Descripción general técnica de la tecnología Rapid Part

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1 Descripción general técnica de la tecnología Rapid Part Informe oficial Introducción Las Soluciones integradas de corte por plasma Built for Business Hypertherm ofrecen al usuario numerosos beneficios, entre ellos. Mejora notable de la calidad de los orificios con la tecnología True Hole, sin intervención del operador Hasta un 100% de aumento de la productividad mediante la tecnología Rapid Part, sin intervención del operador Duración óptima de los consumibles sin intervención del operador Experiencia en procesos de Hypertherm incorporada que facilita: capacitar a los operadores novatos para que corten como profesionales en pocos minutos mantener un rendimiento más uniforme entre diferentes operadores, turnos y lugares de trabajo sin intervención del operador Remote Help, que facilita a los fabricantes de equipos originales acceder al sistema de corte en pocos segundos por Internet, a fin de apoyar los procesos y/o localizar problemas En este documento se ofrece información de la tecnología Rapid Part, en qué consiste, lo que hace y cómo funciona. Descripción general de la tecnología Rapid Part Es evidente que, al observar el corte con un sistema plasma convencional, un porcentaje considerable de la duración del ciclo total no es tiempo de corte (tiempo en avanzar de un corte a otro lo que se conoce como duración del ciclo entre cortes). Hypertherm respondió al requisito de la industria de mejorar la continuidad del proceso con la tecnología Rapid Part, un sistema de productividad que aumenta la producción hasta en un 100%, al reducir la duración del ciclo entre cortes, sin intervención del operador. La tecnología Rapid Part implica reducir la duración del ciclo entre cortes, maximizar el tiempo del corte de metal de la antorcha y minimizar el costo operativo. Varios productos Hypertherm contribuyeron a la implementación de la tecnología Rapid Part, entre ellos: el software de anidamiento ProNest los CNC EDGE Pro o MicroEDGE Pro los THC ArcGlide o Sensor el sistema plasma HPRXD Entre los aspectos que distinguen al sistema Rapid Part están los siguientes: productos generados y respaldados por Hypertherm que aprovechan más de 40 años de experiencia en la industria del corte por plasma productos concebidos y puestos en práctica para trabajar de conjunto como sistema, utilizando diferentes elementos tecnológicos, sin intervención del operador un sistema que facilita la tecnología Rapid Part no solo como función del trabajo, sino que puede agregar, además, True Hole y muestreo automático de voltaje del arco en el mismo nido, cuando sea adecuado cálculo inteligente y automático de la altura óptima de retracción de la antorcha avance THC rápido en el eje Z

2 Producto Prestación Beneficio Software ProNest Aplica posiciones de ruta optimizadas. Minimiza la posibilidad de colisión de la antorcha y la distancia entre el final de un corte y la perforación de la pieza siguiente. Los ahorros en la duración del ciclo dependen de la geometría de la pieza y la configuración del nido. Otros componentes de sistema para ejecución Ninguno 15% Contribución a reducción del ciclo entre cortes (% estimado)* Utiliza trayectorias de evasión optimizadas, incluyendo la subida parcial o total de la antorcha. Minimiza la posibilidad de colisión de la antorcha y su avance innecesario en el eje Z. Los ahorros en la duración del ciclo dependen de la geometría de la pieza y la configuración del nido. Ninguno Retracción inteligente a la próxima altura de perforación basada en las propiedades del material y la pieza. Ahorra alrededor de un segundo de ciclo entre cortes por perforación. ArcGlide o Sensor THC CNC EDGE Pro o MicroEDGE Pro Decide el momento de saltar el IHS (sensado de altura inicial). Minimiza el avance innecesario de la antorcha en el eje Z. Los ahorros en la duración del ciclo dependen de la geometría de la pieza y la configuración del nido. ArcGlide o Sensor THC 20% Fija los parámetros de altura correctos del THC. Sigue inteligentemente las instrucciones de altura de la antorcha del programa de pieza generado por ProNest. Si no se dan comandos de altura de la antorcha, el CNC usa las tablas de corte instaladas de fábrica para establecerla. Los ahorros en la duración del ciclo dependen de la geometría de la pieza y la configuración del nido. Ninguno Permite el preflujo durante el recorrido a la siguiente perforación. Elimina el tiempo que la máquina espera por el preflujo de gas, lo que ahorra cerca de 1,3 segundos por perforación. HPRXD ArcGlide o Sensor THC Avance vertical (eje Z) rápido La antorcha se acerca a la placa a mayor velocidad, dando ahorros en la duración del ciclo. Ninguno 60% Medición automática de la posición de la placa y graduación de la reducción de velocidad. Transición automática a baja velocidad y altura de perforación óptima, lo que reduce el tiempo IHS en hasta 3 segundos. Ninguno Sistema de plasma HPRXD Diseñado para disparar la antorcha con rapidez utilizando la tecnología Rapid Ignition Elimina los ciclos de purga prolongados. CNC EDGE Pro o MicroEDGE Pro 5% *La contribución de un producto en específico a la reducción total de la duración del ciclo entre cortes variará según el trabajo Tabla 1.1 2

