Taladro Automático CNC: Una Pequeña Gran Máquina
Paola Andrea Ruiz Rojas
Periodista M&M
Taladrar, fresar y ranurar, tres trabajos que debían hacerse en máquinas diferentes y por separado, ahora es posible realizarlos en una sola, y lograr excelentes tiempos de producción, utilización óptima del personal y gran eficiencia y rentabilidad.
Industrializar uno o más procesos, dentro de las fábricas, es un objetivo importante y más aún, si se trata de aquellas en vía de desarrollo, pues dicha industrialización supone la posibilidad de mejorar, notablemente, productividad, calidad y rentabilidad. Sin embargo, para muchos pequeños o medianos empresarios, la alternativa de reemplazar sus equipos manuales, mecánicos o automáticos de primera generación, se ve aplazada, en muchos casos, por los elevados costos de las maquinarias modernas.
Atendiendo a lo anterior y desde hace algo más de tres años, compañías alemanas e italianas especializadas en el diseño y fabricación de maquinaria para el sector maderero, lanzaron al mercado el taladro automático CNC que, con componentes adicionales al taladro, como la fresa y la ranuradora, se ha convertido en una alternativa práctica y económica para automatizar la pequeña y mediana industria, sin descartar su uso en la grandes fábricas, sobre todo, para trabajos específicos o de detalle.
Taladros Horizontales Vs. Verticales
Es importante recalcar que este tipo de maquinaria, está diseñada especialmente para optimizar el trabajo que se realiza con páneles de cualquier tipo de madera –aglomerada, maciza, reciclada, MDF–, específicamente utilizados por la pequeña y mediana industria, para producir muebles modulares RTA, mobiliario para cocina y baños, y todos aquellos demás muebles concebidos bajo el sistema 32; se trata de máquinas utilizadas, básicamente, para producir pequeñas series de trabajos sencillos.
Estos permiten hacer, entre otras operaciones, perforaciones para bisagras, tarugos, herrajes de unión, soportes para entrepaños, pernos y tornillos; así como canales para los espaldares de los muebles y pequeños trabajos de fresado externo.
Los taladros automáticos CNC, poseen, en su gran mayoría, las mismas aplicaciones; sin embargo dependiendo del modelo, referencia e incluso del fabricante, éstas máquinas pueden variar en forma, tamaño, peso y construcción. Actualmente, se comercializa en el mercado nacional, dos tipos de taladros CNC, los horizontales y los verticales que, aunque diferentes en algunas de sus partes, cumplen indistintamente, con las mismas funciones, y garantizan la agilización de los procesos productivos para los que fueron diseñados.
- Los horizontales
El cabezal de fresado es opcional, y debe solicitarse al momento del pedido para que sea integrado de fábrica, Dimensiones del panel. Crédito: Catálogo VITAP
Detalle de la alimentación de los paneles. Pie de foto: El modo de alimentación permite agilizar los procesos hechos con la máquina. Crédito: Catálogo VITAP.
El taladro automático CNC de tipo horizontal, es una máquina industrial relativamente pequeña si se le compara con otras utilizadas en el sector maderero: mide 2100 x 1510 x 1600 milímetros, y pesa cerca de 820 kilogramos. Está compuesta, básicamente, por un cuerpo de metal, que tiene en su interior un cabezal de taladrado que integra hasta 11 brocas verticales, entre 2 y 4 horizontales en “X”, y opcionalmente de 1 a 2 laterales en “Y”. Este grupo de taladrado se desplaza sobre el eje “Y”, y es accionado mediante control numérico (CN) por un motor de 1,5 Kw de potencia, con reductor epicicloidal, piñon y cremallera dentada, que asegura mayor movilidad del cabezal y mayor precisión.
Esta variedad, utiliza brocas estándar hasta con un diámetro máximo de 12.0 mm para las horizontales, y 35.0 mm para las verticales, y logra una profundidad máxima de taladrado hasta de 45.0 mm en tableros o piezas hasta de 50.0 mm de espesor. Puede mecanizar paneles que no supere los 30 kilogramos y cuyas dimensiones vayan desde 270 mm hasta infinito a lo largo, desde 150 mm hasta 920 mm a lo ancho y desde 12.0 mm hasta 35.0 mm de espesor.
Para lograr maquinar paneles con largo infinito, la máquina es susceptible de recibir soportes anteriores y posteriores, de tipo abatible. En su versión más completa, el taladro automático horizontal CNC, trae además un grupo de sierra ranuradora y un cabezal de fresado, cada uno movido por motores independientes al grupo de taladrado. Estos aditamentos convierten al taladro automático CNC, en una herramienta muy completa y eficaz para el sector mueblero, hasta el punto que muchos han llegado a compararlo con grandes y costosos centros de mecanizado.
