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Honscn se centra en servicios profesionales de mecanizado CNC desde 2003.
Proveedor de automatización centrado en la UE y EE. UU. × Honscn: Poleas Poly-V de alto equilibrio para brazos robóticos más suaves y rápidos
2025-11-28
Antecedentes del cliente: Un socio de confianza para marcas industriales de la UE y EE. UU.
Nuestro cliente es una empresa exportadora de tamaño mediano especializada en componentes de transmisión esenciales para los sectores de automatización industrial y equipos de transmisión de alta gama. Durante años, se ha consolidado como proveedor confiable de marcas industriales europeas y estadounidenses de primer nivel, suministrando piezas que impulsan líneas de producción automatizadas en las áreas de fabricación, logística e ingeniería de precisión. Su ventaja competitiva radica en ofrecer componentes que igualan o superan la calidad importada, a la vez que ofrecen un mejor valor.
Cuando sus poleas estándar existentes no satisfacían las crecientes demandas de los sistemas de brazos robóticos de sus clientes (problemas de vibración, ruido y velocidad limitada), recurrieron a nosotros en busca de una solución a medida. Su objetivo era claro: una polea que aumentara la velocidad operativa, redujera el ruido y mejorara la estabilidad general del sistema, a la vez que fuera lo suficientemente competitiva en costos como para reemplazar las alternativas importadas.
Descripción del proyecto: Solución a los problemas de transmisión del brazo robótico
La necesidad principal del cliente se centraba en los sistemas de transmisión de sus brazos robóticos industriales. Estos brazos robóticos se utilizan en tareas de ensamblaje de alta velocidad y posicionamiento de precisión, donde incluso pequeñas inconsistencias en la transmisión pueden provocar errores de producción, desgaste del equipo o tiempos de inactividad. Sus poleas estándar existentes no ofrecían el equilibrio dinámico ni la fluidez de funcionamiento necesarios para tiempos de ciclo más rápidos, por lo que nos encargaron el desarrollo de una polea poly-V personalizada de alta precisión para solucionar estas deficiencias.
El proyecto no consistía solo en fabricar una pieza, sino en crear un componente que se convirtiera en un factor diferenciador competitivo para la oferta del cliente a sus clientes de la UE y EE. UU. Necesitaban una solución que cumpliera con estrictos parámetros de rendimiento y se ajustara a sus objetivos de coste y entrega.
El producto: Polea Poly-V de aluminio 6061-T6 de alta precisión
Cada detalle de la polea fue diseñado para resolver los desafíos de transmisión específicos del cliente:
- Material : Aluminio 6061-T6. Seleccionado por su inigualable combinación de ligereza (fundamental para la agilidad del brazo robótico) y resistencia estructural (para soportar par continuo). Además, es altamente mecanizable, ideal para lograr tolerancias ajustadas.
- Especificaciones clave : Diámetro exterior φ150 mm, orificio interior φ25 mm (con chavetero para un montaje seguro); grado de equilibrio dinámico G6.3 (estándar industrial para automatización de alta velocidad); dureza superficial HV ≥ 350 (para resistencia al desgaste a largo plazo).
- Proceso de fabricación : Torneado CNC + corrección del equilibrio dinámico + anodizado duro. Cada paso se seleccionó para optimizar la precisión y la durabilidad.
- Función principal : Transfiere potencia en los sistemas de transmisión del brazo robótico, garantizando al mismo tiempo la precisión del posicionamiento sincronizado. Una polea de funcionamiento suave se traduce directamente en un rendimiento más rápido y fiable del brazo robótico.
- Posición en el mercado : Una alternativa rentable a las poleas poly-V importadas para el mercado de automatización industrial de alta gama de la UE/EE. UU., diseñada para ofrecer "un rendimiento de nivel importado a un precio competitivo".
