Servosistema Accurax G5 Omron

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accuraxIl servosistema Accurax G5 di Omron è in grado di garantire performance dinamiche elevate, in abbinata a un’estrema semplicità d’utilizzo, mediante avanzati algoritmi di auto-tuning (Autotuning Real-time, Feedforward di coppia e di velocità, filtri adattativi, dedicati allo smorzamento delle frequenze di risonanza della meccanica) e di analisi dell’applicazione (Real time trace, analisi FFT, acquisizione delle risonanze). La possibilità di chiusura dell’anello di posizione sul carico (fully closed loop) garantisce precisione anche nelle applicazioni con meccaniche più modeste, eliminando l’effetto del gioco meccanico o della dilatazione termica. La famiglia G5, inoltre, è perfettamente integrata nella piattaforma Sysmac e, grazie al protocollo EtherCAT integrato, è in grado di soddisfare le esigenze più ricercate, in termini di precisione e velocità di inseguimento del profilo di posizione, velocità o coppia. I servomotori brushless AC di cui è dotata la serie G5 possiedono un design compatto, resistente ed elegante, con grado di protezione IP67 e capace di resistere a vibrazioni fino a 5g. Il metodo costruttivo Splitted Core permette la realizzazione di servomotori di elevata efficienza e dalle performance dinamiche notevoli: la coppia nominale erogabile al carico rimane costante per tutto l’intervallo di velocità e, anche ai bassi valori di coppia, la precisione è garantita dal ridotto cogging torque. Ogni servomotore, sia rotativo che lineare, possiede una sonda di temperatura integrata per controllare in modo accurato il suo surriscaldamento, oltre all’ordinaria supervisione introdotta dall’azionamento stesso. Come campi di applicazione, i servosistemi G5 sono adatti a qualsiasi campo di applicazione, dalle macchine più semplici… fino a robot e a controlli numerici! Per un’automazione più essenziale, i servosistemi G5 con controllo a treno d’impulsi possono facilmente essere collegati con i PLC compatti della serie CP1. In questo modo è possibile mantenere le elevate prestazioni garantite dall’azionamento, in abbinata adun controllo più semplice ed economico. Per progetti più complessi e performanti, le interfacce integrate sui servoazionamenti G5, quali Mechatrolink-II ed EtherCAT, insieme a motion controller completi, come Trajexia o Sysmac NJ, possono esaltare le prestazioni della macchina, garantendo un controllo della traiettoria flessibile ed estremamente preciso.

APPLICAZIONE

Lo spintore diventa lineare

 

L’azienda e la sua produzione

Una delle più recenti linee di confezionamento del marchio Ristora sfrutta un sistema di pallettizzazione realizzato da Mectra sulla base di un motore lineare della Serie Accurax di Omron. Un progetto sviluppato in tempi rapidissimi grazie all’elevato livello di integrazione tra meccanica ed elettronica. Mectra progetta e realizza sistemi di automazione e linee di confezionamento complete con un importante focalizzazione nel campo degli imballaggi in banda stagnata, alluminio, vetro, cartone, fardelli. Dagli stabilimenti di Montecchio Emilia (RE) fuoriescono ogni anno decine di impianti di palettizzazione e depalettizzazione destinati a tutti quei settori – dall’alimentare al beverage, dagli scatolifici all’industria chimica e farmaceutica – nei quali vengono richieste soluzioni di movimentazione evolute, sia in ambito nazionale che internazionale. È il caso di ProntoFoods, società fra le più affermate nel campo dei prodotti alimentari solubili che ha scelto proprio un impianto Mectra per la pallettizzazione di barattoli compositi destinati al confezionamento di prodotti a marchio Ristora. Una soluzione resa peculiare dall’innesto di un motore lineare Omron per la movimentazione dell’asse orizzontale. A spiegarne i vantaggi sono gli stessi responsabili della società emiliana.

 

Velocità, flessibilità, affidabilità

Il pallettizzatore studiato da Mectra è un fine-linea per barattoli compositi poliaccoppiati (cartone più alluminio) destinati al confezionamento di prodotti solubili del brand Ristora. L’unità si occupa nella fattispecie di smistare su un’unica fila i contenitori che arrivano dalla formatrice/incollatrice e di traslarli su un piano mobile (fila per fila) fino a comporre lo strato della pallettizzazione da depositare su pallet tramite un robot antropomorfo. Cuore della soluzione è il traslatore deputato alla composizione delle file, un’unità che opera su due assi, di cui uno – quello orizzontale – movimentato da un motore lineare Omron della Serie Accurax R88L. L’idea di utilizzare un motore lineare in luogo di uno spintore a cinghia con sollevatore pneumatico è stata dettata dall’opportunità di sperimentare un nuovo, e più vantaggioso, modello di movimentazione, industrializzabile in tempi molto rapidi. Spiega Giovanni Ronconi, Managing Director di Mectra S.p.A: “Abbiamo voluto creare una soluzione innovativa, quasi prototipale, per capire quali erano i vantaggi sul campo derivanti dall’utilizzo della tecnologia lineare. Oggi gli impianti di confezionamento e pallettizzazione devono essere veloci ma anche molto flessibili, in grado cioè di plasmarsi su ogni singolo prodotto e su ogni singola tipologia di packaging. Il mercato ci chiede di costruire macchine capaci di adattarsi ai diversi formati ideati dai reparti marketing e noi, in qualità di costruttori, dobbiamo regolarci di conseguenza: dobbiamo studiare lo schema di pallettizzazione in base al formato del contenitore, dobbiamo cioè comporre lo strato e ottimizzare gli spazi regolando il rapporto fra diametro del barattolo e superficie del pallet”.
Una macchina leggera

