SISTEMA DI CONTROLLO SFORZO SACMA SC 500

Con il nuovo sistema SC 500, la SACMA LIMBIATE SPA presenta sul mercato un dispositivo di controllo sforzo sviluppato utilizzando le più moderne tecnologie del settore.

Il sistema SC 500, sviluppato sulla base dell’esperienza SACMA nel mondo dello stampaggio, è la naturale evoluzione del collaudato dispositivo SC50, di cui sono stati venduti nel mondo circa 1500 esemplari negli ultimi dieci anni. Per la costruzione dell’elettronica e la programmazione del software della SC 500, Sacma Limbiate ha scelto come partner l’azienda tedesca Brankamp Prozessautomation Gmbh di Erkrath, da vent’anni specializzata nella produzione di sistemi di misura e monitoraggio.

Il sistema SC 500 è uno strumento di semplice utilizzo, grande precisione e, grazie allo schermo grafico integrato, capace di fornire interessanti informazioni sulla forma del segnale di sforzo ed in grado di rappresentare l’andamento dello sforzo massimo nelle ultime due ore. (informazione molto utile ai fini di documentare il livello di stabilità della lavorazione).
I sensori sono come sempre installati nelle spalle della pressa e misurano quindi lo sforzo complessivo generato durante tutta la deformazione.
 

Fig. 1 Sistema SACMA SC 500	Fig. 1b Esempi di pezzi ottenuti con presse SACMA

Il sistema SC 500 è stato sviluppato per permettere il monitoraggio di diversi tipi di lavorazioni effettuate con le presse Sacma.
E’ infatti possibile monitorare lo sforzo di lavorazione sia di presse progressive, che presse combinate.
 

fig. 1.2	fig. 1.3	fig. 1.4

La fig. 1.2 mostra una pressa progressiva Sacma a sei matrici dove si possono vedere i porta punzoni lato slitta e il transfer per il trasporto dei pezzi, in fig. 1.3 vengono rappresentati gli stadi di stampaggio di un pezzo prodotto con pressa SP 570. La fig. 1.4 mostra delle viti speciali stampate e rullate con presse combinate.
Le presse combinate sono infatti in grado di eseguire la smussatura del gambo e la rullatura dei pezzi subito dopo lo stampaggio, ottenendo così il pezzo finito senza richiedere lavorazioni di ripresa, ciò permette fra l’altro di diminuire il rischio di inquinamento dei lotti e la gestione interna dei semilavorati.


CONTROLLO DI TUTTA LA CURVA DI SFORZO


Un’importante novità è rappresentata dall’estensione del controllo a tutta la curva di sforzo.
Come nella SC 50, il primo livello di controllo sforzo della SC 500 è rappresentata dai limiti di sicurezza sullo sforzo massimo, sempre attivi anche durante l’attrezzamento della pressa. La novità è l’introduzione del secondo livello di monitoraggio rappresentato dal controllo di tutta la curva. Tale controllo è attivabile durante la produzione automatica premendo il tasto “auto”. Grazie a questa funzione lo sforzo di lavorazione viene controllato non solo in corrispondenza del valore massimo, ma lungo tutto l’angolo di deformazione, fig. 2 e 3.1

L’operatore può decidere il livello di precisione con cui controllare la curva e attivare lo stato AUTO. Non appena la macchina viene fatta partire e raggiunge la velocità nominale, le curve limite si attivano automaticamente stringendosi gradualmente attorno al segnale di sforzo misurato. Se le variazioni dello sforzo sono contenute le curve limite si avvicineranno molto alla curva misurata, controllando così anche piccole variazioni improvvise di sforzo in ogni punto della curva.
Se le variazioni da colpo a colpo sono più evidenti le curve limite lasceranno uno spazio di libertà maggiore evitando così fermate inutili.




