Gelenk-Manipulator mit Greifvorrichtung für unterschiedliche Stahlringe
Gelenk-Manipulator mit Greifvorrichtung für unterschiedliche Stahlringe
CATEGORÍA 02
MANIPULACIÓN DE PIEZAS FORJADAS Y FUNDICIONES PARA LA INDUSTRIA PESADA
Las piezas forjadas y fundidas representan el área de aplicación más exigente en la tecnología de manipulación de materiales. Estas piezas suelen ser pesadas, calientes, con bordes afilados y geometrías únicas. Un cigüeñal pesa entre 25 y 120 kg, una carcasa de eje de camión fundida en arena puede pesar entre 150 y 400 kg, y una pieza en bruto para forja puede salir de la prensa a 500 °C.
En este entorno, un sistema de elevación debe cumplir tres requisitos simultáneamente: debe guiar cargas de 50 a 1500 kg sin oscilar, debe soportar temperaturas de hasta 600 °C y debe funcionar de forma fiable durante décadas en una nave industrial con polvo, chispas y vibraciones. Zeilhofer Handling Technology, con sede en Holzkirchen, lleva 25 años suministrando precisamente estas soluciones a medida para forjas y fundiciones en toda Europa.
CAPÍTULO 1
¿QUÉ ES UN MANIPULADOR DE FORJA?
Un manipulador de forja o fundición es una herramienta de elevación especializada para la industria pesada. Se han consolidado tres diseños: en primer lugar, el eje de elevación para elevación lineal sin péndulo con una alta capacidad de carga de hasta 1500 kg; en segundo lugar, el manipulador articulado con un amplio radio de trabajo de hasta 4 metros para la carga y descarga de prensas; y en tercer lugar, el manipulador de cable para un alcance máximo en múltiples estaciones de trabajo.
Los tres modelos están diseñados para aplicaciones de forja y fundición, e incorporan pinzas resistentes al calor, sistemas neumáticos antivibración y posiciones finales a prueba de polvo. Las pinzas especiales suelen utilizar materiales especiales, como el acero 1.4828 resistente a altas temperaturas, para los soportes que están en contacto directo con piezas de trabajo calentadas a 400-500 °C.
CAPÍTULO 2
¿CUÁNDO MERECE LA PENA INVERTIR EN UN SISTEMA ESPECIAL DE ELEVACIÓN PARA FORJAS Y FUNDICIONES?
Las forjas y fundiciones se encuentran entre los entornos más exigentes para los sistemas de elevación. Cuatro indicadores revelan cuándo una solución estándar ya no es suficiente y un sistema de elevación a medida se vuelve económicamente viable.
01. Manipulación repetitiva de piezas de más de 25 kg.
Las piezas forjadas y fundidas superan regularmente las recomendaciones de carga del DGUV. Sin ayudas técnicas para el levantamiento, los problemas crónicos de espalda son casi inevitables. Las asociaciones comerciales de la industria metalúrgica suelen apoyar las inversiones en ayudas para el levantamiento con programas de financiación.
02 Piezas calientes a más de 100 °C en el momento del montaje
Las pinzas estándar resultan inadecuadas una vez que la pieza sale caliente de la prensa o el molde. Es imprescindible el uso de soportes resistentes al calor, sensores resistentes a la temperatura y protección térmica para el sistema neumático.
03 Altas tasas de ciclo de más de 100 piezas por hora
Las prensas de forja modernas producen entre 200 y 600 piezas por hora. La carga y descarga manual ralentiza la línea de producción. Un eje elevador sin péndulo con una pinza de alta resistencia permite alcanzar tiempos de ciclo de entre 6 y 10 segundos.
04 Geometría inusual sin pinza estándar
Los cigüeñales, las carcasas de los ejes, las bielas y las piezas estampadas tienen geometrías únicas. Una pinza personalizada específica para cada componente, basada en escaneos 3D o datos CAD, es significativamente más productiva que cualquier pinza de sujeción estándar y reduce al mínimo el riesgo de daños.
