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6 enero, 2020
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EB80, UN NUEVO ENFOQUE PARA LOS BLOQUES DE ELECTROVALVULAS
EB80 es un nuevo sistema electroneumático que consta de un conjunto de válvula solenoide, fuentes de alimentación eléctrica y gestión de señal de entrada o salida digital o analógica. Es el resultado de una extensa investigación, que involucró principalmente la recopilación de datos y requisitos de los clientes y su conversión en soluciones. Esto explica el lema de presentación elegido para EB 80: “Impulsado por los clientes, diseñado por Metal Work”.
Este artículo ayudará a dar a conocer el módulo EB80, poniendo más énfasis en las preguntas que el lector pueda tener, en lugar de proporcionar una lista de características y productos en el rango.
En nuestra presentación, primero queremos citar algunos puntos destacados:
El EB80 puede montar válvulas solenoides que realizan diversas funciones neumáticas, a saber, 2/2, 3/2, 5/2 y 5/3, con controles eléctricos y manuales, conexiones neumáticas de entrada con accesorios de hasta Ø12 en el circuito de retorno y Ø4 -8 mm – pero también Ø10 mm – en el circuito de entrega. Caudal de hasta 800 Nl / min (Ø8) o 1100 Nl / min (Ø10). El número máximo de controles para válvulas es 38 con una conexión eléctrica de múltiples pines y 128 con una conexión de bus de campo. Los módulos de control de señal con bus de campo pueden manejar hasta un máximo de 128 DI + 128 DO + 40 Al + 40I + 40AO = 336 señales.
Este artículo ayudará a dar a conocer el módulo EB80, poniendo más énfasis en las preguntas que el lector pueda tener, en lugar de proporcionar una lista de características y productos en el rango.
En nuestra presentación, primero queremos citar algunos puntos destacados:
El EB80 puede montar válvulas solenoides que realizan diversas funciones neumáticas, a saber, 2/2, 3/2, 5/2 y 5/3, con controles eléctricos y manuales, conexiones neumáticas de entrada con accesorios de hasta Ø12 en el circuito de retorno y Ø4 -8 mm – pero también Ø10 mm – en el circuito de entrega. Caudal de hasta 800 Nl / min (Ø8) o 1100 Nl / min (Ø10). El número máximo de controles para válvulas es 38 con una conexión eléctrica de múltiples pines y 128 con una conexión de bus de campo. Los módulos de control de señal con bus de campo pueden manejar hasta un máximo de 128 DI + 128 DO + 40 Al + 40I + 40AO = 336 señales.
Las soluciones más innovadoras están protegidas por patentes y modelos de utilidad.
Pero en lugar de solo números secos, probablemente esté interesado en saber más sobre la confiabilidad del sistema, la administración de almacenes y repuestos, los requisitos de mantenimiento, el cumplimiento de las regulaciones ambientales, el ahorro de energía, las certificaciones, la personalización y ejemplos de aplicaciones. Puede encontrar una respuesta a todos estos problemas en nuestro sitio web dedicado a EB80 www.metalwork.it/eb80.html.
Pero en lugar de solo números secos, probablemente esté interesado en saber más sobre la confiabilidad del sistema, la administración de almacenes y repuestos, los requisitos de mantenimiento, el cumplimiento de las regulaciones ambientales, el ahorro de energía, las certificaciones, la personalización y ejemplos de aplicaciones. Puede encontrar una respuesta a todos estos problemas en nuestro sitio web dedicado a EB80 www.metalwork.it/eb80.html.
FIABILIDAD. De nuestra encuesta de mercado se descubrió que la razón por la cual nuestros clientes prefieren válvulas montadas en una base, que son fáciles de desmontar, es porque las válvulas generalmente se rompen. Así que centramos nuestros esfuerzos en un objetivo: ¡las válvulas NO DEBEN romperse! Respaldados por la experiencia de 25 años en la producción de válvulas solenoides, realizamos un Análisis de Modo y Efecto de Falla (FMEA). Aquí, estoy ilustrando, a modo de ejemplo, algunas de las soluciones de diseño concebidas.
