{"id":8522,"date":"2019-07-02T11:02:47","date_gmt":"2019-07-02T09:02:47","guid":{"rendered":"https:\/\/blog-stage.wika.cloudpowered.services\/es\/?p=8522"},"modified":"2023-11-24T12:03:28","modified_gmt":"2023-11-24T11:03:28","slug":"medicion-de-traccion-y-compresion","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/blog-stage.wika.cloudpowered.services\/es\/productos\/fuerza\/medicion-de-traccion-y-compresion\/","title":{"rendered":"Medici\u00f3n de fuerzas de tracci\u00f3n y compresi\u00f3n para maquinaria"},"content":{"rendered":"

El movimiento y rendimiento de actuadores lineales neum\u00e1ticos e hidr\u00e1ulicos dependen sobre todo del control y la regulaci\u00f3n de la presi\u00f3n. Los actuadores lineales el\u00e9ctricos funcionan de un modo distinto: aqu\u00ed el \u00fanico papel fundamental lo juega la correcta medici\u00f3n de fuerza<\/a>, en este caso la utilizaci\u00f3n de los pertinentes transductores de fuerza a tracci\u00f3n\/compresi\u00f3n.<\/strong><\/p>\n\n

\"Medicion<\/a>

Los transductores de fuerza a tracci\u00f3n\/compresi\u00f3n pueden mejorar la calidad del producto y ahorrar materiales en troquelados y soldaduras.<\/p><\/div>\n \n

Los actuadores lineales generan el movimiento en infinidad de procesos, desde el troquelado de piezas hasta la excavaci\u00f3n de zanjas en obras. Los sistemas neum\u00e1ticos juegan un papel fundamental en los procesos industriales gracias a sus movimientos r\u00e1pidos y precisos. Por otro lado en maquinaria de construcci\u00f3n y agr\u00edcola el uso de accionamientos hidr\u00e1ulicos est\u00e1 m\u00e1s extendido, gracias a su robustez y capacidad de concentraci\u00f3n de fuerza.<\/p>\n

Adem\u00e1s de estos dos tipos de accionamiento, con el paso del tiempo ha surgido otro m\u00e1s: el actuador lineal el\u00e9ctrico. La combinaci\u00f3n de motor y accionamiento mec\u00e1nico se est\u00e1 estableciendo cada vez m\u00e1s, sobre todo como alternativa a los sistemas neum\u00e1ticos en procesos industriales.<\/p>\n

\nLas aplicaciones m\u00e1s extendidas de sistemas hidr\u00e1ulicos en el sector de la construcci\u00f3n de m\u00e1quinas tambi\u00e9n dejan entrever un cambio en el sector. Las ventajas de las soluciones el\u00e9ctricas de este tipo son evidentes: estos accionamientos son compactos, se pueden integrar en sistemas modulares y adaptar individualmente en funci\u00f3n de las necesidades. Crean movimiento directo a partir de la energ\u00eda, sin necesidad de un fluido o de presi\u00f3n. Gracias a esto puede prescindirse de bombas o compresores, que incluyen tubos flexibles y sistemas propios que requieren mantenimiento. Adem\u00e1s se elimina la posibilidad de fugas.<\/p>\n

Presi\u00f3n \u201cque sale cara\u201d<\/h2>\n

Al mismo tiempo los accionamientos el\u00e9ctricos consumen menos energ\u00eda: s\u00f3lo la necesitan para el movimiento en s\u00ed, mientras que los sistemas neum\u00e1ticos e hidr\u00e1ulicos requieren mantener la presi\u00f3n ininterrumpidamente. Esa es la raz\u00f3n por la que una empresa automovil\u00edstica alemana ha decidido cambiar del accionamiento neum\u00e1tico al el\u00e9ctrico en, por ejemplo, la soldadura por puntos en carrocer\u00edas. Crear y mantener ininterrumpidamente una presi\u00f3n de entre 10 y 12 bares habr\u00eda sido mucho m\u00e1s costoso.<\/p>\n

Si no se depende de la presi\u00f3n como accionamiento principal, el foco principal de los actuadores lineales el\u00e9ctricos para regular y controlar el movimiento es la medici\u00f3n de la fuerza. Dependiendo del uso, se necesitan medir diferentes fuerzas, como por ejemplo la fuerza de uni\u00f3n en brazos rob\u00f3ticos, la fuerza de corte en troquelados, la fuerza de prensado en la identificaci\u00f3n de env\u00edos, la fuerza de presi\u00f3n en el grimpado o la fuerza de compresi\u00f3n en soldaduras por puntos. Los transductores de fuerza a tracci\u00f3n\/compresi\u00f3n capaces realizar hacer \u00e9stas mediciones son del tipo electromec\u00e1nico.<\/p>\n\n

\"Transductores<\/a>

Estos transductores se deforman cuando est\u00e1n expuestos a fuerzas. Al llevar integradas galgas extensom\u00e9tricas, \u00e9stas convierten la deformaci\u00f3n mec\u00e1nica (reversible) en se\u00f1ales el\u00e9ctricas.<\/p><\/div>\n \n