L’impianto sfrutta un controllore NJ che comanda, mediante due azionamenti Omron Serie G5, i due motori che movimentano l’applicazione: un motore lineare Omron (R88L) per l’asse orizzonatale e uno di tipo rotativo (R88M) per quello verticale. Il machine controller comanda via EtherCAT i movimenti dei due motori secondo una ciclica preimpostata e modificabile in base alla ricetta di produzione impostata dall’operatore che può intervenire in qualsiasi momento per modificare corse, altezze, velocità di traslazione e altri parametri sensibili. L’utilizzo di un motore lineare Omron della serie R88L ha permesso a Mectra di raggiungere velocità molto elevate utilizzando un’unica fila per lo smistamento dei barattoli. Ciò ha ridotto sensibilmente gli ingombri eliminando tutta una serie di componenti – quali divisori, encoder, sensori – che spesso rappresentano un aggravio di complessità in termini di regolazione, collaudo e manutenzione. Ma il vantaggio principale dell’applicazione risiede probabilmente nel miglioramento di tutte le attività di ingegnerizzazione. La serie di motori lineari Accurax di Omron è stata infatti studiata per offrire un’elevata dinamica e posizionamenti precisi in un’unità dal design compatto e dall’eccellente rapporto forza/peso; il tutto sfruttando personalizzazioni meccaniche customizzate in base al tipo di esecuzione. La possibilità di disporre di un blocco motore in versione slider, già assemblato per le necessità di produzione, ha permesso in questo senso di facilitare l’integrazione dell’asse nella macchina, eliminando alla radice tutta una serie di variabili legate alla progettazione e con una conseguente riduzione dei tempi di sviluppo. “Il progetto è stato completato nel giro di un mese e mezzo”, sottolinea Ronconi, “un tempo di sviluppo molto breve per una macchina di questo tipo”.
L’importanza dell’integrazione

Al di là della fornitura dei componenti, il servizio tecnico Omron si è occupato di realizzare una soluzione personalizzata che fosse in grado di semplificare l’intera progettazione della macchina, sia sul piano meccanico che elettronico. L’intero percorso di sviluppo è stato perciò condotto a quattro mani, fondendo la competenza Mectra in termini di operatività della macchina con la conoscenza del prodotto e dell’applicazione fornita dallo staff Omron. Il risultato è una macchina molto leggera capace di lavorare a velocità sostenute e industrializzabile in tempi ridottissimi. Decisivo, ai fini del risultato finale, l’elevato livello di integrazione  tra meccanica ed elettronica: il motore lineare rappresenta il cuore della macchina attorno al quale ruota tutta la meccanica. Spiega Mario Zola Direttore Generale ProntoFoods: “Volevamo una soluzione affidabile e duratura. Abbiamo perciò chiesto a Mectra di scegliere fra le varie soluzioni possibili quella in grado di fare il bancale nel miglior modo possibile”. Chiarisce Ronconi: “Ci siamo orientati fin da subito su una soluzione molto più leggera in termini di componentistica e che fosse semplice da industrializzare. Trattandosi della prima vera esperienza con un motore lineare in un progetto da portare in produzione non volevamo sorprese. Per questo abbiamo scelto Omron”. Nel complesso l’applicazione ha consentito al reparto tecnico di Mectra di toccare con mano tutti i principali vantaggi legati all’utilizzo di un motore lineare in luogo di un normale motore rotativo: precisione, ripetibilità del sistema, manutenzione, dinamica, efficienza meccanica e riduzione degli ingombri. La semplificazione delle catene cinematiche si è rivelata in questo senso piuttosto evidente.
“È un’esperienza che ha cambiato il nostro modo di pensare al lineare e che di fatto rappresenta un nuovo punto di partenza per lo sviluppo di nuove soluzioni”, conclude il responsabile Mectra. “Oggi possiamo dire che laddove il cliente richiede una certa flessibilità sui formati, con velocità e problematiche variabili, la tecnologia lineare rappresenta una chiave vincente per snellire la gestione dei parametri nonché i tempi di progettazione e sviluppo”.

 

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