El solenoide (bobina) es una de las partes más delicadas de la válvula porque es un componente miniaturizado cuyo trabajo es garantizar el movimiento del núcleo móvil en cualquier situación esperada o inesperada, con poca energía eléctrica. Un caso común es que la fuente de alimentación, que debería ser de 24 V, por ejemplo, es menor que eso. El cliente ve que la válvula no funciona y no sabe por qué; pide servicio y descubre que el voltaje disponible era de solo 18V. Este riesgo no existe con EB80: la bobina se alimenta a una corriente constante, NO con voltaje (NB, la fuerza electromagnética de la bobina es proporcional a la corriente), independientemente del voltaje y la temperatura (la resistencia eléctrica cambia con la temperatura y, por lo tanto, la corriente cambiaría). De hecho, el EB 80 ha hecho mucho más que esto: el cliente puede suministrarlo libremente desde un mínimo de 10.8V a un máximo de 31.2V, por lo tanto, de 12V -10% a 24V + 30%, y la electrónica inteligente asegurará que El solenoide siempre se suministra con la misma corriente.
Tomemos otro ejemplo de un proyecto destinado a mejorar la confiabilidad: los tornillos que fijan la válvula a la base a menudo son demasiado pequeños, es decir, M2,5 o M3. Un operador demasiado entusiasta podría romperlos fácilmente durante el apriete. El vástago roto del tornillo permanece en la base y retirarlo es un problema. El EB80 utiliza tornillos M4 especiales con una cruceta, que es prácticamente imposible de romper. Además, estos son tornillos cautivos que no caen al suelo cuando se reemplaza la válvula.
El solenoide (bobina) es una de las partes más delicadas de la válvula porque es un componente miniaturizado cuyo trabajo es garantizar el movimiento del núcleo móvil en cualquier situación esperada o inesperada, con poca energía eléctrica. Un caso común es que la fuente de alimentación, que debería ser de 24 V, por ejemplo, es menor que eso. El cliente ve que la válvula no funciona y no sabe por qué; pide servicio y descubre que el voltaje disponible era de solo 18V. Este riesgo no existe con EB80: la bobina se alimenta a una corriente constante, NO con voltaje (NB, la fuerza electromagnética de la bobina es proporcional a la corriente), independientemente del voltaje y la temperatura (la resistencia eléctrica cambia con la temperatura y, por lo tanto, la corriente cambiaría). De hecho, el EB 80 ha hecho mucho más que esto: el cliente puede suministrarlo libremente desde un mínimo de 10.8V a un máximo de 31.2V, por lo tanto, de 12V -10% a 24V + 30%, y la electrónica inteligente asegurará que El solenoide siempre se suministra con la misma corriente.
Tomemos otro ejemplo de un proyecto destinado a mejorar la confiabilidad: los tornillos que fijan la válvula a la base a menudo son demasiado pequeños, es decir, M2,5 o M3. Un operador demasiado entusiasta podría romperlos fácilmente durante el apriete. El vástago roto del tornillo permanece en la base y retirarlo es un problema. El EB80 utiliza tornillos M4 especiales con una cruceta, que es prácticamente imposible de romper. Además, estos son tornillos cautivos que no caen al suelo cuando se reemplaza la válvula.
Número reducido de códigos y existencias – GESTIÓN DE ALMACENES
Los japoneses nos han enseñado que las existencias son mudas, es decir, desperdicios.
Uno de los objetivos principales del proyecto EB80 era proporcionar el número máximo de aplicaciones posibles con el número mínimo de productos posibles. Creemos que hemos logrado un buen resultado, al reducir la cantidad de códigos en un 60% -80% en comparación con nuestros principales competidores. Como fue posible?
Solo un tamaño: todas las islas de válvulas de nuestros competidores normalmente vienen en 2 o 3 tamaños, con válvulas de diferentes dimensiones: un tamaño pequeño con un caudal de 300-400 Nl / min, a veces un tamaño intermedio y un tamaño más grande con un caudal de 700-800 Nl / min. El EB 80 viene con un tamaño pequeño con un caudal de 800 Nl / min, un tamaño muy pequeño y un gran rendimiento.