CAPÍTULO 3
PRÁCTICA: EL HERRERO MANIPULADOR EN LA PRENSA
Las siguientes cuatro aplicaciones prácticas abarcan las áreas de uso más comunes en la manipulación de piezas forjadas y fundidas. Incluyen desde la prensa de forja y la limpieza hasta la carga de piezas pesadas.
Requisitos:
Piezas de trabajo de 50 a 400 kg, temperatura de 300 a 600 °C.
Carga y descarga en menos de 10 segundos de ciclo.
Método sin péndulo sobre una línea de 2 a 4 metros.
Protección térmica para el operador y la cámara.
Construcción robusta para resistir vibraciones y chispas.
Solución ZHHT
Un robusto eje elevador ZH90, con una pinza de acero resistente al calor, recoge las piezas forjadas directamente de la prensa. Una pared protectora refrigerada por agua protege al operario del calor radiante. La pinza se abre y se cierra neumáticamente mediante válvulas de control de flujo transparentes y con aislamiento térmico. El sistema neumático utiliza mangueras de PTFE resistentes al calor.
Ventajas de esta aplicación
Distancia del operador de 2 a 3 metros a la fuente de calor.
Elevación sin balanceo incluso con un peso de pieza de trabajo de 400 kg.
Montaje resistente al calor hasta 600 °C de forma permanente.
Resistente a vibraciones y chispas.
Sistema neumático sin mantenimiento gracias a mangueras resistentes al calor.
CAPÍTULO 4
PRÁCTICA: MANEJO DE PIEZAS DE FUNDICIÓN EN LA FUNDICIÓN
Cada aplicación combina un sistema de montaje resistente al calor, una mecánica robusta y sensores a prueba de fallos.
Requisitos:
Piezas de trabajo fundidas en arena o en molde con un peso de 100 a 800 kg.
Desmoldeo del molde de fundición con calor residual de 200 a 400 °C.
métodos de limpieza o procesamiento
Contornos delicados, ningún daño está permitido
Ambiente polvoriento con moho y polvo de limpieza
Solución ZHHT
Un manipulador articulado con un radio de trabajo de 3,5 metros abastece varias estaciones de trabajo en el taller de limpieza. La pinza especial es específica para cada componente, diseñada para cada pieza fundida, con almohadillas suaves de alta temperatura fabricadas en fieltro de aramida o silicato. Las conexiones eléctricas y de aire comprimido son a prueba de polvo (IP65). Un lavado con aire comprimido de los sensores evita fallos de funcionamiento causados por el polvo de la limpieza.
Ventajas de esta aplicación
Varias estaciones de trabajo operadas con un solo manipulador.
La pinza específica para cada componente protege los contornos delicados.
Resistente al polvo y a las vibraciones para condiciones de fundición.
Resistente al calor hasta 400 °C en el punto de aplicación.
Reducción de los días de baja por enfermedad gracias a la eliminación de la manipulación manual de cargas.
CAPÍTULO 5
PRÁCTICA: MANEJO DE CIGÜEÑALES Y BIELAS
Estas soluciones han demostrado su eficacia en plantas de la industria pesada en toda Europa.
Requisitos:
Piezas de trabajo con un peso de 25 a 120 kg, amplia variedad de opciones.
Superficies con acabados de alta calidad, sin arañazos.
Carga de centros de mecanizado y hornos de endurecimiento
Gire y rote para su inspección.
Múltiples variantes en una misma línea
Solución ZHHT
El eje elevador ZH90, equipado con una pinza giratoria, permite la rotación de 360 grados del eje sin necesidad de reposicionarlo. Una pinza específica para cada componente, con una almohadilla de poliuretano suave, se sujeta firmemente en la carcasa de la biela o en el muñón del cojinete principal. Una interfaz de cambio rápido permite sustituir las pinzas por diferentes tipos de eje en menos de un minuto. El sistema de control almacena la posición de hasta 16 variantes de pinza.
Ventajas de esta aplicación
La rotación de 360 grados sin necesidad de reposicionar ahorra un paso de trabajo.
Pinzas de cambio rápido para una amplia variedad de variantes.
