Los servosistemas son una de las tecnologías más utilizadas en la industria moderna. Con ellos se consigue automatizar gran cantidad de procesos industriales.
Los técnicos de Tecnomotion Control, una empresa que lleva más de 35 años dedicándose al mantenimiento industrial, indican que los servosistemas son un conjunto de componentes electromecánicos que sirven para controlar una variable específica de un sistema mecanizado industrial.
Los podemos encontrar regulando cadenas de producción robotizadas en industrias como la del automóvil, la industria alimentaria o la electrónica.
Veamos más en profundidad que son y qué papel cumplen.
¿Cómo funcionan los servosistemas?
Los servosistemas son sistemas electromecánicos utilizados en la industria para controlar con precisión el movimiento de la maquinaria.
Funcionan de manera parecida a un sistema de retroalimentación. Tienen un motor especial, que recibe señales de un controlador que le indica cómo y cuánto debe moverse.
El controlador recibe información de un sensor que le dice la posición y velocidad de la máquina. Con esta información, el controlador ajusta el motor para que actúe con precisión.
Es como si fuera un «cerebro» que verifica y ajusta el funcionamiento de la maquinaria para que coincida con la posición deseada, garantizando así movimientos exactos.
Si trabajamos con motores eléctricos, es inevitable que por inercia se vayan revolucionando; es decir, que cada vez vayan más rápido. Esto puede interferir en la aparición de imprecisiones.
Por otro lado, si utilizamos una máquina que continuamente está taladrando piezas que entran en la zona de la mordaza, llegará un momento que se inclinará, dejando de hacer el agujero recto.
Los servosistemas son mecanismos que corrigen estas desviaciones de forma mecánica o electrónica.
El origen de los servosistemas.
Cuenta la web Aula 21, del Centro de Formación Técnica para la Industria, que el primer ingeniero que utilizó el término “servo” fue el francés Josep Facort en 1859, quien desarrolló un mecanismo de retroalimentación para controlar el timón de un barco a vapor.
Facort diseñaba motores para barcos a mediados del siglo XIX. En ese momento, los motores funcionaban con una máquina de vapor alimentada con carbón. A medida que la turbina cogía fuerza, era inevitable que el barco ganara velocidad, lo cual hacía que el timonel tuviera más dificultad para controlar la dirección del barco.
Esto no sucedía con las locomotoras de ferrocarril, que empleaban un sistema similar. Ya que las ruedas del tren estaban encajadas en unos raíles. Sin embargo, los barcos de Facort circulaban por el Sena. Una pequeña desviación del timón podía hacer que la embarcación se aproximara peligrosamente a los márgenes del río, por lo que era necesario implementar un controlador del motor.
En 1872, el ingeniero escocés Andrew Betts Brown inventa el telemotor. Un servosistema que permite retirar gran parte de los engranajes y cadenas que conectaban la sala de control con el motor del barco. Permitiendo un control más preciso de la embarcación.
En la actualidad, los servosistemas no se utilizan solo para controlar los motores de los barcos, sino en una amplia gama de sectores de la industria.
Aplicaciones de los servosistemas.
Hoy los servosistemas están presentes en la mayoría de las cadenas de montaje y de producción. Si hay una tarea precisa que debe ser realizada por una máquina, casi con toda seguridad, hay un servosistema detrás. Estos son algunos sectores industriales en los que interviene esta tecnología:
- Robótica. Los servomotores son los músculos de los robots. Son los que permiten un encendido y apagado suave. Los que aseguran, por ejemplo, que un robot colocado en una cadena de montaje tenga un movimiento preciso.
- Industria alimentaria. Los servosistemas están presentes en las líneas de envasado de alimentos. Son las que controlan las máquinas que llenan y cierran los envases, evitando que se produzca un desperdicio del producto.
- Industria textil. Aquí se encargan de garantizar la tensión de los hilos y de regular la velocidad de las máquinas tejedoras para asegurar la producción de telas uniformes y de calidad.
- Industria del automóvil. En la industria automotriz, los servosistemas controlan los robots que ensamblan las piezas y efectúan soldaduras.
- Industria aeronáutica. En la fabricación de aviones, los servosistemas no solo están presentes en las cadenas de montaje, sino que se integran dentro de los motores y cabinas de mando para asegurar un despegue y aterrizaje seguro.
- Industria farmacéutica: En la fabricación de medicamentos, los servosistemas controlan las máquinas de envasado, para que las dosis de medicina sean las adecuadas para cada formato.
- Fabricación de dispositivos electrónicos. En la fabricación de teléfonos móviles, ordenadores y tablets, los servosistemas digitales controlan los brazos de robot que colocan y sueldan las tarjetas de microcircuitos.
- Energías renovables. En los generadores de energía eólica y en los parques solares encontramos servosistemas avanzados que detectan la posición del sol y la dirección del viento para orientar las palas de los aerogeneradores y la inclinación de los paneles fotovoltaicos en la posición correcta.
Los servosistemas mejoran la productividad industrial.
Dice la web Empresas Especializadas que cuando un servosistema está bien ajustado, mejora la productividad de un proceso industrial.
Esto lo podemos ver en la fabricación de un motor de coche. El servosistema controla cada paso del proceso. Desde el montaje de las bielas hasta la fijación de los pistones. Todo se hace con una precisión milimétrica.
Si el servosistema no estuviera instalado, este trabajo habría que hacerlo de forma manual. Los trabajadores dedicarían mucho más tiempo, lo que comprometería la productividad de la planta. No olvidemos que el desarrollo de la industria del automóvil se basa en el número de unidades fabricadas al día. Mientras que en la época de Henri Ford un coche tardaba en montarse 12 horas, aproximadamente, con las modernas plantas, visto en global, el tiempo de montaje de algunos modelos se ha reducido a 93 minutos.
El futuro de los servosistemas.
Se prevé un futuro prometedor de los servosistemas en distintas ramas de la industria. En algunas de ellas ya se está aplicando de modo experimental.
Un ejemplo de ello es en la industria aeroespacial. Cada vez se integran servosistemas más avanzados en los mandos de control de las aeronaves. Lo podemos ver en drones y en aviones comerciales. Donde se emplean correctores digitales que adecuan las condiciones de vuelo a las variables meteorológicas. Procesando datos como la velocidad del aire o la presión atmosférica. Se prevé que, en un futuro, estos mecanismos sean cada vez más precisos.
Otro campo en el que se lleva tiempo estudiando la integración de los servosistemas es en el sector sanitario. En un futuro no muy lejano se prevé la realización de cirugía asistida por robots. Se trata de asistentes electromecánicos que ayudarán a los cirujanos a ejecutar las acciones en las que se requiere una mayor precisión. Minimizando de esta forma el riesgo para los pacientes.
La impresión en 3D es una realidad. En la actualidad con estas impresoras se están fabricando desde prótesis médicas hasta componentes para la industria del calzado. La impresión en 3D abre unas posibilidades infinitas. En su desarrollo será necesario implementar servosistemas cada vez más evolucionados.
Otro objetivo en el que será necesario emplear servosistemas es en la fabricación de coches inteligentes. Esta es una idea que la industria del automóvil lleva tiempo dándole vueltas. Ya hay coches y furgonetas que aparcan con dirección asistida. Sin que el conductor haga nada. El anhelo de las grandes empresas es la de poder fabricar en poco tiempo coches que se conduzcan solos. Para ello será necesario utilizar sistemas que controlen la aceleración, la dirección y el frenado de los vehículos con una capacidad de respuesta instantánea.
Los servosistemas son un elemento esencial en la industria actual y futura.
