Un control de ejes avanzado simplifica el diseño de maquinaria de impresión modular
El controlador de ejes y el entorno de desarrollo de aplicaciones motion de ABB, está contribuyendo al rápido desarrollo de soluciones modulares de Rollem, fabricante líder especializado en maquinaria de impresión.
La versatilidad y modularidad de la solución motion adoptada, aporta una arquitectura de control fácilmente ampliable la cual ha permitido añadir un nuevo periférico a la gama de equipos de impresión que recopila y agrupa productos de acabado de impresión, como tarjetas de visita, en determinadas cantidades listas para su embalaje.
Rollem está especializa en la fabricación de equipos de corte, perforación y plegado de máxima precisión, y es un referente en todo el mundo en la creación de productos de acabado de impresión de alta calidad y para uso seguro. Debido a la importancia que la empresa concede a la máxima precisión, los usuarios a menudo obtienen ratios de aprovechamiento superior en los procesos de producción o tamaños estándar de papel con los equipos de acabado de Rollem.
Versabilidad con el controlador de ejes NextMove
El componente principal de la gama actual de máquinas de Rollem, es el controlador de ejes compacto de ABB NextMove-ESB2. Este módulo compacto es capaz de controlar hasta ocho servomotores y motores paso a paso. Además, el control de ejes incorpora E/S analógicas y digitales y bus de campo CANopen para ampliar E/S. El sistema de control distribuido puede llevar uno o varios de estos controladores instalados en función de la configuración y el número de ejes de movimiento del sistema de acabado en cuestión.
Con la arquitectura de ABB, Rollem tiene en sus manos una solución que proporciona un control preciso y escalabilidad económica en función de la complejidad del sistema de acabado que se utilice. La amplia combinación de movimientos y control de NextMove, garantiza una gran versatilidad a la hora de cubrir los requisitos de cualquier máquina de trabajo nueva que se quiera incorporar a la creciente familia de equipos modulares de Rollem.
La nueva apiladora de tarjetas con sistema descendente, suele ser el tercer componente del sistema de acabado de impresión de Rollem junto a las máquinas de corte y de recolección. Este dispositivo, consta de un solo eje de movimiento que funciona con un motor paso a paso que varía de forma dinámica la altura de una bandeja de apilado en sincronización con un sensor láser que detecta la posición y la altura de los elementos impresos. Por ejemplo, si se imprimen naipes, el sistema puede agrupar varios paquetes y crear una baraja de Blackjack lista para el embalaje. En cambio, cuando se imprimen tarjetas de visita, el sistema agrupa un determinado número de tarjetas impresas, como 250 o 500, para formar un paquete listo para el embalaje.
El sistema de control de movimiento de ABB simplificó el diseño y la integración de este nuevo periférico modular. El motor paso a paso y su drive, se conectan al controlador de ejes y al HMI a través de la red CANopen del sistema de impresión.
El software MINT simplifica el desarrollo
En lo que a software se refiere, el lenguaje del software de desarrollo de aplicaciones motion MINT desarrollado por ABB, por sus características, siempre ha facilitado la creación de código a los desarrolladores de Rollem. Éste utiliza comandos basados en el inglés e incorpora cientos de palabras clave que, a través de un solo comando, proporcionan instrucciones para las tareas de movimiento. Por ejemplo, una de las palabras clave más utilizadas en Rollem para su sistema de acabado la encontramos en un conjunto de comandos llamado FOLLOW, que permite que los ejes se unan y sigan a un eje principal a un ratio predefinido.
En el caso de la nueva apiladora, el desarrollador de software principal de Rollem, Stuart Murphy, escribió el código de control y el código adicional necesario para el panel de control de la máquina en menos de medio día, antes de probarlo en el hardware electromecánico de prototipo. Otro ejemplo reciente de implementación rápida, es la integración de un lector de códigos de barras específico para un sistema de acabado automatizado, que también se escribió en tan solo unas horas usando el lenguaje MINT de ABB.