Un manejo cuidadoso protege las superficies procesadas.
Memoria para hasta 16 variantes de pinza en el sistema de control.
Adaptable a múltiples centros de mecanizado
CAPÍTULO 6
PRÁCTICA: MANIPULACIÓN Y CARGA DE CARGAS DE HASTA 1.500 KG
El resultado son dispositivos de elevación que funcionan de forma fiable durante décadas en las condiciones más difíciles.
Requisitos
Piezas de trabajo con un peso de entre 500 y 1500 kg, por ejemplo, carcasas de ejes, piezas fundidas de cigüeñales.
Carga en palets, estanterías de transporte o entrega directa.
Distancias de desplazamiento largas de hasta 8 metros a través del pasillo.
Colocación precisa sin efecto de péndulo.
Varios operarios simultáneamente en el pasillo dentro del área de seguridad
Solución ZHHT
Un eje elevador especial con una capacidad de elevación de 1500 kg y un recorrido de 3 metros se utiliza en un puente móvil que atraviesa el pasillo. El bloqueo redundante de la posición final garantiza una elevación sin oscilaciones, y el control multieje permite un posicionamiento preciso. Cortinas fotoeléctricas de seguridad y sensores de suelo detectan la presencia de personas en la zona de desplazamiento y detienen el movimiento. Sensores de retroalimentación de fuerza detectan el contacto de la pieza con el suelo y reducen automáticamente la velocidad de descenso.
Ventajas de esta aplicación
Elevación sin balanceo de hasta 1500 kg, única en el mercado.
Las cortinas de luz de seguridad protegen a las personas en el pasillo.
La retroalimentación de fuerza evita aterrizajes bruscos.
Distancias de recorrido largas de hasta 8 metros a través del puente de la grúa aérea
Ampliable a múltiples estaciones con control centralizado.
CAPÍTULO 7
PROCESO DE INGENIERÍA PASO A PASO
Se desarrolla un sistema de elevación personalizado para una forja o fundición mediante un proceso de ingeniería claramente estructurado. Seis pasos conducen desde la consulta inicial hasta la puesta en marcha.
Una máquina diseñada a medida para una forja o fundición se desarrolla mediante un proceso de ingeniería estructurado. Zeilhofer HHT trabaja según las directrices VDI y ofrece un servicio integral, desde la consulta inicial hasta la puesta en marcha.
01 Reunión inicial en el sitio
Inspección de una forja o fundición, registro de piezas, temperaturas, tiempos de ciclo e interfaces. Evaluación de la distribución de la nave y los requisitos de seguridad.
02 Concepto y especificaciones
Determinación del diseño del dispositivo de elevación, cálculo de la capacidad de carga, selección de pinzas resistentes al calor y características de seguridad. Indicación de precio vinculante, sin cargo.
03 Ingeniería de detalle y seguridad
Diseño CAD 3D, cálculo FEM, análisis de seguridad según EN ISO 13849 PL d, diseño neumático con protección térmica, diagrama de circuitos y programación PLC.
04 Fabricación en Alemania
Fabricación mecánica con materiales resistentes al calor, construcción soldada, pintura con pintura resistente al calor, montaje y pruebas de aceptación en fábrica con maniquí.
05 Preaceptación en la sala de exposición
Inspección preliminar en la sala de exposición de Zeilhofer o mediante transmisión de vídeo. Comprobación de seguridad, prueba de funcionamiento, ajustes finales antes de la entrega.
06 Puesta en servicio y formación
Nuestros técnicos de servicio viajan por todo el mundo para la puesta en marcha, la integración en el sistema de control PLC de la forja o fundición, y la formación de operadores y personal de mantenimiento.
CAPÍTULO 8
REFERENCIAS: 25 AÑOS DE SOLUCIONES PERSONALIZADAS
Con más de dos décadas y media de experiencia en la industria pesada, Zeilhofer HHT es un socio de confianza para forjas y fundiciones en Alemania y Europa.