Principales desafíos: equilibrar velocidad, precisión y durabilidad
Los requisitos del cliente iban más allá de la fabricación de poleas estándar: tres obstáculos críticos se interpusieron en el camino del éxito:
Desafío 1: Vibración y ruido a altas velocidades
Los brazos robóticos operan a ciclos cada vez más rápidos, e incluso pequeños desequilibrios en la polea pueden causar vibraciones significativas. Esta vibración no solo genera ruido molesto, sino que también acelera el desgaste de otros componentes (como correas y rodamientos) y reduce la precisión del posicionamiento. Las poleas estándar del cliente carecían del equilibrio dinámico necesario para eliminar estos problemas a velocidades más altas.
Desafío 2: Perfiles de ranura precisos y consistentes en todos los lotes
Las ranuras de la polea poly-V son el motor de la transmisión de potencia: deben engranar perfectamente con la correa para evitar deslizamientos o desgaste irregular. El cliente requería dimensiones de ranura ultraprecisas (tolerancia de ±0,01 mm) y consistencia entre lotes para garantizar la compatibilidad entre sus modelos de brazo robótico. Los métodos de mecanizado estándar (que utilizan múltiples herramientas para el corte de ranuras) suelen generar variaciones que causan problemas de rendimiento.
Desafío 3: Diseño ligero sin sacrificar la resistencia
Los brazos robóticos necesitan componentes ligeros para maximizar la velocidad y la eficiencia energética, pero la ligereza no puede ir en detrimento de la resistencia. La polea debía soportar un par y una carga constantes sin deformarse. Además, debía resistir la corrosión y el desgaste en entornos de taller industriales (expuestos a aceite, polvo y humedad).
Nuestras soluciones a medida: Ingeniería para el rendimiento
Abordamos cada desafío con soluciones prácticas y específicas, combinando técnicas de mecanizado avanzadas, herramientas personalizadas y un riguroso control de calidad:
Solución 1: “Tornear en lugar de rectificar” + Equilibrado de precisión
Para eliminar la vibración y el ruido, nos centramos en la suavidad de la superficie y el equilibrio dinámico:
- Superficies ultrasuaves con herramientas de CBN : Adoptamos un proceso de torneado de precisión que utiliza herramientas de CBN (nitruro de boro cúbico) importadas para tornear aluminio 6061-T6 con un filo excepcional, creando superficies ranuradas con una rugosidad de Ra < 0,8 μm, mucho más lisas que el rectificado estándar. Esto redujo la fricción entre la polea y la correa, una importante fuente de ruido.
- Equilibrado dinámico pieza por pieza : Tras el mecanizado, cada polea se probó en una equilibradora dinámica de alta precisión (capaz de detectar desequilibrios de hasta 0,1 g·mm). Cualquier desequilibrio se corrigió mediante microperforaciones en puntos específicos de la pared interior, garantizando así que cada polea cumpliera con la norma de equilibrado G6.3. Esto eliminó la vibración en su origen, incluso a velocidades de funcionamiento máximas.
Solución 2: Herramientas de formularios personalizados + Protocolos de inspección estrictos
Para lograr ranuras consistentes y precisas, optimizamos el proceso de mecanizado y agregamos capas de controles de calidad:
- Corte de ranuras en una sola pasada con herramientas personalizadas : Diseñamos y fabricamos herramientas de conformado personalizadas que mecanizan todas las ranuras de las poleas en una sola pasada. Esto elimina las variaciones causadas por múltiples cambios de herramienta o ajustes de configuración, garantizando que la forma, la profundidad y el espaciado de cada ranura se ajusten exactamente a las especificaciones del cliente.
- Triple control de la primera pieza + muestreo por lote : Implementamos un estricto sistema de inspección para garantizar la consistencia. En cada tirada de producción, la primera polea se sometió a tres controles: medición dimensional con una máquina de medición por coordenadas (MMC), verificación del perfil de la ranura con una plantilla de acero específica e inspección visual mediante un proyector digital. Posteriormente, tomamos muestras del 5 % de cada lote para realizar las mismas comprobaciones, detectando cualquier desviación antes de que se convirtiera en costosos problemas de lote.
