Automazione


	Il turno a fantasma a non fa più paura

	GIÀ; PERCHÈ LA SCISSIONE FRA IL TEMPO DEL CICLO DI LAVARAZIONE DELLE MACCHINE E LA PRESENZA DELL´OPERATORE (APPUNTO IL “TURNO FANTASMA”) È OGGI POSSIBLE MONITORANDO - DURANTE LE OPERAZIONI DI STAMPAGGIO, TRANCIATURA E FORATURA - SFORZI ED EMISSIONI ACOUSTICHE AD ALTA FREQUENZA, AVENDO, DI CONSEGUENZA, UN PROCESSO DI LAVARAZIONE OTTIMIZZATO E STABILE, VEDIAMO COME GIVOANNI BIANCHI BRANKAMP ITALIA

Allo scopo di ottimizzare al meglio un processo di stampaggio e renderlo concorrenziale ed efficiente, l’utilizzo di un moderno sistema di monitoraggio (di sforzi ed emissioni acustiche ad alta frequenza) diventa estremamente importante. Una positiva conseguenza di questo approccio è la possibilità di scindere parzialmente il tempo di lavorazione della macchina dalla presenza obbligata dell’ operatore. Come dire:

aumentare i tempi di produzione riducendo i costi dei singoli pezzi lavorati.

I sistemi di monitoraggio dei processi di stampaggio hanno presentato negli ultimi anni notevoli sviluppi. Nel passato ”monitoraggio di processo” significava proteggere la pressa dai sovraccarichi. Oggi sono disponibili sistemi di controllo che oltre alla pressa sono in grado di proteggere anche gli stampi e monitorare la qualità dei pezzi prodotti.



	Uno dei principali ritorni economici otenibili attraverso l´uso di un sistema di monitoraggio multisensoriale, si ha quando la produzione procede durante le pause e alla fine dei turni, senza diretta presenza dell´operatore

Il sistema PK 500 della Brankamp (Agrate Brianza) che lavora in maniera multisensoriale è stato sviluppato con particolare attenzione per le tranciatrici e presse automatiche. Per queste macchine offre un’ampia protezione di pressa stampi e monitorizza pezzo per pezzo la qualità. Esso è in grado di riconoscere difetti di alimentazione, presenza di pezzi o di materiale di scarto fra gli utensili, sfrido sotto il premilamiera, rotture dei punzoni e altri difetti tipici di stampaggio.

Inoltre, l’utilizzo del sistema di controllo di alimentazione e di espulsione del PK 538 è molto più semplice rispetto ai sistemi tradizionali. Grazie alla visualizzazione dei segnali del trasduttore, le operazioni di messa a punto diventano trasparenti. Le prove continue e casuali fatte nel tentativo di avvicinarsi al problema e di conseguenza gli inutili tempi fermi di produzione appartengono ormai al passato. Esiste inoltre un modulo per il controllo delle forze di massima. Per proteggere la pressa contro i sovraccarichi, viene misurato il carico tramite sensori piezoelettrici posizionati in corrispondenza dell’incastellatura o della biella e - se necessario - ne viene provocato l’arresto immediato.

Il carico massimo della pressa, tuttavia, rappresenta solo una parte delle informazioni offerte dai segnali di forza. Rispetto al controllo delle forze di massima esistono metodi di valutazione molto più efficaci, che offrono un’ampia gamma di possibilità. Si possono ad esempio controllare le singole fasi del processo di stampaggio utilizzando la tecnica delle curve ad avvolgimento. Questo sistema di rilevamento e di controllo, effettuato tramite sensori, che non ostacolano il cambio dell’utensile o la sua manutenzione, viene applicato direttamente sulla macchina, in corrispondenza della biella o della mazza.

Combinazione di tecnologie diverse



Tranciatrice automatica Kaiser monitora con un sistema Brankamp PK 500

Nelle bielle o nella mazza fluiscono le forze parziali delle singole operazioni di un processo di stampaggio e tranciatura.

Le curve di inviluppo dinamiche si adattano così in modo permanente al comportamento del processo descritto e garantiscono la possibilità di riconoscere in modo sicuro errori casuali che si verificano improvvisamente fra un colpo e l’altro. La via del controllo statistico

dei pezzi effettuato su campioni in base a un piano di controllo prestabilito tipo SPC/QC, non garantisce assolutamente di individuare questi errori di tipo sporadico.

Anche il semplice controllo delle forze, tuttavia, presenta qualche lacuna. È stato necessario integrarlo con la misurazione dell’emissione acustica ad alta frequenza (Schall) a due canali, che garantisce il riconoscimento di disturbi del processo dinamico anche nel caso di complicati stampi progressivi. Il vantaggio particolare dell’emissione acustica consiste nel riconoscimento di errori improvvisi, che non si verificano sistematicamente, come la rottura dei punzoni o degli stampi. Grazie alla misurazione delle vibrazioni meccaniche, è possibile monitorizzare anche le operazioni di tranciatura e foratura e sfridi vaganti negli stampi.

In base all’esperienza pratica, si è dimostrato molto utile sfruttare le informazioni fornite dallo schermo dell’apparecchio, soprattutto quando l’operatore è privato del contatto visivo e sonoro con il processo di lavorazione in corso a causa della cabina di protezione contro il rumore. Sul monitor del PK 538, ad esempio, l’operatore può controllare il comportamento del processo in base all’andamento delle forze e delle vibrazioni meccaniche. Il monitor è un valido aiuto anche nella fase di messa



	Brankamp PK 500 con monitoraggio combinato di sforzo ed emissione acoustiche a una pressa eccentrica Schaal

a punto della macchina, in quanto memorizza tutti i parametri relativi al processo quali gli andamenti completi dei segnali di forza o delle vibrazioni meccaniche. Se l’operatore effettua il cambio stampo, i dati e gli andamenti memorizzati del vecchio processo memorizzato vengono richiamati in memoria e contrapposti sul monitor ai valori attuali. Il confronto rende subito visibili eventuali errori di messa a punto o di preparazione dell’utensile.

