Kistler ha progettato, costruito e fornito due moduli di piantaggio
elettromeccanici speciali, ognuno con capacità di spinta fino a 600kN, da integrare in
un impianto automatizzato ad alta cadenza per il settore automotive.
La soluzione ha la finalità di eseguire due operazioni di accoppiamento per l'assemblaggio del nucleo rotore di un nuovo modello di alternatore: la compattazione delle giranti polari e del nucleo di rame sull'albero e la clinciatura per il fissaggio del nucleo completo sull'albero.
elettromeccanici speciali, ognuno con capacità di spinta fino a 600kN, da integrare in
un impianto automatizzato ad alta cadenza per il settore automotive.
La soluzione ha la finalità di eseguire due operazioni di accoppiamento per l'assemblaggio del nucleo rotore di un nuovo modello di alternatore: la compattazione delle giranti polari e del nucleo di rame sull'albero e la clinciatura per il fissaggio del nucleo completo sull'albero.
La soluzione
Il progetto doveva sviluppare forze fino a 600 kN con un sistema elettromeccanico invece che idraulico, essere flessibile nell'utilizzo e preciso, sia nelle operazioni di piantaggio (le quote del ciclo di piantaggio sono liberamente programmabili e l'asse si posiziona con precisione di 0,01 mm) sia nella misura dei valori di processo (l'unità di piantaggio è dotata di un sensore di forza progettato per questa specifica esigenza che garantisce una accuratezza <0,05 N) che devono essere poi memorizzati per garantire la tracciabilità.
Il controllore Dmf-P A310, di cui ogni modulo è dotato, permette di programmare, memorizzare ed esportare in vari formati su interfaccia Ethernet, un file per ogni ciclo effettuato (con possibilità di associarlo a un codice a barre univoco per componente).
I moduli dovevano poi essere integrati in un impianto completamente automatizzato, ad alta cadenza produttiva, richiedere una manutenzione minima (ingrassaggio con pochi ml di grasso dopo ogni milione di cicli) e rispettare l'ambiente in termini sia di emissioni sia di rumorosità.
Infine, era necessario ottimizzare i costi relativi al consumo di energia, obiettivo raggiungibile grazie al fatto che le unità elettromeccaniche di piantaggio richiedono energia elettrica solo quando si effettua il processo e che l'energia sviluppata in frenata ritorna in rete.
I moduli dovevano poi essere integrati in un impianto completamente automatizzato, ad alta cadenza produttiva, richiedere una manutenzione minima (ingrassaggio con pochi ml di grasso dopo ogni milione di cicli) e rispettare l'ambiente in termini sia di emissioni sia di rumorosità.
Infine, era necessario ottimizzare i costi relativi al consumo di energia, obiettivo raggiungibile grazie al fatto che le unità elettromeccaniche di piantaggio richiedono energia elettrica solo quando si effettua il processo e che l'energia sviluppata in frenata ritorna in rete.
I vantaggi
Attualmente (estate 2012) in fase di rump up presso il cliente finale, Denso Manufacturing Italia, le due unità Kistler eseguono una produzione con cadenza di 4,5 s/ciclo senza alcuna fermata.
Grazie al controller Dmf-P A310, di cui le unità sono munite, è stato possibile eseguirne la messa a punto meccanica (allineamenti, quote ecc.) rispetto al resto della macchina, senza dover implementare il software di gestione: impostare le esatte quote di compattazione e cianfrinatura, ad esempio, è stato possibile senza alcuna modifica all'attrezzatura e mantenendo una precisione finale di posizionamento pari a 0,01 mm.
Ogni ciclo è monitorato e l'operatore, analizzando i dati, può determinare azioni correttive o decretare non idoneo al processo il lotto di componenti da assemblare, evitando di proseguire una produzione che risulterebbe non conforme nelle fasi successive.
Da evidenziare sono anche i vantaggi in termini di efficienza energetica: le due unità Kistler per funzionare richiedono solo energia elettrica, in parte anche rigenerata e rimessa in rete durante la fase di frenatura. Rispetto a un sistema idraulico, si stima un risparmio energetico annuo di oltre il 50%.
Anche dal punto di vista dell'efficienza gestionale del sistema le due unità elettromeccaniche richiedono una manutenzione limitata rispetto a un sistema idraulico, i cui costi contemplano, tra gli altri elementi, prodotti di consumo, componenti soggetti a usura e barriere per la protezione acustica. Il risparmio calcolato per questo ambito è di circa 10.000 euro l'anno.
Grazie al controller Dmf-P A310, di cui le unità sono munite, è stato possibile eseguirne la messa a punto meccanica (allineamenti, quote ecc.) rispetto al resto della macchina, senza dover implementare il software di gestione: impostare le esatte quote di compattazione e cianfrinatura, ad esempio, è stato possibile senza alcuna modifica all'attrezzatura e mantenendo una precisione finale di posizionamento pari a 0,01 mm.
Ogni ciclo è monitorato e l'operatore, analizzando i dati, può determinare azioni correttive o decretare non idoneo al processo il lotto di componenti da assemblare, evitando di proseguire una produzione che risulterebbe non conforme nelle fasi successive.
Da evidenziare sono anche i vantaggi in termini di efficienza energetica: le due unità Kistler per funzionare richiedono solo energia elettrica, in parte anche rigenerata e rimessa in rete durante la fase di frenatura. Rispetto a un sistema idraulico, si stima un risparmio energetico annuo di oltre il 50%.
Anche dal punto di vista dell'efficienza gestionale del sistema le due unità elettromeccaniche richiedono una manutenzione limitata rispetto a un sistema idraulico, i cui costi contemplano, tra gli altri elementi, prodotti di consumo, componenti soggetti a usura e barriere per la protezione acustica. Il risparmio calcolato per questo ambito è di circa 10.000 euro l'anno.
Altri benefici ottenuti riguardano l'assenza di materiali di scarto, emissioni, tubazioni, circuiti ad alta pressione, rischi di interferenza con mezzi di trasporto per la movimentazione dei materiali o con il
camminamento degli operatori, non essendoci unità
esterne o serbatoi di alimentazione.
camminamento degli operatori, non essendoci unità
esterne o serbatoi di alimentazione.