Las válvulas y bases para la válvula EB80 se pueden usar con conectores multipolo y de bus de campo. Además, como ya se mencionó, la misma válvula se puede suministrar con 12V y 24V. Nuestros competidores normalmente ofrecen bases con un código diferente, dependiendo de si se trata de un bus de campo eléctrico o un control de múltiples pines y se alimenta a 12V o 24V.
Otra forma de reducir la cantidad de bienes en stock y adaptarla a la demanda del mercado es la posibilidad de realizar “cambios de última hora”. ¿Necesita agregar más válvulas? Solo necesita desenroscar 3 tornillos, agregar una base adicional y apretar los tornillos. ¿Necesita cambiar el diámetro del tubo de una base? Los kits de cartuchos están disponibles para diámetros de 4, 6 y 8 mm y 5/32 ”, 5/16”, 1/4 “y se pueden reemplazar en 30 segundos. ¿Necesita reemplazar una isla Profibus con Ethernet? Simplemente desatornille dos tornillos (¡sin desmontar la isla!) y cambie solo la parte superior del módulo de bus de campo.
En cuanto a las existencias, las 42 filiales de Metal Work en todo el mundo, que gestionan sus propios repuestos, están equipadas para ensamblar islas E80 a pedido.
Los japoneses nos han enseñado que las existencias son mudas, es decir, desperdicios.
Uno de los objetivos principales del proyecto EB80 era proporcionar el número máximo de aplicaciones posibles con el número mínimo de productos posibles. Creemos que hemos logrado un buen resultado, al reducir la cantidad de códigos en un 60% -80% en comparación con nuestros principales competidores. Como fue posible?
Solo un tamaño: todas las islas de válvulas de nuestros competidores normalmente vienen en 2 o 3 tamaños, con válvulas de diferentes dimensiones: un tamaño pequeño con un caudal de 300-400 Nl / min, a veces un tamaño intermedio y un tamaño más grande con un caudal de 700-800 Nl / min. El EB 80 viene con un tamaño pequeño con un caudal de 800 Nl / min, un tamaño muy pequeño y un gran rendimiento.
Las válvulas y bases para la válvula EB80 se pueden usar con conectores multipolo y de bus de campo. Además, como ya se mencionó, la misma válvula se puede suministrar con 12V y 24V. Nuestros competidores normalmente ofrecen bases con un código diferente, dependiendo de si se trata de un bus de campo eléctrico o un control de múltiples pines y se alimenta a 12V o 24V.
Otra forma de reducir la cantidad de bienes en stock y adaptarla a la demanda del mercado es la posibilidad de realizar “cambios de última hora”. ¿Necesita agregar más válvulas? Solo necesita desenroscar 3 tornillos, agregar una base adicional y apretar los tornillos. ¿Necesita cambiar el diámetro del tubo de una base? Los kits de cartuchos están disponibles para diámetros de 4, 6 y 8 mm y 5/32 ”, 5/16”, 1/4 “y se pueden reemplazar en 30 segundos. ¿Necesita reemplazar una isla Profibus con Ethernet? Simplemente desatornille dos tornillos (¡sin desmontar la isla!) y cambie solo la parte superior del módulo de bus de campo.
En cuanto a las existencias, las 42 filiales de Metal Work en todo el mundo, que gestionan sus propios repuestos, están equipadas para ensamblar islas E80 a pedido.
EL MEDIO AMBIENTE Y EL AHORRO DE ENERGIA ELECTRICA.
El EB 80 consume poca energía. Las pérdidas de carga son insignificantes, gracias a la optimización de los flujos como resultado de los análisis FEM y las numerosas pruebas realizadas en prototipos 3D. La electricidad para cada bobina es de solo 0,18 W (sí, solo cero punto dieciocho vatios). Resumiendo la potencia absorbida por las luces LED y la potencia de entrada de la electrónica de control permanece por debajo de 0.3W para cada válvula. Metal Work y EB80 cumplen los requisitos de las normativas medioambientales, a saber, ISO14000, Rohs, Reach y Conflict minerales.