Solución 3: Diseño optimizado por FEA + anodización dura
Para equilibrar ligereza y resistencia, combinamos ingeniería estructural con un tratamiento de superficie avanzado:
- Reducción de peso mediante análisis de elementos finitos (FEA ): Mediante el análisis de elementos finitos (FEA), optimizamos el diseño de los radios de la polea añadiendo nervaduras reforzadas. Esto nos permitió eliminar un 15 % del exceso de material (reduciendo el peso sin comprometer la resistencia) y manteniendo la integridad estructural bajo carga máxima.
- Anodizado duro para mayor durabilidad : Aplicamos un acabado de anodizado duro, creando una capa cerámica de 50–80 μm de espesor sobre la superficie de la polea. Esto aumentó la dureza superficial a HV ≥350 (superando los requisitos del cliente) y añadió una resistencia superior a la corrosión, ideal para entornos de taller exigentes. El acabado también redujo el desgaste de la correa al crear una superficie lisa y de baja fricción.
Cómo fabricamos las poleas: un flujo de trabajo riguroso y trazable
La consistencia y la calidad requieren un proceso optimizado: así es como llevamos las poleas desde la materia prima hasta el producto terminado:
- Adquisición y preparación de materiales : Buscamos barras de aluminio 6061-T6 certificadas e inspeccionamos cada pieza para detectar defectos internos (como porosidad) que pudieran debilitar la polea. Posteriormente, cortamos las barras en piezas de la longitud correcta.
- Torneado de desbaste : Utilizando tornos CNC, mecanizamos el diámetro exterior, el orificio interior y el chavetero hasta obtener dimensiones casi finales, dejando solo 0,1 mm de material para un acabado de precisión. Esto redujo la tensión sobre el material durante el acabado.
- Torneado de precisión : utilizamos herramientas CBN importadas para mecanizar las ranuras y las superficies de contacto de la polea, logrando el acabado ultra suave necesario para un bajo nivel de ruido.
- Balanceo dinámico : Cada polea se montó en la equilibradora dinámica, se giró a la velocidad de operación (1500 RPM) y se corrigió mediante microperforación si era necesario. Se generó un certificado de balanceo para cada pieza.
- Anodizado duro : Las poleas se limpiaron, se grabaron y se sumergieron en un baño de anodizado. Controlamos la temperatura (20 ± 2 °C) y la corriente para asegurar un recubrimiento uniforme. Posteriormente, curamos el acabado a 120 °C para mayor durabilidad.
- Control de Calidad Final : Cada polea se sometió a una inspección final: medición de dimensiones con CMM, dureza superficial con durómetro, verificación del equilibrio dinámico y verificación del perfil de la ranura. Documentamos todos los resultados para garantizar la trazabilidad, algo que el cliente valoró enormemente para sus clientes de la UE y EE. UU.
Resultados: Superando las expectativas y asegurando una relación a largo plazo
Entregamos el primer lote de 500 poleas a tiempo, y las pruebas del cliente revelaron resultados transformadores. Tras instalar nuestras poleas en sus sistemas de brazo robótico, informaron:
- Una reducción del 40% en el ruido de funcionamiento (fundamental para el cumplimiento de las normas de ruido de la UE y EE. UU. en la planta de producción).
- Una disminución del 30% en la vibración, lo que prolongó la vida útil de las correas y los cojinetes en un 25%.
- La capacidad de ejecutar brazos robóticos a velocidades un 15% más altas sin sacrificar la precisión de posicionamiento.
Desde la entrega inicial, el cliente ha realizado pedidos anuales de más de 2000 poleas. También han ampliado nuestra colaboración para desarrollar engranajes y ejes personalizados para su próxima generación de brazos robóticos, lo que demuestra la confianza que hemos generado gracias al rendimiento.
Ya sea que necesite poleas, engranajes u otros componentes de transmisión personalizados, contamos con la experiencia para ofrecerle la precisión que impulsa su éxito. Contáctenos para hablar sobre su proyecto. Suba un modelo 3D para ver precios, plazos de entrega y comentarios de DFM al instante.
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