Construcción sostenible con control de movimiento

Una tarea para la automatización inteligente

La construcción sostenible es un tema importante para la sociedad en su conjunto. Una forma de reducir la huella de carbono es utilizar materiales naturales y renovables, como paja. Este material aislante altamente sostenible lo han utilizado los seres humanos durante siglos. Sin embargo, para que la paja se procese de forma totalmente automática y se convierta en elementos de construcción acabados, se necesita un concepto de sistema inteligente y, sobre todo, una solución de control de movimiento potente y flexible.

El componente clave en torno al que se desarrolló el nuevo sistema para la producción automática de elementos de construcción proviene, como es lógico, de la agricultura: «Compramos una prensa empacadora y la convertimos para poder automatizarla», recuerda Jürgen Holz, director general de HOLZ automation GmbH. Un paso audaz, continúa Jürgen Holz: «Venimos de la construcción de máquinas especiales para tareas de montaje y prueba de piezas de precisión, como engranajes y ejes de transmisión, para la industria de la automoción. Aquí tenemos propiedades definidas, pero el material natural de la paja impone exigencias completamente diferentes al proceso. Gestionar las fluctuaciones en las propiedades de los materiales, como las diferentes longitudes de los tallos y las fuerzas restauradoras, de forma limpia y automática, fue sin duda un desafío».

En las seis estaciones actuales de la planta, los elementos del edificio se ensamblan a partir de componentes de madera, se les coloca un panel posterior y, a continuación, se equipan con empastes de paja prensados con precisión por robots. Para darle el toque final, la pajita que sobresale se recorta al ras, creando un elemento de pared recto que se puede enyesar o procesar posteriormente. Además de la CPU en T SIMATIC S7-1500 central con funciones de seguridad integradas para la prensa de empacar, cada una de las seis estaciones de producción tiene una Controlador SIMATIC ET 200SP como dispositivo I. De esta forma se controlan un total de 16 ejes: 10 ejes síncronos y 6 ejes de posicionamiento. Esto también incluye los componentes de seguridad de la planta y la comunicación con los seis robots actuales.

Como desarrollador principal, Alexander Fromm se benefició no solo durante la fase de ingeniería del sencillo control de accionamiento a través de objetos tecnológicos y de las funciones integradas para la seguridad de la planta. La solución de control de movimiento integrada también le ayudó a realizar modificaciones y optimizaciones sencillas. Lo más destacado para Alexander Fromm: los servoaccionamientos de la prensa de empacado. «La solución servomecánica con diferentes tamaños de accionamiento y cinemática mecánica requiere un alto nivel de dinamización del variador. Antes, habríamos programado dos semanas solo para regular y coordinar correctamente los seis ejes síncronos; con el ajuste con un solo botón de los servoaccionamientos SINAMICS, terminamos en dos horas.