Las esponjas hermetizantes para planos aspirantes aportan al sector de la automatización soluciones de agarre a las productos industriales amoldándose a su geometría, tamaño, porosidad, textura, fuerzas transversales y a su volumen. La finalidad de incluir sistemas de agarre por vacío en cadenas de envasado es ofrecer diferentes opciones que permitan aumentar la eficiencia de los trabajos y aumentar su productividad.
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Los planos aspirantes Kenos® son una solución extremadamente flexible para la manipulación de productos diversos de formas, dimensiones y compacidad diferentes. Una de las opciones más utilizadas es el sistema de sujeción con espuma técnica, la cual puede tener calibres de agujero y grosor diferentes en función del producto que se desea manipular y de los requisitos de la aplicación.
- Minimiza el tiempo de inactividad por mantenimiento: la espuma se sustituye en pocos minutos e inmediatamente se puede reanudar la producción.
- Disponibles opciones para contacto directo con alimentos (aprobadas por la FDA y la directiva europea 1935/2004)
- Posibilidad de trabajar con eyectores multietapa COAX® integrados o con una bomba soplante
- Cada proceso es único por lo que tenemos disponible un configurador online en Piab.com
Los sistemas de agarre por vacío Kenos® KVGL son la solución ideal para la manipulación de capas completas en operaciones de paletizado y despaletizado. Toda la gama de sistemas de vacío Kenos® KVG de Piab está disponible en espuma técnica y ventosas, ambas con opciones aprobadas por la FDA y la directiva europea 1935/2004, así como ventosas alimentarias detectables. Los planos aspirantes Kenos® ofrecen una gran flexibilidad a la vez que aumentan la productividad y reducen el consumo energético gracias a la posibilidad de trabajar con eyectores multietapa COAX® integrados.
Sistemas de agarre por vacío con esponjas hermetizantes
Sistemas de sujeción por vacío Kenos® es una marca líder de garras de vacío de gran tamaño. Está diseñada y optimizada para el uso en diferentes aplicaciones, como embalaje, madera, alimentos, etc. El grupo de productos representa una solución flexible para la manipulación de productos diversos de diferentes formas, dimensiones y compacidad.
¿Qué es una esponja hermetizante y para qué sirve?
Además de las ventosas, hay otros sistemas de agarre por vacío con gran presencia en el sector industrial. Hablamos de los sistemas de planos aspirantes que son capaces de incorporar tanto ventosas como esponjas hermetizantes. Un plano aspirante dispone de una lámina adhesiva con una esponja que le permite manipulaciones con tiempos de ciclo muy rápidos. Las ventosas están especialmente indicadas para realizar operaciones de sujeción con piezas flexibles, sirvan de ejemplo los bolsas, envases y bandejas. Las esponjas hermetizante sobresalen en la manipulación de piezas alargadas, rígidas, con superficie rugosa o latas con cantos descubiertos en donde la sujeción de una ventosa es imposible.
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¿Qué es una ventosa y para qué sirve?
Una ventosa de vacío es un accesorio destinado a coger un objeto, es decir, es el punto de unión entre un robot y una pieza. Utiliza presión por vacío para adherirse a las piezas al provocar una depresión. La presión negativa se crea al expulsar la presión del aire al exterior permitiendo de este modo el agarre de un objeto. Hay que señalar la diferencia de presión entre dentro y fuera de la ventosa la genera la bomba de vacío, que es el responsable de extraer el aire que permanece en la ventosa.
Es muy común que los sistemas de vacío se destinen a procesos productivos de manipulación de componentes, ya sea en una línea de montaje, alimentadores de máquinas, puestos de pick & place o de packaging.
Ventajas de incorporar sistemas de vacío
Los sistemas de vacío ofrecen los siguientes beneficios al sector industrial:
- Permiten realizar manipulaciones de piezas a gran velocidad
- Ofrecen gran precisión en la colocación
- Son sistemas neumáticos muy flexibles a la hora de integrarlos a los trabajos
- Ahorran más energía que otros sistemas
- El equipo de vacío es un sistema limpio lo que le favorece a la hora de ser incorporado en ambientes que requieren gran limpieza como sucede en el sector farmacéutico
- Son muy recomendables para trabajar con robots Delta
- Requieren una programación muy sencilla de integrar en máquinas automatizadas
- Se adaptan perfectamente en la automatización de final de línea y en robots paletizadores.