\n<\/strong>La detecci\u00f3n de errores como rasgo distintivo<\/h2>\n

Es cierto que el operario de una terminal, como por ejemplo de una tenaza portaelectrodos o un dispositivo troquelador, puede colocar con la ayuda de sensores esta terminal en la posici\u00f3n deseada. Pero s\u00f3lo mediante la medici\u00f3n de la fuerza se pueden detectar errores de manera autom\u00e1tica e inmediata. Un aumento repentino de la fuerza por encima de los l\u00edmites establecidos puede deberse a un desalineamiento, por ejemplo. Un aviso de error en procesos de automatizaci\u00f3n sincronizados al segundo es de gran importancia.<\/p>\n

Sin un aviso de este tipo, la fuerza incontrolada liberada en ese momento puede destruir todo un lote de productos. Debido a su rendimiento los transductores de fuerza a tracci\u00f3n\/compresi\u00f3n con tecnolog\u00eda de capa fina delgada son muy adecuados en accionamientos de m\u00e1quinas industriales. Sus sensores se construyen utilizando capas finas (sputtering).<\/p>\n

Una de esas capas contiene 4 galgas extensiom\u00e9tricas, formando un puente de Wheatstone. Para versiones con redundancia tambi\u00e9n existe la posibilidad de aplicar 8 galgas. Estos sensores son soldados, finalmente, a los canales de flujo de fuerza del aparato en cuesti\u00f3n. A los sensores se les a\u00f1ade un amplificador de se\u00f1al formando una unidad de medici\u00f3n t\u00e9rmicamente compensada. Los aparatos de la serie F23, por ejemplo, han sido dise\u00f1ados para fuerzas nominales de hasta 100kN. Funcionan con una se\u00f1al anal\u00f3gica de 4\u202620 mA, 0\u202610V o CANopen.<\/p>\n

En cualquier posici\u00f3n<\/h2>\n

Gracias al cuerpo roscado de los transductores de capa fina, \u00e9stos se pueden colocar en cualquier posici\u00f3n en un actuador lineal. Dado que la carga es igual en todo el accionador, se puede colocar el transductor en cualquier posici\u00f3n. En muchos accionadores la unidad de medici\u00f3n se coloca en la entrada de fuerza, es decir, al final del grupo propulsor, dado que es sencillo colocarlo ah\u00ed. Un ejemplo de esto son las m\u00e1quinas de prensado o de troquelado.<\/p>\n

En una tenaza portaelectrodos del tipo rX, por ejemplo, el sensor controla la fuerza en la zona del motor del movimiento de cizalladura. A pesar de existir la libertad de colocaci\u00f3n de las unidades de medici\u00f3n se ha de tener en cuenta que la fuerza transversal puede ser un elemento perturbador. Esta fuerza no puede superar el 5% de la fuerza nominal, si no puede haber errores de medici\u00f3n. En estos casos se ha de elegir un emplazamiento con una oscilaci\u00f3n m\u00ednima o reforzar el emplazamiento<\/p>\n

Alternativas para fuerzas nominales bajas<\/h2>\n

En cuanto a rendimiento y manejo, los transductores de capa fina son las soluciones m\u00e1s completas en actuadores lineales industriales. Sin embargo, tambi\u00e9n se ha de tener en cuenta los transductores con galgas extensiom\u00e9tricas pegadas. Los transductores de capa fina son relativamente r\u00edgidos, por lo que miden fuerzas con el margen de error usual a partir de 1kN. Las galgas extensiom\u00e9tricas pegadas, en cambio, pueden medir fuerzas a partir de 1N. Son aptos para crear sensores en tama\u00f1o miniatura y para mediciones m\u00e1s exactas.<\/p>\n

Sin embargo, los transductores con galgas extensiom\u00e9tricas pegadas conllevan m\u00e1s trabajo, dado a los pasos manuales a realizar como la colocaci\u00f3n y cableado de cada galga por separado, la compensaci\u00f3n t\u00e9rmica y la integraci\u00f3n del amplificador de se\u00f1al de salida. Cuando se ha de colocar sensores miniatura en emplazamientos con muy poco espacio, se les puede a\u00f1adir un amplificador en el cableado, pero dada la distancia hasta el sensor puede haber errores en las mediciones. Independientemente de su naturaleza, los transductores de tracci\u00f3n\/compresi\u00f3n suelen ser soluciones de medici\u00f3n a medida, fabricando sensores dependiendo de las necesidades en cada caso.<\/p>\n

Los dispositivos resultantes de estas c\u00e9lulas sensoriales pueden trabajar con fuerzas nominales muy variadas. Seg\u00fan la directiva VDI\/VDE\/DKD2638 todos los transductores han de ser construidos de tal manera, que aguanten una sobrecarga puntual del 150% de la fuerza nominal. En condiciones de uso definidas, los transductores son instrumentos de medici\u00f3n robustos y de larga vida: aguantan hasta diez millones de cambios de carga sin errores de medici\u00f3n.<\/p>\n

No dude en ponerse en contacto<\/a> con nosotros para m\u00e1s informaci\u00f3n.<\/p>\n

V\u00eddeo: Sensores de fuerza industriales | \u00bfQu\u00e9 tecnolog\u00edas de sensores existen para la medici\u00f3n de fuerzas?<\/h2>\n
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