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Sinta Srl - Sistemi integrati di automazione

 

La meccatronica, intesa come punto d’incontro tra discipline diverse (la meccanica, l’elettronica e l’informatica), nasce con l’obiettivo di automatizzare i sistemi di produzione in modo da semplificare il lavoro umano. In particolare un sistema di motion control, per poter svolgere bene la propria funzione, deve essere semplice da usare e da programmare.

Molte sono le variabili da considerare in un progetto di automazione: possibili funzionalità, diverse architetture, parametri di affidabilità, costi, servizi associati al prodotto. Valutarle approfonditamente determina la soluzione migliore.

Quattro sono le parole chiave per realizzare un’ottima scelta:

SEMPLICITÀ  vuol dire affiancare a funzioni avanzate strumenti di sviluppo facili ed intuitivi, per permettere una messa in funzione veloce e sicura.

CONNETTIVITÀ  è aprirsi al mondo esterno con un’ampia varietà di interfacce, sfruttando ad esempio la versatilità dei protocolli su bus di campo, così da variare i parametri di controllo in modo semplice e dinamico al mutare delle condizioni applicative.

RISPARMIO ENERGETICO  è il risultato fondamentale della scelta del componente giusto per l’applicazione in esame, come, ad esempio, l’utilizzo di un asse elettrico al posto di un asse pneumatico, meno conveniente sotto il profilo energetico.

ECONOMICITÀ  è la naturale conseguenza di un prodotto ben realizzato, efficiente ed efficace, frutto di una progettazione che miri a massimizzare le prestazioni del componente all’interno dell’applicazione.

È questa l’essenza del concetto di CT effect, perno centrale di tutto il mondo IAI.

 Tale concetto prende il nome da due idee fondamentali:

  1. ridurre il tempo ciclo (Cycle Time);
  2. ridurre il tempo di fermo macchina (in giapponese, Choko Tei).

Per comprendere meglio l’importanza del CT effect, consideriamo ad esempio un sistema industriale semi-automatico su cui è impiegato un operatore.

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L’impianto è costituito da una linea di test con 4 stazioni; alla terza stazione è richiesto un operatore a bordo della macchina per la verifica delle prestazioni e, in particolare, per il controllo della spinta di inserimento di un connettore, il test della continuità elettrica e la marcatura.

È proprio in questa stazione che introdurremo il CT effect.

Specifiche di sistema:

  • unità di cilindri ad aria presenti: 8

– unità 1: traslazione in avanti del tavolo di lavoro

– unità 2: inserimento del connettore

– unità 3: test di continuità elettrica

– unità 4, 5, 6: marcatura

– unità 7: collegamento dei fili per l’ispezione

– unità 8: traslazione all’indietro del tavolo di lavoro

  • tipi di prodotto supportati: 10 (con 3 linee se ne possono supportare 25)
  • tempo ciclo: 14 secondi

Descrizione del sistema:

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Si tratta di un semplice sistema semi-automatico che verifica le prestazioni di un sensore di bordo. Quando l’operatore posiziona il componente e preme un pulsante d’avvio il tavolo di lavoro si muove verso l’interno della stazione. Dapprima si provano i connettori a pressione, poi se ne verifica la continuità elettrica, infine si effettua la marcatura: a questo punto il tavolo torna nella posizione iniziale

Utilizzando un cilindro pneumatico il piano di lavoro non può traslare più velocemente di così, per non incorrere in frenate di arresto troppo violente. La soluzione ottimale in questo caso è invece l’utilizzo di un cilindro elettrico, il quale non solo non genera vibrazioni d’arresto, ma può anche accelerare maggiormente in modo controllato. La sostituzione dell’asse pneumatico con uno elettrico consente infatti, in questa fase, una sensibile riduzione del tempo ciclo, pari a 1,8 secondi.

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Nell’utilizzare un cilindro pneumatico nell’operazione di inserimento, il movimento avviene velocemente nella prima fase, poi lentamente nella fase di spinta fino al raggiungimento della posizione voluta: quest’operazione risulta incerta e impiega 4 secondi. Invece, se venisse utilizzato un cilindro elettrico, si ridurrebbe a 2 secondi il tempo necessario all’operazione, grazie all’utilizzo della funzione di segnalazione di zona.

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Il tempo ciclo si ridurrebbe di ulteriori 2 secondi che, sommati agli 1,8 precedenti, porterebbe ad un totale di 3,8 secondi risparmiati ad ogni ciclo.

Con un tempo ciclo pari a 10,2 secondi, invece di 14, si produrrebbe un numero di pezzi superiore nell’arco di una settimana lavorativa e si risparmierebbe anche sul numero di linee necessarie e sul numero di operatori impiegati, arrivando perciò ad un notevole risparmio dei costi totali.

Tutto questo grazie ad un’unica semplice idea posta al centro dal mondo IAI.

 

 

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