Desarrollo de máquinas-herramienta tipo transformer o camaleónicas

El desarrollo de los equipos tipo transformer (o camaleónicos, o adaptables) comienza a ser realidad. La Unión Europea a través de su proyecto CHAMELEON, trabaja en la creación de maquinas-herramienta capaces de cambiar su configuración general para adaptarse a las necesidades del trabajo a realizar.

La máquina-herramienta es un componente clave de los procesos de la industria y representa un área de investigación muy importante en la búsqueda de valor añadido para el tejido empresarial europeo. Por ello la Unión Europea invierte en su proyecto CHAMELEON, cinco millones de euros.

Este campo se ha visto dinamizado recientemente con la irrupción de nuevos conceptos mecatrónicos, como la incorporación de dispositivos inteligentes, un fenómeno que promete un incremento significativo en el rendimiento global de las máquinas.

El proyecto ha sido desarrollado por un consorcio de agentes de referencia en el sector, con una destacada presencia de entidades vascas. IK4 Research Alliance ha tenido un papel clave en el proyecto, con el liderazgo de IK4- Ideko y la participación de IK4-Tekniker. Además, tomaron parte en la iniciativa otros diez centros tecnológicos, universidades y empresas europeas, entre las que destacan las vascas Soraluce, Fagor Automation y Goialde High Speed.

Los resultados finales han sido aplicados en sendas máquinas de los fabricantes Soraluce y Doerries Scharmann, instaladas respectivamente en los laboratorios de IK4-Ideko en Elgoibar (País Vasco) y la Universidad Técnica de Aquisgrán (Alemania). Tras el desarrollo del proyecto, la mayoría de los dispositivos se encuentran en fase de industrialización para su incorporación a los entornos de producción, con el objetivo de que las innovaciones desarrolladas en el proyecto vayan implantándose progresivamente en el tejido industrial europeo.

Las innovaciones desarrolladas en este proyecto aportan una nueva aproximación a la explotación de los dispositivos inteligentes integrados en la máquina herramienta. La idea principal consiste en equipar las máquinas con un conjunto de dispositivos de activación automática, con la capacidad de cambiar la configuración general y rendimiento de la máquina.

De este modo, la máquina gana la capacidad de adaptar su configuración a condiciones contradictorias, dependiendo de las características de la pieza a mecanizar o del material. Por ejemplo, operaciones de desbaste de acero duro, que requieren una máquina rígida, frente al mecanizado de alta velocidad de aluminio, que precisan de una máquina rápida con alta capacidad dinámica.

Como resultado, una máquina-herramienta equipada con una variedad de dispositivos mecatrónicos inteligentes se puede configurar como si se tratara cada vez de una máquina diferente. «De esta manera las innovaciones desarrolladas en el proyecto dan a luz un nuevo concepto de máquina camaleónica», señalan.

Once nuevos dispositivos

Los socios del proyecto CHAMELEON han desarrollado once nuevos dispositivos para dotar de actividad inteligente a la máquina herramienta, entre ellos un amortiguador activo para eliminar vibraciones, un actuador hidráulico capaz de compensar las deformaciones de la estructura de la máquina, un electrohusillo de levitación magnética, un sistema de localización constante de la posición de la herramienta mediante láser, o un sistema de visión artificial para la búsqueda automática de referencias en grandes piezas.

Este conjunto de dispositivos permite aumentar la productividad de las máquinas herramienta al suprimir las vibraciones que actualmente impiden mecanizar con mayores tasas de arranque de material. Asimismo, las innovaciones de CHAMELEON incrementan la precisión de las máquinas al controlar constantemente la posición del extremo de la herramienta mecanizadora y compensar las deformaciones estáticas de las máquinas.

Los dispositivos desarrollados facilitarán el amarre, alineación y búsqueda de referencias en piezas de diversos tamaños y flexibilidades, así como la rotura de viruta en operaciones de taladrado, una causa habitual de problemas en este tipo de operaciones.

CHAMELEON permite que las máquinas producidas por las empresas europeas sean las primeras en poder aplicar el concepto de adaptación en función de las necesidades de la producción. Este es un aspecto de muy alto interés tanto para los fabricantes de maquinaria como para los usuario finales, empresas que gracias a los dispositivos desarrollados en el proyecto podrán ampliar el abanico de operaciones de fabricación que podrán realizar.

(Con información de Elhuyar Fundazioa)