MANTENIMIENTO Y DIAGNOSTICOS.
Como se mencionó anteriormente, los mayores esfuerzos se hicieron con un enfoque en la reducción de los riesgos de falla. Pero, si ocurre una falla, es importante identificar fácilmente el defecto y reemplazar el componente defectuoso.
El EB80 está equipado con un sistema de diagnóstico que explora el interior de la isla y reporta la falla de muchas maneras. Se proporciona una luz LED de error general en el módulo de conexión eléctrica, pero también hay una indicación de cada válvula para identificar la falla sin fallas. Las fallas reportadas incluyen cortocircuito, solenoide roto o faltante, sobrevoltaje, voltaje insuficiente, transmisión de señal eléctrica interrumpida. La presencia de una falla se transmite al controlador (PLC, CNC), con una indicación del tipo de falla en el caso de una conexión de bus de campo.
Se desarrolló una interfaz de usuario para facilitar la intervención de los operadores: todas las cosas para mirar y tocar están en un lado de la isla: luces, diagrama del sistema neumático, código de artículo, controles manuales, placa personalizable, tornillos de fijación.
Cualquier componente defectuoso puede reemplazarse sin la necesidad de desmontar la isla, utilizando un destornillador de estrella, por lo que no solo las válvulas, sino también el módulo de bus de campo y los módulos de entrada y salida. Para esta característica, el EB80 puede afirmar fácilmente que tiene una “modularidad horizontal” óptima, es decir, la posibilidad de agregar o quitar bases de válvulas y módulos de señal y, lo que es más importante, una innovadora “modularidad vertical”, es decir, la posibilidad de quitar los elementos verticalmente sin desmontar la isla.
El EB80 está equipado con un sistema de diagnóstico que explora el interior de la isla y reporta la falla de muchas maneras. Se proporciona una luz LED de error general en el módulo de conexión eléctrica, pero también hay una indicación de cada válvula para identificar la falla sin fallas. Las fallas reportadas incluyen cortocircuito, solenoide roto o faltante, sobrevoltaje, voltaje insuficiente, transmisión de señal eléctrica interrumpida. La presencia de una falla se transmite al controlador (PLC, CNC), con una indicación del tipo de falla en el caso de una conexión de bus de campo.
Se desarrolló una interfaz de usuario para facilitar la intervención de los operadores: todas las cosas para mirar y tocar están en un lado de la isla: luces, diagrama del sistema neumático, código de artículo, controles manuales, placa personalizable, tornillos de fijación.
Cualquier componente defectuoso puede reemplazarse sin la necesidad de desmontar la isla, utilizando un destornillador de estrella, por lo que no solo las válvulas, sino también el módulo de bus de campo y los módulos de entrada y salida. Para esta característica, el EB80 puede afirmar fácilmente que tiene una “modularidad horizontal” óptima, es decir, la posibilidad de agregar o quitar bases de válvulas y módulos de señal y, lo que es más importante, una innovadora “modularidad vertical”, es decir, la posibilidad de quitar los elementos verticalmente sin desmontar la isla.
PERSONALIZACIÓN.
¡Los sistemas EB80 se pueden ensamblar en infinitas combinaciones, como LEGO! Depende del cliente optar por un sistema listo y ensamblado y probado de una de las subsidiarias de Metal Work o ensamblarlo él mismo. Pero hay mucho más además: dado que los datos técnicos están grabados con láser en placas especiales, Metal Work puede proporcionar válvulas personalizadas, con el código y el logotipo del cliente, siendo el único requisito un pedido mínimo de lote.
INDUSTRIA 4.0
El EB80 ha salido a la luz para señalar el futuro. Cuando todos los protocolos ganadores para la gestión de los llamados “big data” se determinan con precisión, los microprocesadores instalados en cada base de válvula podrán transmitir una gran cantidad de información, como el número de ciclos ejecutados por cada válvula, la cantidad y el tipo de falla que ha ocurrido a lo largo de los años y mucho más.