En este tipo de máquina, la alimentación, se hace mediante correas paralelas superiores, que movidas por un motor y sobre rodillos o rodamientos, deslizan los paneles en el eje “X” hasta el sitio de mecanizado. Esta forma de alimentación permite además dejar libre toda el área de trabajo, así como devolver automáticamente el panel al operador, una vez terminado el proceso.
La velocidad de progreso del panel está alrededor de 30 metros por minuto, sin embargo, esa valor puede variar dependiendo no sólo del modelo de la máquina, sino del tipo de madera que se trabaje.
Otro componente importante de algunos centros horizontales de taladrado automático CNC, es el sensor láser manejado por control numérico y con el que logra establecer de manera exacta, el punto cero de la máquina. Hay modelos con dos sensores que controlan y ajustan el proceso de mecanizado automáticamente, para lograr mayor precisión y mejores acabados. Con la lectura del principio y del final del panel, el operario obtiene la equidistancia de los taladros de construcción, a los dos extremos de la pieza, para logra de esta manera, un perfecto acoplamiento, tanto para los paneles horizontales como para los verticales.
La mayoría de las máquinas que se encuentran en el mercado nacional, poseen además un empujador de precarga constante, que hace presión al panel para posicionarlo firmemente en el punto cero de la máquina. Esta presión evita flexiones en el material e imprecisiones en el taladrado. Algunas referencias, ofrecen la posibilidad de adicionar un prensor neumático vertical, que sirve de apoyo y suplemento al sujetador estándar.
Es importante mencionar además, que este tipo de taladro cuenta con un control numérico tipo PC, con sus respectivos drivers que alimentan la máquina. En dicho computador o control sistematizado, se puede trabajar de manera directa o desde una estación remota conectada en red. Al contar con puerto USB, también puede ser alimentado con datos o programas hechos en otros computadores, lo que favorece la optimización de personal y tiempo pues, mientras un operario atiende la producción, otro funcionario de la compañía puede estar creando los parámetros de trabajo.
De igual forma, en el PC del taladro es posible crear y diseñar programas de acuerdo a las necesidades de producción de la industria y almacenarlos para ser reutilizados sin necesidad de reprogramación; y es posible además, establecer secuencias de trabajo, crear programas en CAD, configurar parámetros y caminos de trabajo, almacenar datos con soporte gráfico de las principales operaciones, grabar infinidad de datos, macros y archivos, así como cruzar información.
Trabaja con softwares que se encuentran en el mercado nacional y que según los distribuidores, son amigables pues no se necesita ser experto en sistemas para manejarlos. De otro lado y gracias a los avances tecnológicos, es posible acceder a soporte en línea, mediante una conexión a internet.
Algunas referencias manejan pantallas convencionales, mientras que otras vienen dotadas con tipo “touch screen”, de 12 pulgadas y full color. Cualquiera de las dos, permite visualizar siempre los datos con los que es cargada la máquina.
Para garantizar la confiabilidad y reserva del material programado dentro de la máquina, el computador cuenta con tres niveles de acceso con clave (operario- supervisor- asistencia).
El funcionamiento del equipo es realmente sencillo y puede activarlo un solo operario; lo importante es que establezca los parámetros de trabajo, ayudado del software indicado. Una vez ha cargado el programa en el PC del taladro, éste se alimenta con la pieza de madera y se le da inicio. El trabajo es ejecutado por el taladro, según la programación realizada por el operario, bien sea directamente en la máquina, o por diseños preestablecidos en estaciones de trabajo remotas. Cabe destacar que este taladro trabaja las tres caras del panel a la vez, sin necesidad de cambio de posición, aspecto que permite mayor agilidad en los procesos y incremento o en productividad.
- Los Verticales
- Su tamaño compacto y su sencillez la hacen especial y adecuada sobre todo para la pequeña industria. Crédito: Lepton
Varios aspectos constructivos, como la forma y el tamaño, hacen parte de las principales diferencias que presentan los taladros de tipo vertical, frente a los horizontales. Según los expertos, el concepto de verticalidad sobre el que están diseñadas este tipo de máquinas, permite, aparte de ser su mayor característica –ya que ocupa espacios muy reducidos dentro del taller o empresa–, obtener otras ventajas de las que se hablará más adelante.
En Colombia, se comercializan dos tipos de taladros verticales, con dos referencias cada uno. El modelo más sencillo es una máquina pequeña con dimensiones que no superan los 1220 x 800 x 1700 mm, y tiene un peso aproximado de 450 Kg. Sus dimensiones le permite ocupar un espacio de tan sólo 1.0 metro cuadrado, aunque puede alcanzar longitudes laterales de hasta 3.0 metros, con extensiones rebatibles para mecanizar piezas con largos superiores a los 1000 mm.
