La precisione
prima di tutto
Fori per carotaggio Si tratta di fori in cui viene truciolata solo la circonferenza del foro lasciando un’anima al centro. Tali fori vengono eseguiti con macchine carotatrici. Nelle case, ad esempio, sono necessari per le cappe di aspirazione, i camini e le canne fumarie, nonché per le tubazioni per il riscaldamento e la ventilazione. Il loro diametro varia da dieci millimetri a più di un metro e possono svilupparsi in orizzontale, in verticale o con diversi angoli di inclinazione. I fori passaparete sono esposti a sollecitazioni diverse: i tubi o le tubazioni che li attraversano possono diventare significativamente più pesanti a causa del flusso di liquidi. Inoltre, la temperatura influisce sulla dilatazione e sull’elasticità. Per evitare danni successivi alla muratura, i fori vengono quindi sigillati, ad esempio con dei manicotti. Esperto in materia è un produttore svizzero di raccordi speciali. “Questo produttore ci ha incaricato di sviluppare una macchina in grado di montare, avvitare ed etichettare automaticamente manicotti in 25 grandezze diverse”, racconta Fabian Gallenbach, direttore della SOGA Gallenbach GmbH di Pforzheim.
SOGA progetta e sviluppa soluzioni speciali; i clienti provengono, tra gli altri, dai settori medico e aerospaziale, così come dall’industria in generale. Fabian Gallenbach spiega: “La nostra visione è stabilire con la nostra clientela collaborazioni basate sul lavoro di squadra e orientate al futuro, grazie a una gestione professionale dei progetti e a un eccellente lavoro di sviluppo”. Poiché SOGA si concentra su settori in crescita, negli anni scorsi l’azienda ha potuto quadruplicare la sua clientela fissa.
Per la realizzazione di queste macchine speciali così sofisticate, il produttore si affida a partner selezionati. Tra questi da anni vi è STÖBER Antriebstechnik GmbH + Co. KG, anch’essa con sede a Pforzheim.
Precisione ripetibile
“In tutti i progetti curiamo un contatto regolare con SOGA. In questo modo, è più facile entrare subito nel dettaglio dei nuovi incarichi”, afferma l’esperto di STOBER Guido Wittenauer, consulente per SOGA. In passato, gli specialisti delle trasmissioni hanno spesso assistito i costruttori di macchine nella scelta della giusta combinazione di motore e riduttore.
In questo progetto, il lavoro di squadra è iniziato già nella fase di offerta. Le due parti coinvolte hanno discusso i punti critici e trovato insieme una soluzione. “Prima di iniziare, abbiamo verificato i possibili componenti in un primo colloquio testandoli nella situazione di installazione del progetto”, spiega Gallenbach. “Vista l’entità del progetto, sono state necessarie alcune modifiche, che gli esperti di STOBER hanno implementato alla perfezione”.
Fino a questo momento gli operatori dovevano montare gli assemblaggi a mano, ma il processo manuale richiedeva parecchio tempo ed era soggetto a errori. La nuova macchina, invece, è in grado di produrre autonomamente 150 pezzi alla volta senza l’intervento dell’operatore e con un’elevata ripetibilità. Un operatore deve solo preparare i componenti all’inizio del processo e rimuovere successivamente i manicotti completamente montati nei contenitori in rete metallica. Nella fase di sviluppo è stato importante ottenere tempi di attrezzaggio quanto più brevi possibili.
Dai servomotori agli azionamenti a cremagliera
Il cuore della macchina è una pinza a sei bracci. Per poter prelevare con precisione i singoli pezzi, l’impianto deve posizionarli con precisione. Gli anelli filettati e le rondelle di copertura sono conservati in depositi posti nella parte anteriore dell’impianto. “Per il movimento di sollevamento ad alta precisione dei depositi, abbiamo fornito i nostri servoriduttori coassiali con freno”, riferisce Wittenauer. Grazie alla dentatura coassiale e al cuscinetto privo di attrito, si raggiunge un altissimo rendimento.
Nella seconda parte dell’impianto sono ubicati i depositi per gli anelli filettati, gli anelli in elastomero di 40 millimetri di altezza e le rondelle di copertura. Un portale a tre assi preleva questi componenti e li allinea con movimento rotatorio impilandoli l’uno sull’altro su una tavola rotante tramite un sensore. “La trasmissione orbitale consente alla pinza a sei bracci di maneggiare componenti di qualsiasi dimensione, senza riattrezzaggio”, spiega l’esperto di STOBER. “Per questa trasmissione abbiamo fornito anche un servomotore sincrono”.