3 Descripción general de la duración del ciclo entre cortes En una máquina representativa de corte por plasma, la duración del ciclo entre cortes es la suma de todos lo avances necesarios, los que pueden desglosarse en cuatro componentes principales: retracción de la antorcha avance de la mesa sensado de altura inicial (IHS)* preflujo de gas* *Algunos THC combinan este paso con el anterior. La tecnología Rapid Part reduce la duración del ciclo entre cortes hasta en un 80%. La Tabla 1.2 da una descripción general de la forma en que la tecnología Rapid Part contribuye a la reducción de la duración del ciclo entre cortes de cada elemento. Fig. 1 Brida 203 mm 1. Retracción de la antorcha 2. Avance de la mesa 3. Sensado de altura inicial 4. Preflujo de gas El avance vertical (eje Z) rápido con el ArcGlide o Sensor THC retrae inteligentemente la antorcha a la próxima altura de perforación, a base de las propiedades del material y la pieza. Las instrucciones de avance optimizadas, programadas con ProNest y su módulo opcional Evasión de colisiones, minimizan la posibilidad de colisión de la antorcha y la distancia entre el final de un corte y la perforación de la pieza siguiente. Avance rápido en el eje Z con el ArcGlide o Sensor THC. Graduación automática de la reducción de velocidad. Salto inteligente del IHS basado en la geometría de la pieza y la configuración del nido. Si el IHS se salta, el preflujo termina conjuntamente con el sensado de altura inicial y el avance de máquina. Tabla 1.2 Al terminar un corte con un montaje plasma representativo, la antorcha se retrae a una distancia determinada de la placa. Después de avanzar al lugar de la siguiente perforación, la antorcha ejecuta un sensado de altura inicial y pasa a preflujo de gas. Al medirse, esto normalmente da hasta 6-7 segundos de más en cada ciclo entre cortes, los que pueden acumularse rápidamente y representar una cantidad considerable de tiempo al día. En el gráfico (Fig. 2) se muestra un desglose del tiempo de tratamiento de la brida de 203 mm (Fig. 1). Tener en cuenta que, con montajes plasma representativos y tecnologías más viejas (por el ejemplo, Command THC), se consume una considerable cantidad de tiempo en el preflujo, IHS y retracción de la antorcha. Fig. 2 Tiempo tratamiento de la pieza brida 203 mm Segundos Tecnología THC anterior ArcGlide o Sensor THC (por separado) Reducción duración ciclo entre cortes del 80% Preflujo IHS Tiempo de retracción Avance de la mesa Corte Varios controles automáticos Hypertherm integrados a productos de corte por plasma Built for Business 3

