Tengo una curvadora de tubo modelo FTX30 HV que adquirí hace algún tiempo. Es una máquina económica (alrededor de 2.500,0€) y la uso con bastante frecuencia. Diría que está fabricada en China e importada por una empresa europea que cambia algunos elementos críticos para evitar sorpresas, pero aún así es una máquina bastante funcional y robusta para su coste y no me ha generado demasiados problemas. En general estoy contento con ella.
Con esta máquina puedo hacer curvas regulares continuas de forma semiautomática. Para quien no conozca cómo funcionan estas máquinas se basan en un fundamento sencillo: fuerzan al perfil tubular que discurre entre dos o más rodillos a curvarse por acción del empuje de otro rodillo. Mediante un pedal el usuario hace ir a derecha e izquierda el perfil tubular posibilitando que, en varias pasadas, se forme la curvatura deseada. Existen máquinas curvadoras con multitud de configuraciones posibles: rodillos tractores que se desplazan, rodillos curvadores que son controlados manualmente o por control numérico y que permiten que la curvatura no sea obligatoriamente regular y un sinfín de posibilidades. La curvadora FTX30 HV tiene dos rodillos tractores (los dos inferiores) y un rodillo curvador (el superior central) accionado este último de forma manual.
Atendiendo principalmente a la robustez de los ejes de los rodillos y al sistema de tracción tienen mayor o menor capacidad de curvado, y aunque esta curvadora FTX30 HV tiene unos ejes fuertes en cuanto a diámetro y material, el sistema de tracción es un motor-reductor sin fin/corona lo que hace que haya una limitación para el curvado de perfiles cuya pared o espesor sea superior a 3mm.
Definitivamente nunca podré curvar aquí una vía para una montaña rusa.
No obstante no es esa la peor de las limitaciones que he encontrado, puedes asumir perfectamente que la mayoría de las aplicaciones no requieren un grosor mayor y no debes perder de vista el coste de la máquina, hasta ahí nada que objetar. El problema principal viene cuando deseas fabricar varios perfiles con la misma curva y necesitas que todos ellos sean iguales, que tengan EXACTAMENTE la misma curvatura. Piensa, por ejemplo, en las costillas de una pantalla esférica de un planetario o de un cine inmersivo. Son decenas de perfiles curvados y todos deben ser absolutamente iguales.
Hasta ahora la forma de operar era la siguiente: Comienzas a curvar el tubo y te fijas en la pequeña regla que tiene la curvadora y que te informa del radio que estás consiguiendo… cuando crees que estás, sacas el perfil de la máquina y lo compruebas contra una plantilla que has impreso y que tienes sobre la mesa de trabajo. Si te falta curvatura vuelves a la máquina pero si te has pasado de curvatura debes quitarle una poca y volver a empezar. Por otro lado, la precisión ni está ni se le espera… Puedes pensar lo que quieras del proceso, pero desde luego no es rápido, ni preciso, ni profesional.
Mientras escribo este post tengo sobre la mesa una petición para fabricar una pantalla semiesférica de 8 metros de diámetro para proyección 3D y poco tiempo para llevarla a cabo, así que he pensado en la forma de optimizar el proceso de curvado y hacer una serie de mejoras a la curvadora FTX30 HV.
De las limitaciones que veo en la máquina la primera que me interesa eliminar es la capacidad de repetitividad de las curvas, es decir, que pueda hacer múltiples perfiles con exactamente la misma curva sin necesidad de hacerlo por procesos poco ortodoxos. Ese avance ya me permite ganarle mucho tiempo a este proyecto.
La modificación que haré es muy, muy sencilla… voy a instalar un transductor lineal de resistencia en el mecanismo de subida y bajada del rodillo curvador y con la electrónica adecuada conoceré con antelación y de forma precisa su posición, así sabré cuándo parar de avanzar. El transductor que usaré es este:
Un transductor lineal no es más que un potenciómetro cuya resistencia varía cuando se desplaza a lo largo de un eje en lugar de hacerlo girando.
