversas ocasiones y los integramos en nuestras máquinas para crear estaciones de trabajo altamente productivas y flexibles. Además, al disponer del paquete de automatización de FANUC, somos capaces de ofrecer a nuestros clientes una alternativa que es muy apreciada en distintos sectores del mercado y que consiste en abordar las diferentes aplicaciones de una manera muy competitiva".

Una sola talladora para todo tipo de dientes

Una de las máquinas innovadoras más novedosas y avanzadas técnicamente que ha creado CLC es el modelo de talladora de engranajes con piñón cortador CLC 200-SZ con sistema de guía electrónico. La peculiaridad de esta máquina universal que se utiliza para tallar dientes con un diámetro máximo de 250 mm y una longitud útil de 100 mm se debe a la adopción de un sistema de guía de alta precisión totalmente electrónico, en lugar de la tradicional guía deslizante mecánica.
"El hecho de haber sustituido la costosa guía mecánica por un mecanismo de biela y cigüeñal controlado directamente por CNC también nos permite procesar dientes helicoidales con gran flexibilidad y menores costes de operación. De hecho, los clientes ya no necesitan guías mecánicas personalizados para cada tipo de diente que necesiten obtener. Esto no solo permite eliminar el coste significativo de la propia guía, sino también las horas necesarias para desmontarla y volver a montarla cada vez que cambia el tipo de procesado. La guía con control electrónico presente en nuestra talladora de engranajes con piñón cortador es universal. Gracias al sencillo ajuste de parámetros guiado de la pantalla del CNC, el operario puede cambiar el tipo de proceso casi instantáneamente. Todo ello, sin ninguna pérdida de productividad general. La velocidad de procesado de la máquina, que alcanza los 750 cortes por minuto para los engranajes helicoidales, es casi tan rápida como la de las máquinas especializadas más rápidas de un solo uso. Por tanto, nuestra CLC 200-SZ es una máquina realmente universal, especialmente adecuada para las necesidades de los fabricantes que tienen que cambiar el tipo de producción frecuentemente. Por supuesto que puede tallar engranajes, ejes, barras, conos o elementos helicoidales y con cortes de varias fases entre ellos. Se puede equipar con nuestra amplia gama de equipos y accesorios opcionales, tales como el configurador de fases electrónico, la herramienta de desbarbado, la herramienta de doble cabezal y muchos más".
El sistema de control electrónico se basa en las funciones más modernas presentes en el CNC de FANUC; en este caso, el modelo 31iB se puede combinar con un robot antropomórfico para carga y descarga automática, normalmente el modelo M-710iC/50. "El hecho de que el CNC y los robots «hablen el mismo idioma» ofrece dos ventajas claras", comenta Cervi. "Por un lado, hace que sea más fácil para los fabricantes interactuar con los dos sistemas de control. Por su parte, el cliente final puede utilizar el panel de control del CNC o el del robot para interactuar con la máquina. Esta es una gran ventaja práctica, especialmente cuando la estructura de la máquina impide una visualización cómoda de toda la zona de trabajo".

Tecnología avanzada y desarrollo conjunto

Una máquina como la talladora de engranajes con piñón cortador CLC 200-SZ es un compendio de tecnologías resultante de los 30 años de experiencia que el fabricante ha adquirido en el sector de los engranajes y de la enorme cantidad de investigación y desarrollo en cuanto a controladores numéricos que ha llevado a cabo este referente mundial en su campo.
Para optimizar el sistema de control electrónico de la talladora CLC 200-SZ, los diseñadores de esta empresa de la región de Emilia-Romaña trabajaron estrechamente con los técnicos de la sucursal italiana de FANUC; esta requirió la participación de los laboratorios de investigación y los especialistas en desarrollo japoneses para definir algunas de las funciones específicas necesarias para lograr el máximo rendimiento en cuanto a la precisión de los perfiles de los dientes.
El corazón tecnológico de la solución de FANUC es la combinación entre la ejecución de un perfil de alta velocidad a través de la función AICC II y la función de aprendizaje con la que el CNC 31iB crea perfiles de alta velocidad destinados a compensar cualquier error residual del perfil. Para ello, se utilizan algoritmos de inteligencia artificial desarrollados por FANUC y de su propiedad. A continuación, se utilizaron tarjetas de control de ejes de alto rendimiento y velocidad junto con todas las funciones típicas para gestionar talladoras de engranajes existentes en los CNC FANUC, como EGB (Electronic Gearbox) y Flexible Synchronous Control, con objeto de sincronizar los distintos ejes entre sí.
Además, los diseñadores de CLC, en colaboración con la estructura local de FANUC, han implementado una interfaz gráfica para la pantalla Panel i que permite a los operadores programar fácilmente la máquina y crear los perfiles típicos de la guía electrónica de manera sencilla e inmediata; por supuesto que también sigue siendo accesible desde el panel de control del robot a través de conexión directa entre los dos sistemas mediante conexión de red basada en el protocolo Ethernet/IP.
Cervi concluye: "Nuestro agradecimiento a la manera de trabajar de FANUC viene de lejos y se debe a la relación directa que hemos establecido y a su disponibilidad, que nos asegura soluciones rápidas para nuestras necesidades específicas. Es un poco como si todos trabajáramos en la misma empresa y nos acercáramos a nuestros clientes de la misma manera. De hecho, ellos también lo aprecian y han demostrado su grado de satisfacción volviendo a por nuestras soluciones cada vez que tienen oportunidad de hacerlo".

Productos FANUC utilizados