Dentro del cuerpo de la máquina, está ubicado el cabezal de taladrado, que cuenta con cuatro brocas –una para corte derecho, otra para corte izquierdo, una para cazoletas y otra para excéntricas– y la sierra de ranurado que trabaja en sentido horizontal. El cabezal que funciona con un motor de 2 Kw, gira 360 grados y puede orientarse de acuerdo al trabajo programado, según el diámetro del agujero, o el lado de la pieza que se necesite mecanizar.
Esta máquina, que también realiza trabajos sencillos de fresado, no necesita ningún cabezal adicional para este procedimiento ya que es, precisamente, el cabezal de taladrado el que recibe –en alguna de sus cuatro posiciones–, la herramienta para fresar.
Así, mecaniza piezas desde 250 mm hasta 2800 mm, en el eje “X”, y de 100 mm hasta 650 mm en el eje “Y”, con espesores que no superen los 30 mm. Trabaja con una altura útil estándar (eje “Y”) para taladrar, de 640 mm y para ranurar, de 600 mm, a la vez que realiza trabajos por cinco caras de la pieza y alcanza una velocidad de ejes de 25 metros por minuto. Este tipo de máquina, trabaja punto a punto, lo que le permite hacer agujeros de 3.0 a 35.0 mm de diámetro, excéntricas y alojamiento de bisagras de cocina configurables.
Cuenta con un software que corre en plataforma Windows, de fácil manejo, y con el que se programa la máquina de acuerdo a los requerimientos de la empresa. Los diseños pueden crearse, bien directamente en el PC del taladro, o en estaciones remotas, ya que la información puede ser cargada vía USB o por componentes de red.
También es importante anotar que posee, además, una aplicación que permite guardar diseños en un “catálogo de piezas”, lo que facilita repetirlas en cualquier momento, sin parametrizar –esto es que aunque el tamaño del mueble varíe, la distribución de los agujeros respecto a las márgenes, se respeta– y cuenta con una cámara integrada, cuya función principal es visualizar el cabezal de taladrado tanto en operación, como a la hora de efectuar posibles asistencias remotas de mantenimiento.
Este modelo de taladro lleva ocho meses en el mercado nacional, y se estima que ya se han vendido dos máquinas.
Existe otro tipo de taladro vertical, de tecnología alemana que, gracias a su versatilidad, velocidad, precisión, fácil uso y tamaño –pues sus dimensiones no superan los 2920 x 1895 x 1538 mm, y tiene un peso aproximado de 1500 kilos, por lo cabe en un espacio de no más de 5.0 metros cuadrados– se ha ido posicionando en la industria mundial.
En su equipamiento estándar, esta máquina polivalente cuenta con un cabezal de taladrado que puede llevar de 8 a 13 brocas de taladrado vertical –según la referencia–, y con sistema de cambio rápido de herramienta; configuración que puede ser ampliada gracias a la opción de adicionar dos husillos de taladrado horizontal, con cuatro brocas en eje “X” y 2 en eje “Y”, además de la sierra ranuradora y el cabezal de fresado. Los cabezales de taladrado y fresado se mueven por motores independientes, de 3Kw de potencia para el primero y 5Kw para el segundo. Inolvidable…
El diseño de la máquina y el de todos sus componentes, permite perforar en una sola pasada las cinco caras de la pieza, es decir, cuatro cantos y la sección frontal; y al fresar, trabajar cuatro caras –tres cantos y el frente–, en una sola pasada; cabe aclarar que el cuarto canto puede ser fresado en un segundo procedimiento. Otras características del equipo son que interpola planos, gracias a lo que alcanza una velocidad vectorial de 50 metros por minuto; puede trabajar broca a broca de manera individual o con todas las brocas a la vez –según las necesidades del mecanizado– y para el cambio de herramientas, sólo tarda 45 segundos.
Igual que los anteriores, dimensiona paneles de cualquier tipo de madera, con medidas de 20.0 centímetros hasta 3.0 metros de largo, de 7.0 hasta 85.0 centímetros de ancho y de 12.0 hasta 60.0 milímetros de espesor.
El sistema de alimentación del material lo realiza la máquina, verticalmente, mediante una pinza prensora que toma el panel y lo desplaza hacia el área de mecanizado. Si es necesario que el operario trabaje en la parte sujeta del panel, la pinza suelta la pieza y se reposiciona para evitar sitios muertos de trabajo; de hecho, no es necesario sacar el panel ni cambiarlo de posición. Este sistema de alimentación aplica para todos los taladros verticales.
Esta variedad de taladro está provista con tres softwares instalados en la máquina: el Wood Wop, compatible con Windows y en el que se pueden programar los trabajos de mecanizado; el MCC, que permite controlar la máquina mediante las teclas de función; y el MDE basic, que detecta y evalúa los estados de la máquina por medio de contadores de sucesos y temporizadores para optimizar el mantenimiento. Además de los programas en mención, recibe el 3D CNC / Simulator, con el cual es posible simular procesos de mecanizado de la serie definida en un programa NC, y calcular tiempos de ejecución, sin gastar material en muestras.