- Son realmente rápidos
- Se pueden personalizar en función de la porosidad de los materiales
¿De qué modo funciona una ventosa de vacío?
Una ventosa de vacío funciona colocándose sobre una superficie en donde al adherirse expulsa el aire hacia el exterior. Al dejar de hacer presión, retomando su forma, provocando un vació parcial lo suficientemente importante como para quedarse adherido al objeto. Esta fuerza de sujeción se crea por la diferencia de presiones entre la ventosa y el exterior.
Para dejar una pieza desactivamos la presión creada por el generador de vacío, igualando de este modo ambas presiones. Es decir, el tiempo que aguanta una pieza adherida a una ventosa dependerá de cuánto tiempo logre mantener las diferencias de presión entre fuera y dentro. Existen factores a tener en cuenta antes de calcular el tiempo que puede mantener la presión sin pérdidas, como la porosidad de la superficie, el generador de vacío que se utiliza o evitando que la tubería y los racores sufran fugas de aire.
Tipos de ventosas de vacío
Las ventosas de vacío estándar son las que principalmente cubren las necesidades de casi todos los sectores industriales, por el contrario, que las ventosas para aplicaciones especiales son las creadas específicamente para trabajar sobre las particularidades de productos específicos.
- Ventosas planas. Las ventosas planas, también conocidas como ventosas de copa, son las ventosas estándar en el sector industrial al ser usadas principalmente para coger piezas con superficie plana, cóncavas e incluso ligeramente abombadas. Las ventosas tienen una forma redonda y ovalada. Tenemos a nuestra disposición ventosas que permiten adaptarse perfectamente a la geometría de los objetos, del mismo modo que a su anchura y a su capacidad de deformación. Destacan por su gran capacidad de precisión en la colocación. Las ventosas planas ovaladas, y en especial las placas de ventosa ovaladas han demostrado ser eficientes para la sujeción de perfiles largos y estrechos, es el caso de marcos de ventanas que incluso pueden encontrarse abombadas.
- Ventosas ultraplanas. Son ventosas totalmente planas destinadas a productos del sector alimentario con base más grande de lo habitual para procesos en donde es imprescindible no dejar marca.
- Ventosas de fuelle. Las ventosas de fuelle son denominadas así por su forma de acordeón o fuelle, con pliegues de 1.5 que van aumentando según el fabricante. Están especialmente indicadas para utilizarse en superficies abombadas, irregulares o con deformaciones. La gama está compuesta por ventosas de fuelle redondas y ovaladas principalmente, aunque según el producto pueden tener juntas anulares que favorecen la sujeción ante superficies con mayor desnivel. Para piezas largas y delgadas se han creado las de fuelle ovaladas. Sus diámetros pueden oscilar desde los 2 mm hasta 255 mm.
- Ventosas rectangulares. Son ventosas con base rectangular expresamente diseñadas para trabajos de agarre de bolsas y sacos de hasta 50 kg. Tenemos a nuestro alcance ventosas con dimensiones que van desde los 25x17mm hasta los 445x216mm.
- Ventosas con forma de campana. Son ventosas que recuerdan a una campana y destacan porque disponen de un labio hermetizante muy fino. Ofrecen gran flexibilidad a la hora de coger piezas en superficies con bordes. Se adaptan muy bien a procesos de Pick & Place en el sector de bienes de consumo.
- Ventosas metálicas. Se utilizan para coger piezas robustas y de gran tamaño. Se adaptan perfectamente a superficies porosas, como es el caso de hormigón o mármoles. Existen ventosas con diámetros que comprenden desde los 100 mm hasta los 450 mm.
- Ventosas para chapa con aceite. Estas ventosas han sido creadas para trabajar sobre superficies metálicas ligeramente curvadas y cubiertas por una película de aceite. En su interior incorporan un sistema antideslizante que asegura una inmejorable sujeción. Cabe recordar su gran capacidad de succión y por poder manipular piezas en sentido horizontal y vertical.
