Innovación
Avances cualitativos
Tras 10 años de construcción y la colaboración de más de 10 000 científicos, el Gran Colisionador de Hadrones (LHC) es el acelerador de partículas más grande y potente del mundo. Se desarrolló en la Organización Europea para la Investigación Nuclear (CERN, European Organization for Nuclear Research) para responder a preguntas fundamentales sobre la existencia y la composición de todo el universo.
En el corazón del Gran Colisionador de Hadrones, unos manipuladores personalizados de color amarillo brillante con engranajes reductores SPINEA facilitan la conexión de 1800 grandes piezas de tubería que contienen potentes imanes e instrumentación dentro del estrecho espacio del túnel del colisionador. (Imagen: CERN)
El LHC registra varios avances en el campo de la física, entre ellos la primera detección y observación de partículas de neutrinos en el colisionador este mes de agosto, un logro que abrirá nuevas vías de investigación para los físicos experimentales, y las soluciones de movimiento industrial de SPINEA contribuyeron a hacerlo posible.
Un complejo complicado: Instalación del LHC
El LHC está alojado en un espacio de 27 kilómetros de ancho anillo, a 100 metros bajo los Alpes suizos. Cuando los ingenieros del CERN empezaron a instalar la instrumentación del colisionador en 2008, se encontraron con el desafío de ensamblar piezas en un espacio muy reducido y de difícil acceso. SPINEA, uno de los principales fabricantes de engranajes reductores cicloidales y actuadores de alta ingeniería con sede en Eslovaquia, tenía la solución.
Los engranajes de alta precisión TwinSpin® de SPINEA posicionan con precisión los imanes cuadripolares dentro del Gran Colisionador de Hadrones (LHC) del CERN, el acelerador de partículas más grande y potente del mundo.
“El colisionador es básicamente un túnel en forma de anillo con imanes dipolares de 15 m de largo y más de 30 toneladas de peso cada uno”, explica Slavomir Lesko, director de ventas de SPINEA. “No había espacio para equipos de elevación pesados, como grúas, lo que hacía casi imposible conectar tubos y otras infraestructuras esenciales”.
A partir de la información facilitada por el CERN y uno de sus proveedores de equipos para el colisionador, los ingenieros de SPINEA realizaron sus propios cálculos y diseñaron engranajes cicloidales de alta precisión para los equipos de transferencia denominados “manipuladores”.
Los engranajes reductores de ingeniería singular, con gran capacidad de carga, alta precisión y un diseño compacto, permitieron a los manipuladores conectar 1.800 grandes piezas de tubería que contenían potentes imanes e instrumentación dentro del reducido espacio del túnel del colisionador.
Cuando la precisión es primordial
En la actualidad, el CERN sigue utilizando los equipos de SPINEA para el control, la parametrización y el mantenimiento de precisión de los aceleradores de partículas de la instalación.
Dentro del LHC, dos haces de partículas de alta energía en tubos viajan a casi la velocidad de la luz, guiados por miles de electroimanes superconductores, antes de que se les haga colisionar.
“Imagínese dos agujas, una procedente de Europa y la otra de América del Norte, y que ambas deben extenderse a través del Atlántico y chocar exactamente en el centro. Eso da una idea de lo precisa que debe ser una solución”.
Slavomir Lesko
Director de ventas de SPINEA
“Imagínese dos agujas, una procedente de Europa y la otra de América del Norte, y que ambas deben extenderse a través del Atlántico y chocar exactamente en el centro”, dice Lesko. “ Eso da una idea de lo precisos que deben ser los haces y nuestra solución de engranajes”.
Hay poco margen de error. Desde el propio método científico hasta todos los componentes del extraordinario equipo que lo facilita.
Los engranajes de alta precisión TwinSpin® de SPINEA, posicionan con precisión los imanes cuadrupolares que inducen los haces de aproximación. Cuanto más alineados estén los imanes, más colisionarán los haces, lo que se traducirá en experimentos más exitosos. La solución SPINEA ayudó a los científicos del CERN a reducir el diámetro de los haces de protones del LHC de un milímetro a 16 micrómetros [0,06 mm].
Lesko señala que la solución TwinSpin proporcionó una precisión fiable y un rendimiento duradero. “Cuando visité el CERN el año pasado, esperaba que hubiera oportunidades de sustitución, pero no las hubo… desafortunadamente”, bromea. “Porque todos los equipos que suministramos al principio seguían funcionando correctamente después de 15 años”.
Soluciones de movimiento industrial para una amplia gama de aplicaciones
Los productos SPINEA se utilizan cada vez en más aplicaciones
Robótica
En robótica, se utilizan en equipos críticos de soldadura por arco, pruebas y medición de parámetros técnicos de productos finales en la industria del automóvil.
Máquinas herramienta
En máquinas herramienta, se utilizan en el posicionamiento giratorio de cabezales de fresado, cabezales de rectificado, cabezales de corte, mesas giratorias, cambiadores de herramientas y paletas. Los engranajes reductores de SPINEA son los elementos clave que garantizan una alta precisión de mecanizado y una excelente calidad de la superficie mecanizada.
Aplicaciones médicas
En aplicaciones médicas, los productos de SPINEA se utilizan para proporcionar un posicionamiento extremadamente preciso en fresadoras dentales y robots quirúrgicos.
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Published: 2023/09/29
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It’s not surprising SPINEA parts stand the test of time, given the company’s proven product innovation and reliability across a range of highly specialized applications. A year after it was established in 1994, SPINEA garnered its first international patent and began serving the robotics sector. It remains the only European manufacturer of precise cycloidal reduction gears directly involved in new robot development.
SPINEA has since significantly expanded to serve other industries that all demand high-precision industrial motion solutions, from robotics, machine tools, and food packaging to medical applications and even other space-related applications, like the Atacama Large Millimeter Array, the largest ground-based array of large radio telescopes located in the harsh environment of Chile’s Atacama Desert.
“There are 66 telescopes for observing deep space and inside each manipulator high-precision cycloidal SPINEA gears help calibrate them,” says Lesko. “The main purpose is to deliver high accuracy, because if we don’t, we can miss entire galaxies.”
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