Rollem lleva utilizando muchos años la tecnología de control de movimiento de ABB, y ahora está instalando la segunda generación del controlador multieje NextMove.
“Debido a que necesitábamos cada vez más funcionalidad, decidimos cambiar un sistema propio de microprocesador incorporado que diseñó un contratista externo por el control de movimiento de ABB”.
El argumento de venta definitivo que llevó a Rollem a decidirse por la gama de ABB fue el entorno de desarrollo de software MINT, con su amplia biblioteca de funciones de control de movimiento listas para usar. Los comandos de alto nivel de MINT, similares a los lenguajes de programación BASIC y PASCAL que, tanto el director ejecutivo de Rollem como el desarrollador principal, Stuart Murphy, aprendieron en la universidad, dieron la confianza suficiente a Rollem para apostar por la funcionalidad.
Antes del cambio, Rollem satisfacía las demandas del cliente dedicando mucho tiempo a la programación. Con el cambio, Rollem pudo responder muy rápido a las solicitudes de los clientes y, además, usar su imaginación para probar nuevas funciones; desde funciones de gestión o de procesamiento a la integración en sistemas de información para fabricación. Esta libertad innovadora es un factor clave que favorece la posición actual de la empresa en el sector; una empresa que ofrece a sus usuarios los medios necesarios para automatizar y reinventar el proceso de trabajo de una empresa y, así, adoptar un nuevo modelo de negocio en el sector de la impresión.
"Los sistemas tradicionales de impresión y acabado conllevan normalmente operaciones manuales y procesos complejos que requieren mucho tiempo, y todos ellos dependen de trabajadores cualificados", dice Stuart Murphy. "El entorno de desarrollo de control de movimiento de ABB nos da un control total del desarrollo de la maquinaria y nos ha permitido desarrollar un sistema modular que puede convertir el acabado de impresión en un proceso automatizado y basado principalmente en software. Nos está ayudando con las tareas de desarrollo que realizamos para nuestros clientes y nos permite lanzar al mercado nuevos modelos de negocio basados en la impresión"
Sistema Rollem Revolution
Acaba de instalarse, la primera unidad de producción de la nueva apiladora en un sistema de Rollem, para una empresa de comercio electrónico de impresión avanzada (impresión desde la Web) que fabrica tarjetas de visita. El sistema completo de impresión se llama Rollem Revolution, y puede trabajar con hojas de hasta 1.020 x 720 mm.
El sistema Revolution se compone de varias máquinas. El proceso empieza con un alimentador que utiliza un eje vertical para levantar una pila de hojas y que funciona gracias a un motor trifásico y un convertidor, controlados a su vez mediante el convertidor digital-analógico que incorpora NextMove de ABB. Un segundo eje accionado por un servomotor mueve el rodillo del alimentador, y un transportador, accionado por otro sistema motor y convertidor, mueve las hojas que se van a colocar y cortar. A continuación, un sensor óptico detecta la marca de colocación y ajusta el carril guía. El sistema de corte detecta el borde delantero del papel y acelera el movimiento de las cuchillas ajustándolo a la velocidad del transportador antes de realizar un corte de interrupción unidireccional, que forma tiras pero mantiene unido el borde exterior. Este borde mantiene las tiras en su lugar mientras el papel gira 90 grados para una segunda fase de colocación y corte a fin de separar cada elemento impreso.
El sistema de corte de Rollem es muy estable, lo que permite realizar cortes muy precisos, incluso en elementos con impresión de seguridad, a velocidades de hasta 4.000 hojas por hora. Cada módulo de corte emplea dos servomotores, uno para controlar la aceleración y el retorno del cabezal cortante, y otro para la colocación vertical de las cuchillas giratorias. La siguiente fase es la recolección. Si, por ejemplo, el producto final son tarjetas de visita, tres ejes accionados por servomotores colocan las tarjetas separadas en una pila y mueven las tarjetas en ángulo por el área destinada a este proceso hasta llegar a un canal de salida.