- Ventosas de triple labio. Son ventosas fabricadas para superficies rugosas. El sistema de triple labio asegura el agarre en piezas extremadamente rugosas e irregulares. En el mercado hay un abanico de ventosas que van desde los 48 mm hasta los 100 mm de diámetro.
- Ventosas flotantes. Son ventosas a la manipulación de objetos extremadamente finos y delicados, como por ejemplo las láminas, enchapado o células fotovoltaicas. Están diseñados para no realizar deformaciones en los materiales gracias a que prácticamente no tiene contacto con la pieza. A lo largo del agarre, la ventosa flota en el aire por el principio de Bernoulli.
- Ventosas especiales. Son las ventosas confeccionadas a medida para procesos muy exigentes, como por ejemplo sus dimensiones, peso o condiciones ambientales.
- Ventosas para perfiles hermetizantes. Es el nombre por el que se denomina a las ventosas destinadas a trabajos hermetizantes con aristas y esquinas.
- Ventosas planas para papel y láminas. Son ventosas que disponen de una base plana y redonda para asegurar la sujeción del material sin dejar huella.
- Esponja hermetizante para sistemas de planos aspirantes. Es un sistema que mediante la utilización de una esponja se realiza el proceso de sujeción de piezas por vacío suprimiendo la necesidad de utilizar ventosas. Se utilizan para la sujeción de piezas delicadas en donde es imprescindible no generar huella, como sucede con los cristales de pantallas células fotovoltaicas. También se utilizan para el agarre de un gran número de piezas empleando tan solo un único sistema de planos aspirantes. Una de sus principales ventajas es que no tienen fugas y que son muy rápidas de intercambiar. Según las características de la pieza puedes sustituir el tipo de material para que garantice un mayor agarre. Los hay de caucho, poliuretano o silicona. Las esponjas hermetizantes tienen láminas que permiten realizar su sustitución rápidamente. Están especialmente adaptados para vidrio, envases, metal, plástico, madera, productos de logística, pantallas, chapa de acero inoxidable, sacos, bolsas o piedra.
- Cajones de vacío modulares. Los cajones de vacío son sistemas modulares que facilitan la adaptación a las necesidades de agarre a los clientes. Han sido diseñados para poder adaptarse ante numerosos productos en trabajos de paletizado, ya sea por tamaño, peso o geometría. El proceso de succión por vacío es con ventosas, esponjas hermetizantes o espuma, y los generadores de vacío pueden ir incorporados o no en el equipo. La capacidad de adaptación de este sistema permite dividir la placa en dos zonas independientes para la sujeción de distintos modelos de piezas.
- Gripper con planos aspirantes de vacío para paletizado. Las garras de vacío por planos aspirantes son herramientas neumáticas que se utilizan en los robots paletizadores de cajas, botes, briks y paquetes. Su cuerpo suele estar compuesto de acero inoxidable y se caracterizan por ser capaces de realizar manipulaciones por vacío de prácticamente cualquier objeto, aunque todo dependerá de su grado de porosidad. Destacan por ser un sistema de sujeción rápido y preciso. Los planos aspirantes pueden ser de reducidas dimensiones o grandes, como pueden ser los de paletizado, que se emplean para la carga y descarga de cajas.
- Ventosas para capa completa de paletizado. Los distribuidores de sistemas ofrecen soluciones de logística para la paletización de capas completas por medio de sistemas de vacío que incorporan a su vez garras mecánicas especiales. Estos útiles facilitan el aumento de la producción de un proceso de paletizado y despaletizado por medio de elementos de agarre personalizados.
Características de los materiales de las ventosas de vacío
Los materiales con los que están fabricadas las ventosas se adaptan a las necesidades del producto, motivo por que hay una amplia gama de compuestos. Los más extendidos son el caucho nitrílico y natural, poliuretano y silicona, aunque también fabrican compuestos de policloruro de vinilo y diferentes variables del caucho, como el caucho etileno propileno. Estos materiales ofrecen un buen envejecimiento frente al desgaste, fricción, grado de estanquidad, resistencia a la abrasión, al aceite, ozono, alcohol y ácidos, a la intemperie, humedad del proceso y del entorno de trabajo. Los trabajos destinados del sector alimenticio deben disponer de la calificación FDA 21 CFR 177.2600.