4 Con la tecnología Rapid Part y el ArcGlide o Sensor THC se reduce considerablemente la duración del ciclo entre cortes. Con Rapid Part, la mejora en la duración del ciclo entre cortes será evidente en todos los trabajos y la mayor productividad se logrará en nidos en placas delgadas y una elevada cantidad de piezas y/o perforaciones. Mientras mayor sea la cantidad de perforaciones en una placa dada, mayor será el ahorro de tiempo. Tiempo total por pieza (Brida 203 mm con 8 orificios) Rojo = 80% de reducción; 50% de reducción total Fig Command THC con CNC, HPRXD y software de anidamiento Hypertherm En corte No en corte ArcGlide o Sensor THC con CNC EDGE Pro o MicroEDGE Pro, HPRXD y software de anidamiento ProNest Como muestran los gráficos (Fig. 3, Fig. 4), al cortar la brida de 203 mm con Rapid Part, la duración del ciclo entre cortes se reduce en un 80% y el tiempo total de producción, en un 50%. Tenga presente que la cantidad calculada de piezas que puede cortarse al día aumenta considerablemente. Cantidad de piezas brida 203 mm Aumento cantidad de piezas en 100% (También es importante tener en cuenta que, de por sí, las máquinas de corte usan tiempos diferentes para terminar algunos de las operaciones anteriormente mencionadas, basado en que las capacidades de los mandos de avance, etc. no son las mismas) Cantidad de piezas al día Fig Command THC ArcGlide o Sensor THC (por separado) Varios controles automáticos Hypertherm integrados a productos de corte por plasma Built for Business 4

5 Descripción general técnica del sistema A continuación se especifica la forma en que funciona cada componente del sistema para contribuir a la tecnología Rapid Part. Ejemplo: Software de anidamiento ProNest El uso del software de anidamiento ProNest y su módulo opcional Evasión de colisiones, para programar el trabajo, contribuye con instrucciones automáticas para optimizar el avance de la mesa y la retracción de la antorcha, sin intervención del operador: Instrucciones optimizadas de avance de la mesa Secuencia de piezas Optimiza la secuencia de corte de perfiles interiores (orificios y estrías) y del nido para minimizar la posibilidad de colisión de la antorcha. Posición de rutas Reubica las rutas interiores de las piezas de modo que se optimice la distancia entre el final de un corte y la perforación de la pieza siguiente (el beneficio real depende del tamaño de la pieza y la cantidad de perfiles internos). Reubica las rutas exteriores para minimizar la necesidad de retracciones totales de la antorcha, además de la distancia entre el final de un corte y la perforación de la pieza siguiente. (Se pueden lograr otras ganancias de productividad al minimizar las colisiones de la antorcha que puedan llevar a daños y tiempo muerto). Fig. 5 Al agregar piezas al nido con evasión de colisiones inhabilitado (se muestra en la Fig. 5 arriba): Las posiciones de ruta están en la estándar 6 en punto. Esto significa que la ruta del cabezal de antorcha puede cruzar directamente por encima de orificios ya cortados. Este método necesitaría una subida total para evitar colisiones por virajes. Las rutas exteriores no está posicionadas conforme a la duración del recorrido más corto. La secuencia de corte interior está en estándar (la misma para todas las piezas). Este método tal vez no sea el óptimo. Por ejemplo, es posible que la secuencia de una pieza dada no termine en el lugar más cercano a la próxima pieza. Una combinación de avances cruzados con cambios de orientación y la subida parcial o total del cabezal de corte para evitar las áreas del nido donde son posibles el deterioro de la antorcha y tiempo muerto por virajes o alabeo de la placa. Fig. 6 Con Evasión de colisiones habilitada (se muestra en la Fig. 6 arriba): Ahora las posiciones de ruta se alejan siempre de los orificios anteriormente cortados. Ya no existe el peligro de colisiones por virajes. Esto posibilita bajar con seguridad en todo el corte. Las rutas exteriores ahora están más cerca de la siguiente pieza para minimizar la duración del recorrido. La secuencia de corte interior está optimizada de modo que los puntos finales e iniciales respondan mejor a evasión de colisiones y a la menor duración del recorrido con respecto a la posición de la ruta exterior. 5

