Efficienza rotativa

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Tempi di attrezzaggio record: la RV 10 Flexmaster dispone di un disco di comando verticale con dieci postazioni di serraggio.

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Per regolare fino a quattro assi elettro-idraulici: la HNC100® serie 3X.

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La RV 10 Flexmaster offre un rendimento superiore del 20%.

Con un’elevatissima flessibilità, tempi di attrezzaggio ridotti al minimo e tempi inattivi estrema­mente brevi, le macchine transfer a tavola rotante come la Winema RV 10 Flexmaster irrompono nel dominio delle macchine con comando a camme. Il progettista Eckhard Neth, Direttore di Winema Maschinenbau GmbH, ci parla del percorso verso il massimo rendimento.

 

I nostri clienti vogliono un rendimento ai massimi livelli e tempi di riattrezzaggio contenuti al massimo grado. Ciò vale soprat­tutto per prodotti di grande serie, critici sotto il profilo del prezzo, come spinotti, dischi a camme o connettori per cavi, realizzati con materiali metallici più diversi. Finora, tuttavia, tempi inattivi inferiori a 0,3 secondi erano realizzabili soltanto con macchine comandate a camme, che, nel processo di aspor­tazione del truciolo, richiedono adattamenti e frequenti riattrezzaggi fra il mezzo turno e i due turni.

Con la RV 10 Flexmaster, macchina di nuova concezione per piccoli pezzi, da due fino a tredici millimetri di diametro, Winema aumenta ora la produttività del 20% rispetto alle soluzioni finora disponibili. La nostra macchina transfer a tavola rotante convince i nostri clienti con il suo tempo attrezzaggio totale di sole 1,5 ore: da quattro a sei volte più rapido rispetto ad una macchina tradizionale con comando a camme ed equipaggiamento paragonabile.

Per le famiglie di pezzi, con volumi annui fra i cinque e i dieci milioni di unità realizzate, oltre ad una maggiore velocità di produzione, rispetto l’attuale alternativa con comando a camme, abbiniamo anche una maggiore flessibilità che la tecnologia CNC garantisce. Finora, nessun costruttore di macchine poteva adempiere adeguatamente a tali requisiti per l’intera gamma di pezzi da lavorare. Processi altamente dinamici gestiscono la rigidezza molto elevata dei componenti sotto carico, l’ottimizzazione delle misure dei componenti mobili e le ridottissime tolleranze di produzione.

54 assi CNC elettrici e idraulici

Data la struttura compatta, per i movimenti lineari sono utilizzabili soltanto azionamenti idraulici, che consentono accelerazioni elevate ed un comportamento di regolazione molto dinamico. I componenti di trasmissione della potenza, soggetti ad usura, di ventano quindi superati. Inoltre, il calore prodotto dall’azionamento può essere agevolmente dissipato dalla postazione idraulica all’esterno della macchina utensile, riducendo sensibilmente il carico termico. A nostro parere, Rexroth offre l’unico sistema completo disponibile sul mercato, composto da sistema di controllo, regolatori idraulici e valvole regolatrici, tutto da una sola fonte.

Per questo nuovo progetto abbiamo quindi puntato, per la prima volta, sulla soluzione di sistema CNC IndraMotion MTX, che adempie a tutti i requisiti di qualità di regolazione e dinamica necessari con un alto numero di assi. Nella versione MTX performance, tale soluzione regola i 54 assi CNC della RV 10 Flexmaster, 27 dei quali sono azionamenti elettrici IndraDrive. Grazie alla snella architettura, il kernel CNC può elaborare in tempi brevissimi anche le complesse funzionalità della Flexmaster, riducendo in tal modo i tempi inattivi. Ad incrementare il rendimento contribuisce anche il motore di coppia altamente dinamico: esso posiziona il disco di comando con una precisione tale da consentire un innesto immediato alla dentatura ad ingranaggi cilindrici, serrata idraulicamente. Ciò permette di ridurre i tempi inattivi di servizio a meno di 0,3 secondi.

Funzionalità d’eccellenza per sistema di controllo, interfaccia di comando e gestione dei dati

Le nostre macchine transfer a tavola rotante, dal numero di assi molto elevato, comportano particolari requisiti di funzionalità per il sistema di controllo, l’interfaccia di comando e la gestione dei dati. Trasferire la nostra consolidata esperienza in una nuova filosofia di comando e introdurre ulteriori miglioramenti con tale passo costituisce una grande sfida; tuttavia, sin dalla fase di sviluppo, diversi test di laboratorio, condotti presso Rexroth, ci hanno fatto avanzare nel lavoro. Con apposite simulazioni abbiamo potuto migliorare in modo decisivo i presupposti tecnici di regolazione dei componenti meccanici, per ottenere la qualità di regolazione desiderata.

Non soltanto tutti i requisiti del capitolato sono stati rispettati dalla nostra collaborazione, estremamente costruttiva e creativa, ma sono nate anche altre idee per ottimizzare ulteriormente la praticità di comando e la semplicità di attrezzaggio ad avvio serie. La regolazione degli assi di avanzamento idraulici, dalla precisione nell’ordine dei micron, è affidata al sistema Motion Control HNC100®3X di Rexroth, il cui software, considerando tutte le particolarità della fluidotecnica, separa il livello azionamento da quello di controllo. Per la messa in servizio elettrica degli assi idraulici, IndraWorks offre gli stessi software tool degli altri azionamenti, semplificandoci notevolmente il lavoro. Vi è poi un aspetto del tutto decisivo: il sistema di controllo IndraMotion MTX, con tecnica di regolazione HNC/IAC, è unico nel suo genere per le nostre esigenze. Non conosciamo alcun altro sistema sul mercato che offra un’efficienza simile.

Comunicazione real time per ridurre i tempi di ciclo

Tutti gli azionamenti, elettrici e idraulici, comunicano con il sistema di controllo tramite sercos: tale bus, per automazione Ethernet based, utilizza meccanismi real time strettamente deterministici. Combinando, via sercos, la tecnica HNC con IndraMotion MTX, abbiamo potuto aumentare il rendimento del 20% rispetto alle soluzioni finora disponibili; inoltre, padroneggiamo con agevolezza anche la lavorazione doppia di due pezzi simultaneamente. Il sistema di controllo coordina in parallelo un gran numero di lavorazioni. La fase di ingegnerizzazione “Engineering” è stata velocizzata e semplificata dalle più funzioni standard Rexroth già predefinite; in tale ottica, per noi è naturalmente vantaggioso avere ottenuto l’intera automazione da una sola fonte, in quanto l’armonizzazione delle interfacce risulta molto più semplice. Nell’intera fase di sviluppo, Rexroth ci ha supportati attivamente in tutte le tecnologie, riducendo così notevolmente il nostro Time to Market.

 
 

Autore

 

Eckhard Neth

Direttore

Winema Maschinenbau GmbH

www.winema.de