EL FUTURO.
El futuro
El EB80 tiene la ambición de crecer a lo largo de los años, al agregar nuevas oportunidades a medida que el equipo de investigación de Metal Work desarrolla nuevas soluciones y los clientes requieren nuevas funciones. Ya se han implementado actividades destinadas a desarrollar la primera válvula (patentada) que se montará sobre una base de solo 14 mm y un caudal superior a 1100 Nl / min. Los módulos para manejar algunos protocolos de bus de campo, que aún no están disponibles, y otras soluciones también se desarrollarán en breve. ¿El lector de este artículo tiene una sugerencia o una solicitud? Metal Work estará encantado de tenerlo en cuenta para el éxito de este producto “Impulsado por clientes, diseñado por Metal Work”.
El EB80 tiene la ambición de crecer a lo largo de los años, al agregar nuevas oportunidades a medida que el equipo de investigación de Metal Work desarrolla nuevas soluciones y los clientes requieren nuevas funciones. Ya se han implementado actividades destinadas a desarrollar la primera válvula (patentada) que se montará sobre una base de solo 14 mm y un caudal superior a 1100 Nl / min. Los módulos para manejar algunos protocolos de bus de campo, que aún no están disponibles, y otras soluciones también se desarrollarán en breve. ¿El lector de este artículo tiene una sugerencia o una solicitud? Metal Work estará encantado de tenerlo en cuenta para el éxito de este producto “Impulsado por clientes, diseñado por Metal Work”.
Figura 1
Sistema electroneumático EB80 de Metal Work
Sistema electroneumático EB80 de Metal Work
Figura 2
Algunos de los miembros del equipo de investigación muestran con orgullo uno de los primeros sistemas vendidos.
Figura 3
El diseño y la documentación del EB80 se desarrolló sobre la base de los datos en el campo y los requisitos del cliente.
El diseño y la documentación del EB80 se desarrolló sobre la base de los datos en el campo y los requisitos del cliente.
Figura 4
Con el EB80 ha sido posible reducir en un 60-80% el número de componentes necesarios para satisfacer las más variadas aplicaciones, en comparación con las soluciones disponibles en el mercado. Este resultado se logró, entre otras cosas, porque el EB80 monta válvulas de un tamaño de la misma dimensión que las válvulas pequeñas en el mercado pero de un rendimiento más alto.
Con el EB80 ha sido posible reducir en un 60-80% el número de componentes necesarios para satisfacer las más variadas aplicaciones, en comparación con las soluciones disponibles en el mercado. Este resultado se logró, entre otras cosas, porque el EB80 monta válvulas de un tamaño de la misma dimensión que las válvulas pequeñas en el mercado pero de un rendimiento más alto.
Figura 5
Se tiene mucho cuidado con la modularidad y el mantenimiento. Las válvulas, los módulos de bus de campo y los módulos de señal se pueden reemplazar por otros tipos o cuando están defectuosos y deben reemplazarse, sin tener que desmontar el sistema EB80, todo simplemente usando un destornillador Phillips.
Se tiene mucho cuidado con la modularidad y el mantenimiento. Las válvulas, los módulos de bus de campo y los módulos de señal se pueden reemplazar por otros tipos o cuando están defectuosos y deben reemplazarse, sin tener que desmontar el sistema EB80, todo simplemente usando un destornillador Phillips.
Figura 6
El sistema más pequeño posible, con 3 válvulas y conexión multipolar. En teoría, el más largo puede alcanzar los 3 metros. Los modelos 2D y 3D se pueden descargar desde el sitio web de Metal Work, gracias a un configurador que guía la creación del sistema.
El sistema más pequeño posible, con 3 válvulas y conexión multipolar. En teoría, el más largo puede alcanzar los 3 metros. Los modelos 2D y 3D se pueden descargar desde el sitio web de Metal Work, gracias a un configurador que guía la creación del sistema.
Junio de 2016
Giorgio Guzzoni
Gerente de Producto Metal Work SpA
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