Para el control de la máquina he diseñado una electrónica que además de gestionar el transductor lineal tendrá conectada una pequeña pantalla LCD que me informará de la posición actual del rodillo curvador de la máquina y el radio de curvatura que estoy consiguiendo. He aprovechado el diseño y añadido 4 entradas digitales 0..24Vcc y un puerto RS485 porque, aunque ahora mismo no es mi intención, no descarto en el futuro automatizar la subida/bajada del rodillo curvador y añadir sensores para detectar si el tubo a curvar abandona el rodillo tractor derecho y cuándo ocurre lo mismo con el rodillo tractor izquierdo.
El transductor lineal tiene una resistencia de 5KOhm y una carrera de 100mm (es algo superior a la distancia que recorre el rodillo curvador desde arriba hasta abajo), eso hace que conectado al convertidor analógico/digital de 10 bits (valores de 0 a 1024 » 4,883mV por desplazamiento) de la MCU de la electrónica obtengamos información del avance con la siguiente precisión:
100mm / 1024 valores = 0,09766mm
Cada incremento de 4,883mV que se produzca en la entrada analógico/digital de la MCU nos estará diciendo que el rodillo curvador se ha desplazado 0,09766mm. Buscábamos precisión, ¿no?
Por otro lado, y según las características del transductor lineal, este presenta un error de linealidad de ±0,05%, es decir:
5 Vdc del A/D * 0,0005 = ±2,5mV
O lo que es lo mismo, irrelevante porque es menor que la resolución actual del convertidor analógico/digital que es de 4,883mV.
Finalmente, el fabricante afirma que estos transductores lineales tienen una tolerancia de resistencia de ±20% por lo que habrá que estar atento al momento de la instalación del sistema en la curvadora FTX30 HV.
En el siguiente post mostraré la instalación y funcionamiento de este proceso de mejora y adelantaré un par de limitaciones añadidas que tiene esta magnífica máquina y que son fácilmente solucionables. Tendré una máquina maravillosa cuando termine con ella.
**Fun Fact** En la imagen de la electrónica que he diseñado para este proyecto hay un easter egg de una noticia que haré pública dentro de no mucho tiempo…
Con esta máquina puedo hacer curvas regulares continuas de forma semiautomática. Para quien no conozca cómo funcionan estas máquinas se basan en un fundamento sencillo: fuerzan al perfil tubular que discurre entre dos o más rodillos a curvarse por acción del empuje de otro rodillo. Mediante un pedal el usuario hace ir a derecha e izquierda el perfil tubular posibilitando que, en varias pasadas, se forme la curvatura deseada. Existen máquinas curvadoras con multitud de configuraciones posibles: rodillos tractores que se desplazan, rodillos curvadores que son controlados manualmente o por control numérico y que permiten que la curvatura no sea obligatoriamente regular y un sinfín de posibilidades. La curvadora FTX30 HV tiene dos rodillos tractores (los dos inferiores) y un rodillo curvador (el superior central) accionado este último de forma manual.
Atendiendo principalmente a la robustez de los ejes de los rodillos y al sistema de tracción tienen mayor o menor capacidad de curvado, y aunque esta curvadora FTX30 HV tiene unos ejes fuertes en cuanto a diámetro y material, el sistema de tracción es un motor-reductor sin fin/corona lo que hace que haya una limitación para el curvado de perfiles cuya pared o espesor sea superior a 3mm.
Definitivamente nunca podré curvar aquí una vía para una montaña rusa.
No obstante no es esa la peor de las limitaciones que he encontrado, puedes asumir perfectamente que la mayoría de las aplicaciones no requieren un grosor mayor y no debes perder de vista el coste de la máquina, hasta ahí nada que objetar. El problema principal viene cuando deseas fabricar varios perfiles con la misma curva y necesitas que todos ellos sean iguales, que tengan EXACTAMENTE la misma curvatura. Piensa, por ejemplo, en las costillas de una pantalla esférica de un planetario o de un cine inmersivo. Son decenas de perfiles curvados y todos deben ser absolutamente iguales.