6 Salto inteligente del IHS La experiencia en procesos de Hypertherm incorporada a ProNest contribuye a retraer inteligentemente la antorcha a la próxima altura de perforación, basado en las propiedades del material y la pieza. ProNest tiene en el archivo NC los parámetros de altura de la antorcha probados en fábrica. El tiempo de retracción de la antorcha se minimiza al retraerla solo parcialmente a la próxima altura de perforación (transferencia), en lugar de ejecutar una retracción total. Esto ahorra cerca de un segundo por perforación al ponerse en práctica. Fig. 7 Los parámetros que contribuyen a las decisiones para retraer la antorcha están basados en los de Evasión de colisiones que se establecieron en la configuración de máquina ProNest. Si ProNest decide en la operación de máquina que es seguro retraer la antorcha a la próxima altura de perforación, entonces el CNC se remite a los parámetros que ProNest inserta en el archivo NC para obtener el valor de altura basado en el tipo y espesor de material. La imagen anterior (Fig. 7) se sacó de la tabla de parámetros de proceso. Observe que las columnas de ajuste del control de altura V600 tienen los parámetros altura de transferencia, altura de perforación, altura de corte y voltaje del arco. 6

7 Graduación automática de la reducción de velocidad Normalmente, el control de altura de la antorcha baja con mucha rapidez a la placa, hasta que llega a una determinada distancia a la que se reduce considerablemente la velocidad. Para establecer la altura a la que hay que reducir la velocidad, muchos controles de altura de la antorcha usan una distancia fija a la mesa de corte, no la posición real de la placa. Esta distancia la ajusta el instalador de la máquina de corte. Aunque los operadores tienen control sobre este ajuste, son pocos los que realmente lo optimizan para cada espesor de placa, pues la antorcha se puede dañar si se olvidan de cambiarlo para placas más gruesas. Como consecuencia, la antorcha puede reducir la velocidad a una altura de 12,5 mm en relación con placas más gruesas, pero, al cargar una placa delgada en la mesa, esta distancia puede ser de hasta 63 mm, lo que aumenta considerablemente la duración del ciclo entre cortes. ArcGlide o Sensor THC El ArcGlide o Sensor THC trabajan perfectamente con ProNest, los CNC EDGE Pro o MicroEDGE Pro y el sistema plasma HPRXD en lo siguiente. Ejecutar las rutinas de avance optimizado definidas por ProNest y procesadas por el EDGE Pro CNC para facilitar: el avance rápido en el eje Z la graduación automática de reducción de velocidad el salto inteligente del IHS basado en la geometría de la pieza y la configuración del nido Los puntos a continuación describen el modo en que operan las funcionalidades automáticas del THC. Avance rápido en el eje Z Al retraerse la antorcha, la velocidad de avance (carrera) del ArcGlide THC llega a mm/min y la del Sensor THC, a mm/min. Esta velocidad de avance rápido reduce el tiempo de retracción total en más de 0,5 segundos. El ArcGlide o Sensor THC gradúa automáticamente la reducción de velocidad durante el sensado de altura inicial (IHS), detectando la posición real de la placa y asegurando que no desacelere hasta una distancia de 12,5 mm, sin importar el espesor de la placa. Esto puede ahorrar tanto como 1 segundo en el IHS. Como medida de seguridad, la graduación automática de la altura de cambio del ArcGlide y el Sensor THC se restablece si el THC no hace ningún corte en treinta segundos o más o si la antorcha se lleva manualmente a la posición subir y bajar por avance sucesivo. En esencia, si el sistema decide que pudiera existir un riesgo de colisión, el ArcGlide o Sensor THC se aproximará lentamente a la placa en la primera perforación. Salto inteligente del IHS En el IHS, el THC avanza lentamente al encontrar la placa para hacer la primera perforación. Los IHS siguientes serán mucho más rápidos al usar esta graduación inicial, lo que permite minimizar la duración del ciclo entre cortes sin riesgo de colisión de la antorcha. El THC hará un IHS en las primeras perforaciones mientras muestrea el parámetro inicial de voltaje del arco. El IHS es muy rápido, pero saltarlo del todo es todavía más rápido. El preflujo de gas se lleva a cabo durante el avance rápido de la antorcha y, se retrae, solo si considera que puede existir riesgo de colisión. De lo contrario, se retrae a la siguiente altura de perforación. Esta posibilidad la habilita la prestación evasión de colisiones de ProNest descrita anteriormente. Después de cortar la primera pieza y para asegurar el despeje, la antorcha se retrae del todo, pero salta el IHS de la próxima pieza. 7