Anche senza l’operatore

Dopo aver riavviato il processo, l’operatore utilizza il monitor per gestirne e controllarne l’andamento. Sono particolarmente utili i parametri del processo che vengono calcolati in base ai segnali dei sensori e che rappresentano l’andamento del processo in modo sintetico. I parametri ”fattore di qualità



Impegio di un sistema Brankamp PK 500 a una tranciatrice automatica Haulock & roos

del processo” e ”andamento del processo” si integrano ingegnosamente a vicenda. Il fattore ”qualità del processo” indica la stabilità e indirettamente la probabilità che si verifichino disturbi. Più aumenta la stabilità, più diminuisce la probabilità che si verifichino disturbi.

L’”andamento del processo” ne indica il comportamento sistematico e non prende in considerazione le oscillazioni casuali e brevi.

Lo si potrebbe paragonare a un registratore dei dati di marcia, in quanto viene registrato e rappresentato man mano che si svolge la lavorazione. Le variazioni dell’andamento mostrano - ad esempio - l’usura dell’utensile, depositi di materiale o cambiamenti nella qualità della lamiera in caso di sostituzioni di bobine. L’operatore può intervenire tempestivamente sul processo per apportare delle correzioni edevitare la produzione di scarti di lavorazione.

Il vantaggio principale derivante dall’utilizzo di un sistema di controllo consiste nella possibilità di proseguire la produzione anche senza la sorveglianza dell’operatore.

L’assistenza telefonica

Questa scissione fra il tempo del ciclo di lavorazione dei macchinari e la presenza dell’operatore viene indicata con il termine ”turno fantasma”. Un processo di lavorazione ben ottimizzato e stabile, si presta particolarmente bene all’introduzione del turno fantasma e ha di conseguenza un elevato potenziale produttivo ancora sfruttabile.

Nel caso di un processo sotto stretto controllo, si possono prolungare notevolmente i tempi ciclo dei macchinari grazie a una



	La misurazione della variazione di sforza al variare della velocità permette di regolare al meglio il passo della pressa. Esempio di monitoraggio su una pressa Bruderer.

produzione extra effettuata durante il turno fantasma durante le pause e alla fine dei turni. I costi delle macchine e del personale vengono ripartiti su una quantità di produzione più alta e i costi dei singoli pezzi lavorati diminuiscono. L’installazione di un sistema di controllo del processo significa per l’operatore confrontarsi con una nuova tecnologia. Naturalmente non sarà in grado di sfruttare subito tutte le possibilità di questo istema moderno. Dovrà prendere confidenza gradualmente e imparare a gestire in modo ottimale il processo in base alle informazioni offerte. Nelle prime settimane di funzionamento, ad esempio, dopo aver cambiato l’utensile si ha bisogno di una serie di spiegazioni aggiuntive. Questo servizio di assistenza si può ottenere facilmente nel caso dell’apparecchio PK 538. L’utilizzatore può collegare il sistema di controllo alla normale rete telefonica, via modem. Nel giro di pochi secondi può disporre di un collegamento diretto via computer con un esperto, che può controllare sul suo monitor tutte le informazioni che anche l’operatore può vedere sullo schermo dell’apparecchio. In questo modo l’esperto può mettere a punto l’apparecchio e l’andamento del processo, dare consigli all’operatore o intervenire con correzioni relative all’utilizzo del sistema di controllo. Naturalmente si può applicare questa tecnologia anche nel caso di un eventuale richiesta di assistenza tecnica, ad esempio se l’apparecchio presenta dei difetti. L’errore viene subito identificato e corretto per telefono.





IL “TURNO FANTASMA” NON FA PIU PAURA! AUMENTARE QUALITÀ E PRODUTTIVÀ RIDUCENDO I COSTI Grazie all´analisi dell´emissione acoustica e della forza viene ottimento il rendimento delle presse

VANTAGGI:

Rotture come quella rappresentate in fig. 1 vengono drasticamente eliminate

I sestemi Brankamp permettono di individuare nette rotture dei punzoni, sfrido vagante, errori bell´avanzamento e nell´espulsione, pericolose incrinature dei componenti deglie stampi, errori in assemblaggio, rotture di molle, materiale lavorato troppo duro, ecc.


Ricanoscimento automatico di problemi qualitativi in produzione, (esempi in fig. 2,3) Aumento della produttivà. Turno fantasma durante le pause e alla fine dei turni

	In diversi casi pratici sono stati registrati aumenti di produttività anche del 40%

Tempi di cambio stampo più brevi, supporto durante la regolazione delle attrezzature Semplice installazione anche su presse guà inserite in produzione



Integrabilitá delle funzione di controllo nel CNC della pressa Consulenza telefonica tramite collegmenti modem Semplice utilizzo di tutte le funzioni Raccolta dati di produzione


		BRANKAMP PK 400

Brankamp Italiana S.r.l. Viale Colleoni, 9-20041 Agrate Brianza (Mi) Tel. 039 68 99 730 Fax. 039 60 91 895 e-Mail: bpi@brankamp.com Internet: www.brankamp.com