Hasta ahora la forma de operar era la siguiente: Comienzas a curvar el tubo y te fijas en la pequeña regla que tiene la curvadora y que te informa del radio que estás consiguiendo… cuando crees que estás, sacas el perfil de la máquina y lo compruebas contra una plantilla que has impreso y que tienes sobre la mesa de trabajo. Si te falta curvatura vuelves a la máquina pero si te has pasado de curvatura debes quitarle una poca y volver a empezar. Por otro lado, la precisión ni está ni se le espera… Puedes pensar lo que quieras del proceso, pero desde luego no es rápido, ni preciso, ni profesional.
Mientras escribo este post tengo sobre la mesa una petición para fabricar una pantalla semiesférica de 8 metros de diámetro para proyección 3D y poco tiempo para llevarla a cabo, así que he pensado en la forma de optimizar el proceso de curvado y hacer una serie de mejoras a la curvadora FTX30 HV.
De las limitaciones que veo en la máquina la primera que me interesa eliminar es la capacidad de repetitividad de las curvas, es decir, que pueda hacer múltiples perfiles con exactamente la misma curva sin necesidad de hacerlo por procesos poco ortodoxos. Ese avance ya me permite ganarle mucho tiempo a este proyecto.
La modificación que haré es muy, muy sencilla… voy a instalar un transductor lineal de resistencia en el mecanismo de subida y bajada del rodillo curvador y con la electrónica adecuada conoceré con antelación y de forma precisa su posición, así sabré cuándo parar de avanzar. El transductor que usaré es este:
Un transductor lineal no es más que un potenciómetro cuya resistencia varía cuando se desplaza a lo largo de un eje en lugar de hacerlo girando.
Para el control de la máquina he diseñado una electrónica que además de gestionar el transductor lineal tendrá conectada una pequeña pantalla LCD que me informará de la posición actual del rodillo curvador de la máquina y el radio de curvatura que estoy consiguiendo. He aprovechado el diseño y añadido 4 entradas digitales 0..24Vcc y un puerto RS485 porque, aunque ahora mismo no es mi intención, no descarto en el futuro automatizar la subida/bajada del rodillo curvador y añadir sensores para detectar si el tubo a curvar abandona el rodillo tractor derecho y cuándo ocurre lo mismo con el rodillo tractor izquierdo.
Los cálculos que sustentan el proyecto.
El transductor lineal tiene una resistencia de 5KOhm y una carrera de 100mm (es algo superior a la distancia que recorre el rodillo curvador desde arriba hasta abajo), eso hace que conectado al convertidor analógico/digital de 10 bits (valores de 0 a 1024 » 4,883mV por desplazamiento) de la MCU de la electrónica obtengamos información del avance con la siguiente precisión:
Cada incremento de 4,883mV que se produzca en la entrada analógico/digital de la MCU nos estará diciendo que el rodillo curvador se ha desplazado 0,09766mm. Buscábamos precisión, ¿no?
Por otro lado, y según las características del transductor lineal, este presenta un error de linealidad de ±0,05%, es decir:
O lo que es lo mismo, irrelevante porque es menor que la resolución actual del convertidor analógico/digital que es de 4,883mV.
Finalmente, el fabricante afirma que estos transductores lineales tienen una tolerancia de resistencia de ±20% por lo que habrá que estar atento al momento de la instalación del sistema en la curvadora FTX30 HV.
En el siguiente post mostraré la instalación y funcionamiento de este proceso de mejora y adelantaré un par de limitaciones añadidas que tiene esta magnífica máquina y que son fácilmente solucionables. Tendré una máquina maravillosa cuando termine con ella.
**Fun Fact** En la imagen de la electrónica que he diseñado para este proyecto hay un easter egg de una noticia que haré pública dentro de no mucho tiempo…
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2026-10-13 17:18:57
Tags: #Facilities
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