Nella terza parte dell’impianto si trova un altro portale a tre assi. A seconda delle dimensioni del manicotto da montare, questo afferra una vite M6, M8 o M10 con la relativa rondella a U e la porta in una stazione che riveste entrambi i componenti con pasta di rame. STOBER ha fornito gli azionamenti a cremagliera per tutti gli assi dei due portali. Un portale per viti sviluppato da SOGA preleva la vite rivestita e la ruota nell’assemblaggio composto da rondella filettata, rondella di copertura e anello in elastomero. Durante il processo la vite deve superare le forze fluttuanti a causa alla plastica. “Per questo compito viene utilizzato il nostro motore Lean senza encoder”, spiega Guido Wittenauer. Infatti, tale applicazione richiede azionamenti motore altamente dinamici. Con il motore Lean il numero di giri e la coppia possono essere regolati in continuo dall’arresto al numero di giri massimo, con pieno controllo della coppia. Il produttore svizzero di raccordi può facilmente riattrezzare il sistema per viti in base alle diverse teste delle viti.
Una tavola rotante porta ora l’assemblaggio completamente montato alla stazione di prelievo. Anche qui, SOGA ha installato un azionamento a cremagliera. Wittenauer spiega: “Poiché gli assemblaggi parzialmente o completamente montati sono abbastanza pesanti sia nella stazione di prelievo che anche già sui portali a tre assi, era importante progettare tali postazioni in modo da poter spostare in modo dinamico anche masse elevate”. Infine l’unità di porta il componente al laser di etichettatura. Successivamente il pezzo viene riposto in un contenitore in rete metallica pronto per essere prelevato dall’operatore.
Su misura per ogni compito di azionamento
Per l’azionamento di trasmissioni diverse, STOBER ha fornito la serie SI6. L’azionamento altamente dinamico, di soli 45 millimetri di spessore, è stato progettato adottando la tecnica di collegamento. Un singolo SI6 può controllare fino a due assi, con un evidente vantaggio in termini di spazio”. I moduli Quick DC-Link collegano i singoli dispositivi in modo semplice e veloce. Di conseguenza non sono necessari né moduli di alimentazione decentrali né dispositivi di sicurezza o un cablaggio per ogni singolo asse. Nell’SI6, sono implementate le funzioni di sicurezza STO (Safe Torque Off) e SS1 (Safe Stopp 1), certificate in questa serie secondo EN 13849-1 per PLe, cat. 4, che non richiedono lo svolgimento di test di funzionamento che interrompono la produzione.
La collaborazione è stata favorita ovviamente dalla vicinanza geografica, nonché dai buoni rapporti personali e di partnership tra le due aziende. Ciò ha consentito di svolgere con semplicità la parametrizzazione degli assi in loco. Fabian Gallenbach afferma: “Abbiamo scelto appositamente STOBER. Avremmo potuto realizzare tre dei 17 motori utilizzando un sistema di sollevamento diverso, tuttavia sarebbe stato necessario aggiungere un’altra tecnologia di comando. Per via della standardizzazione, questa soluzione non era adatta alle nostre esigenze”. Anche la possibilità di effettuare la manutenzione dell’impianto da remoto e di poter accedere non solo al controllo PLC della macchina, ma anche alla rete dell’azionamento STOBER, sono piaciute molto a SOGA.
“Ci siamo affidati a STOBER per tutta la durata del progetto”, riassume Gallenbach. “Grazie alle presentazioni e agli schemi dei progressi così come alla spiegazione delle importanti tappe raggiunte, eravamo sempre aggiornati. Siamo sempre stati entusiasti di questa collaborazione. Crediamo nella stessa idea di ottimizzazione permanente per trarre il massimo vantaggio dalla tecnologia”.
La collaborazione è stata favorita ovviamente dalla vicinanza geografica, nonché dai buoni rapporti personali e di partnership tra le due aziende
“Ci siamo affidati a STOBER per tutta la durata del progetto. Grazie alle presentazioni e agli schemi dei progressi così come alla spiegazione delle importanti tappe raggiunte, eravamo sempre aggiornati. Siamo sempre stati entusiasti di questa collaborazione. Crediamo nella stessa idea di ottimizzazione permanente per trarre il massimo vantaggio dalla tecnologia”.
– Fabian Gallenbach, direttore della SOGA Gallenbach GmbH di Pforzheim
Foto: STÖBER Antriebstechnik GmbH + Co. KG
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Azionamenti della sesta generazione
Su misura per ogni compito di trasmissione: con le tre serie SC6, SI6 e SD6 combinabili tra loro, STOBER ha sempre pronto l’azionamento adatto.
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