8 CNC EDGE Pro o MicroEDGE Pro El EDGE Pro CNC o el MicroEDGE Pro CNC reciben y procesan el archivo NC del trabajo, creado por ProNest. El CNC se comunica además con el ArcGlide y el Sensor THC y el sistema plasma HPRXD para ayudar a asegurar la terminación exitosa del trabajo. Específicamente, las contribuciones del EDGE Pro o MicroEDGE Pro CNC a la tecnología Rapid Part son: Sistema plasma HyPerformance HPRXD El HPRXD permite al sistema plasma asimilar ciclos de preflujo de gas más rápidos, uno de los elementos de reducción de la duración del ciclo entre cortes abordado en la sección del THC. Diseñado para encenderse con rapidez, contribuye a reducir los ciclos de purga. ejecutar las rutinas de avance optimizado definidas por el software de anidamiento y optimización de procesos ProNest comunicar automáticamente los parámetros óptimos de control de altura de la antorcha al THC usando la tecnología de propiedad exclusiva de Hypertherm, Hypernet, sin necesidad de intervención del operador ordenar al ArcGlide o al Sensor THC retraerse a la siguiente altura de perforación al pedirlo el programa de pieza ordenar al sistema de plasma HPRXD ejecutar el preflujo de gases durante el avance de la mesa, garantizando así que esté listo para encendido tan pronto esté en posición 8

9 ProNest EDGE Pro/ MicroEDGE ArcGlide/Sensor THC Plasma HyPerformance HPRXD Posición de ruta inteligente Trayectoria de avance inteligente Altura de retracción inteligente Saltar IHS Preflujo durante recorrido Avance rápido en el eje Z Medición automática de la posición de la placa y graduación de la reducción de velocidad Diseñado para disparar la antorcha con rapidez 15% 20% 60% 5% Contribución estimada a la tecnología Rapid Part Tabla 1.3 Variantes de componentes del sistema El uso conjunto del software de anidamiento ProNest, el EDGE Pro CNC o MicroEDGE Pro CNC, el ArcGlide THC o Sensor THC y el sistema plasma HPRXD de Hypertherm es el que ofrece todos los beneficios de reducción del ciclo entre cortes. No obstante, como se indicó en la Tabla 1.1, se puede lograr un porcentaje importante de beneficio de ciclo total sin usar todos los componentes del sistema de la tecnología Rapid Part. En el caso de determinados usuarios, el empleo de un sistema parcial para lograr un porcentaje mayoritario de estos beneficios puede ser una decisión lógica. Por ejemplo, un usuario que tenga una relación bien asentada con un fabricante de equipo original que no utiliza del todo una solución integrada de Hypertherm y que, en su lugar, produce su propio software de anidamiento o CNC. Según la configuración, esta máquina podría ofrecer aún excelentes aumentos de productividad. Por otro lado, los usuarios que poseen máquinas con tecnologías Hypertherm más viejas, por ejemplo, un Command THC o una versión de ProNest que no admite True Hole, posiblemente estén en excelente posición para modernizar sus máquinas con los últimos componentes Hypertherm que ofrezcan todos los beneficios Rapid Part y un rendimiento de inversión fácilmente justificable. Consulte las ventajas y desventajas de usar diferentes configuraciones de componentes en la Tabla 1.1 o la Tabla 1.3 de descripción general simplificada anterior. Para más información, visite Hypertherm, Rapid Part, True Hole, Remote Help, ProNest, EDGE, ArcGlide, Sensor, HPR, Rapid Ignition, Command e Hypernet son marcas comerciales de Hypertherm Inc., y pueden estar registradas en Estados Unidos u otros países. Uno de los valores esenciales de Hypertherm desde hace muchos años es el énfasis en minimizar nuestro impacto al medio ambiente. Hacerlo es crucial para nuestro éxito y el de nuestros clientes. Nos esforzamos siempre por ser más responsables con el medio ambiente; es un proceso que nos interesa profundamente. 03/2014 Hypertherm Inc. Revisión Español / Spanish