En cuanto a los programas que integra para ser instalados en estaciones de trabajo externas, cuenta con el Wood Wop para oficina; el Wood Assembler que permite visualizar en 3D, los proyectos realizados en Wood Wop (mpr) –además de ensamblar de manera virtual, diferentes piezas para formar objetos completos–; y el Wood Desing, útil para diseñar muebles en 3D, y exportar listados de piezas y patrones de corte. Como opción, también puede integrar el Wood Wop DXF basic, que sirve de interfaz para la importación de datos CAD, y base para la generación de programas en Wood Wop; y un sistema de lectura de código de barras.
Vale anotar que, independientemente de si son horizontales o verticales, los taladros automáticos CNC, debe contar para su correcto funcionamiento, con ciertos periféricos como extractor de polvo, sistema de aire o compresor, suministro adecuado de energía, y piso industrial.
Desde su lanzamiento, en mayo de 2009, se han comercializado 400 máquinas de este tipo, en el mundo, de las cuales cuatro se han vendido en Colombia, luego de que el modelo fuera exhibido en la décima versión de la Feria M&M Tecnológica e Industrial: Forestal, Madera Mueble, en marzo pasado.
Ventajas y Desventajas
Esta variedad de equipos se ha convertido en una alternativa a los centros de mecanizado, no sólo por que ejecuta varios trabajos como el de perforación vertical y horizontal, ranurado y fresado interno y externo, sino porque su costo actual –que varía entre 60 y 120 millones de pesos– lo hace un poco más accesible para pequeños y medianos industriales, si comparan la inversión contra la rentabilidad que les ofrecen otras máquinas del mercado.
Otra ventaja, pero relacionada con su eficiencia, es la configuración y forma de trabajo de los taladros CNC que le permite a los fabricantes de muebles, lograr pequeñas y grandes series en tiempos cortos de producción: el mecanizado de una pieza puede tardar entre 20 segundos y 3 minutos de acuerdo a la complejidad de las formas, y a la velocidad de la máquina, según lo explica uno de sus distribuidores.
De igual manera, y diferentes a los taladros múltiples, con su empleo no se cae en tiempos muertos de cambio, ya que el cabezal de taladrado está disponible siempre con las brocas necesarias para la producción: el alistamiento de los taladros CNC puede tardar de 2 a 5 minutos, y trabajar 24 horas continuas; sin contar que al grabar programas de producción en el disco duro del PC, no se pierde tiempo en reprogramaciones.
En este sentido, el sistema de cabezal modular flexibiliza la configuración y otorga opciones al usuario para armarlo según sus necesidades. El sistema más sencillo comprende un sólo taladrado vertical y horizontal sobre el eje “Y”, mientras que las opciones de perforación sobre el eje “X”, el ranurado y el fresado, están disponibles para ser ensambladas según los requerimientos del cliente.
Como desventajas, es necesario anotar que, primero, el taladro tipo CNC presenta ciertas limitantes –sobre todo en el fresado– pues cuenta con un cabezal pequeño que le impide hacer trabajos complejos; y segundo, que pese a ser una máquina a la que se le pueden adicionar el cabezal de fresado y ranurado –para el caso de los taladros horizontales –la configuración no puede realizarse después de comprado el equipo –y menos aun en los verticales cuya falta de previsión es muy costosa–, lo que exige establecer, previamente, qué necesita el industrial para adicionar las herramientas.
Así pues, esta nueva generación de taladros se ha convertido en una opción viable y funcional a la hora de automatizar procesos. Tal ha sido la aceptación hacia dicha maquinaria, que la producción de ciertas marcas que se comercializan en el país está totalmente vendida por este año. Es válido anotar, que en Colombia se pueden encontrar alrededor de seis marcas diferentes, todas y cada una, con soporte técnico y repuestos.
Fuente:
Klauss Steiner. Gerente General de Makser.
Adolfo J. Aristizábal. Gerente de Gestión de Aristizabal y Jinete. Info@ayj.com.co
Diego Germán Medina, Gerente Comercial de TEK Andina. gerencia@tekandina.com
Lucía Morales, Homag South América.
Marcelo Fraile. Director comercial, Vertimaq. lefrai@hotmail.com
2 Comentarios
Francisco Edwin Mosquera Martínez
22 diciembre, 2019 at 10:12 pmcotización de los diferentes taladros para la Institución Educativa San Pablo Industrial
Medardo Bohorquez Quitian
5 febrero, 2020 at 11:25 amBuenos días estoy interesado en un taladodro automático que me sirva para perforar semillas de asai si es posible contactarme al celular 3138179244 y correo Medardo151@hotmail.co.
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