La industria de la forja y la fundición es uno de los sectores de aplicación más antiguos de Zeilhofer HHT. Durante más de 25 años, hemos suministrado forjas, fundiciones y plantas de industria pesada en Alemania y Europa. Algunos proyectos típicos incluyen:
Proyectos típicos
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Manipuladores de forja en prensas para cigüeñales y bielas
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Manipulación de piezas fundidas para carcasas de ejes de camiones y carcasas de cajas de cambios.
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Manipuladores de limpieza con un alcance de hasta 4 metros.
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Ejes de elevación especiales con una capacidad de carga de 1500 kg para piezas fundidas pesadas.
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Manipuladores de piezas calientes con protección hasta 600 °C.
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Dispositivos de torneado para centros de mecanizado en la forja
¿Qué distingue a las soluciones de Zeilhofer?
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Gestión de calidad con certificación ISO 9001 desde 2008.
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TISAX Nivel 2 con protección de prototipos para proyectos OEM confidenciales
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Componentes resistentes al calor hasta 600 °C en la gama estándar.
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Se encuentran disponibles ejes elevadores especiales con una capacidad de carga de hasta 1.500 kg.
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Ingeniería y servicio desde Holzkirchen, sin cadenas de subcontratación.
Preguntas frecuentes / Preguntas y respuestas
PREGUNTAS FRECUENTES
01 ¿Cuál es la capacidad de carga máxima posible?
La gama estándar de Zeilhofer ofrece ejes de elevación de hasta 1200 kg. Se encuentran disponibles soluciones personalizadas con capacidades de hasta 1500 kg. Para cargas más pesadas, normalmente se utiliza una grúa puente. El sistema auxiliar de elevación se encarga de los últimos metros hasta la estación de procesamiento.
02 ¿Qué tan caliente puede llegar a estar una pieza de trabajo?
Las pinzas estándar están diseñadas para temperaturas de hasta 80 °C. Con recubrimientos de alta temperatura de aramida o silicato, es posible un funcionamiento continuo a temperaturas de 200 a 400 °C. Para piezas que superen los 500 °C, se utilizan pinzas especiales de acero inoxidable con refrigeración por agua.
03 ¿Qué tan libre de oscilación funciona un eje de elevación con una carga de 1500 kg?
El eje de elevación ZH90 en su versión de alta resistencia cuenta con bloqueo redundante en la posición final y tres ejes de guía sin péndulo. En la práctica, el movimiento pendular residual es inferior a 5 mm con una carga de 1500 kg y un recorrido de 2 metros.
04 ¿Qué ciclos de mantenimiento son típicos en un entorno de forja?
Las inspecciones de seguridad anuales, conforme al Reglamento DGUV 54, son obligatorias. Debido a las vibraciones y al calor, recomendamos una inspección visual y funcional cada seis meses. Las mangueras neumáticas resistentes al calor se reemplazan cada 24 a 36 meses.
05 ¿Es posible la integración en prensas de forja existentes?
Sí. Analizamos el PLC de la prensa (normalmente Siemens S7-1500 o Beckhoff), desarrollamos la interfaz de comunicación y realizamos la puesta en marcha en el entorno de producción habitual. El tiempo de inactividad para la integración suele ser inferior a un turno.
06 ¿También se atienden las zonas ATEX?
Sí. Para atmósferas potencialmente explosivas, como las de las forjas de aluminio o las fundiciones de magnesio, Zeilhofer ofrece manipuladores especiales en versiones ATEX Zona 2 y Zona 22. Estos cuentan con funcionamiento neumático en lugar de eléctrico, materiales conductores y conformidad documentada según la Directiva ATEX 2014/34/UE.
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Eje elevador ZH90 en uso
Elevación sin balanceo de hasta 1200 kg. Aplicaciones prácticas en forjas, fundiciones e industria pesada.
SOLUCIONES ESPECIALES
Construcción de maquinaria especial y soluciones especiales
Proyectos de ingeniería desde la concepción hasta la puesta en marcha. Pinzas especiales, controles especiales y dispositivos especiales.
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Manipulador de articulaciones
Manipulador de brazo articulado con capacidad de carga de hasta 800 kg para forjas y fundiciones con un amplio radio de trabajo.
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