Equipos que conforman un sistema de vacío
Las aplicaciones de vacío para el sector de la automatización cumplen con los requerimientos colaborativos por medio de gripper de vacío y garras. Principalmente un sistema de vacío puede disponer de los siguientes elementos:
- Bielas elásticas para la compensación de alturas. Son piezas creadas para amortiguar las diferencias existentes entre el equipo de vacío y un objeto. En función de su diseño, la altura de las ventosas puede necesitar un suplemento.
- Racores y alojamientos articulados. Se utilizan para adaptar las ventosas en superficies inclinadas.
- Eyectores de vacío. Los eyectores provocan presión negativa centralizado por medio de neumática e incorporan silenciadores. Se utilizan para controlar la activación de las señales. Pueden ser compactos, en línea o por medio de terminales compactos formando módulos.
- Bombas de vacío. Las bombas de vacío es un equipo que funciona con electricidad que sirven para sacar presión de un sistema a una presión inferior que la de la atmósfera. Así creas un circuito con presión de vacío con el caudal necesario para succionar grandes pesos.
- Generadores de Vacío. Un generador de vacío funcionan por medio de un sistema neumático o eléctrico que establece el vacío debido dentro de un circuito. Son los responsables de ofrecer ciclos a gran velocidad y gracias a que son módulos reducidos son sencillos de instalar en un equipo. Estos equipos mecánicos están recomendados para cuando no hay posibilidad de incorporar un equipo o cuando el producto necesita gran presión para la aspiración de aspiración elevadas.
- Válvulas de presión. Las Válvulas están destinadas a trabajos de vaciado de presión del circuito que según las particularidades del proceso, tendrá una tecnología más avanzada para dar respuesta a los procesos más exigentes. En su interior llevan válvulas con diferentes formas, como puede ser de bola o de trébol, cada una de ellas cuenta con sus propias particularidades.
- Utillajes de compensación para ventosas. Son accesorios de vacío que compensan los movimientos producidos durante el proceso de agarre. Hay modelos que son capaces de contrarrestar los desplazamientos laterales e incluso te permite incorporar un antigiro.
Aplicaciones de las ventosas de vacío
La tecnología de vacío se adapta constantemente a los cambios que se producen en la la Industria 4.0 aportando con aplicaciones adecuadas a las necesidades de cada proceso. Algunos de los sectores para los que están concretamente fabricados son para procesos de carga de objetos en estampaciones metálicas, automatización de final de línea, preparación de paquetes en áreas de logística, automatización de almacenes, paletizado automático de botellas aeropuertos, empaquetado, alimentación, automoción, productos químicos y componentes electrónicos.
Los materiales adecuados para trabajos de carga y descarga por medio de ventosas de vacío son principalmente materiales con poco espesor, con desniveles, cartón, plásticos por inyección, vidrio, madera, accesorios de electrónica y tecnológicos, chapa, obleas, láminas de plástico, pantallas LCD, hormigón, cerámica, etc…
¿Cómo calcular la ventosa adecuada?
Desde luego realizar bien el cálculo es de vital importancia para el correcto funcionamiento de un trabajo. La capacidad de retención de una ventosa se obtiene al multiplicar la superficie de aspiración de la ventosa por la presión diferencial. Esto significa que a mayor superficie de aspiración y mayor presión diferencial, mayor será la capacidad de retención de un equipo.
Partes de una ventosa
Los sistemas de vacío disponen de ventosas, piezas elastométicas o hermetizantes que se dividen en dos partes, la boquilla roscada y la propia ventosa. Los sistemas disponen de generación de vacío integrada a través de eyectores compactos, generadores y bombas de vacío, partes imprescindibles de un circuito de aire que está complementado por tuberías de aire, racores y válvulas.