Fig. 2 – schermo grafico



Curve di sforzo mostrate dalla funzione F2, e rappresentano il livello di monitoraggio scelto dall’operatore. I dati Q:77 e Q:98 rappresentano il livello di stabilità del segnale misurato, Q: = 99 è il livello massimo misurabile
Grazie alla funzione AUTO di F1 l’operatore non è obbligato a regolare manualmente i limiti ogni volta che viene cambiato prodotto o regolata l’attrezzatura. È sufficiente che lui decida con quale livello di precisione lavorare, ( , , sino a 10), il resto viene rilevato dall’SC 500.
La Fig. 2 mostra la forma dei segnali misurati nelle due spalle, il fattore Q vicino a 100 evidenzia un’eccellente stabilità dello sforzo nel tempo, (Funzione F1).


MONITORAGGIO DELLO STAMPAGGIO
 

Fig. 3 – sforzo massimo nelle spalle	Fig. 3.1 - curve complete di sforzo

La Fig. 3 mostra la funzione F1 con il valore massimo dello sforzo misurato nelle spalle, (140 e 134), e la funzione F2 mostra lo sforzo lungo tutto l’angolo di deformazione. Lo sforzo 140 e 134 di Fig. 3, corrisponde a quello generato nell’istante contrassegnato dalla linea rossa, (punto morto inferiore).



DOCUMENTAZIONE DELL’ANDAMENTO DELLO SFORZO MASSIMO NEL TEMPO
 

Fig. 4 – documentazione dello sforzo massimo nel tempo

La Fig. 4 documenta le variazioni mediate dello sforzo massimo nelle ultime due ore, e le mette in riferimento con il valore iniziale, (100%).
Questa funzione rappresenta il terzo livello di monitoraggio, permette di osservare il comportamento della media dello sforzo misurato nel medio periodo e mette in evidenza lente e progressive variazioni dello stesso.
Un andamento stabile nel tempo dello sforzo massimo è indice di stabilità nella lavorazione, un andamento instabile informa l’operatore che il processo di lavorazione può dover essere oggetto di ottimizzazione.
Se l’operatore lo ritiene necessario, possono essere attivati dei limiti alle variazioni della media dello sforzo massimo nel tempo. Vengono così create delle bande di tolleranza che limitano la variazione in percentuale verso l’alto o verso il basso, (Banda nera orizzontale rappresentata in Fig. 4).


SUPPORTO ALLA REGOLAZIONE E ATTREZZAMENTO DELLA PRESSA
 

Fig. 5 – curve di regolazione della rullatura	Fig. 5.1 – curve di regolazione dello stampaggio

La Fig. 5 come le curve di riferimento del prodotto attuale prima di una modifica, (in grassetto), mostrino delle differenze con il segnale attuale dopo la modifica, (curva sottile). Per es. in seguito ad una regolazione o modifica nelle attrezzature.
La possibilità di mettere in evidenza delle differenze nelle curve di sforzo supporta la procedura di regolazione della pressa o della rullatrice, permettendo di individuare la regolazione corretta con un impiego di tempo inferiore.
CALIBRAZIONE DINAMICA DEL CARICO MASSIMO

Grazie alla calibrazione dinamica con celle tarate è possibile indicare anche il livello di tonnellaggio esercitato durante la lavorazione, importante informazione che aiuta a interpretare la distribuzione dei carichi.
 

Fig. 6 – sensori di calibrazione

La Fig. 6 mostra una pressa SACMA durante la calibrazione dinamica con celle pretarate. Si possono vedere i sensori posizionati nella zona di lavoro. Il segnale generato serve da referenza per calibrare i sensori installati nelle spalle.


SUPPORTO ALLA REGOLAZIONE E ATTREZZAMENTO DELLA RULLATURA
 

Fig. 7 mostra la zona delle spalle in cui vengono installati i sensori

Ogni pressa Sacma all’atto del collaudo finale viene calibrata dinamicamente con l’aiuto di celle pretarate secondo norme DIN. La calibrazione dinamica simula la lavorazione normale e permette di dare una referenza ai sensori di controllo nel batì. In seguito il valore rilevato da questi sensori sarà espresso nell’SC500 in kNewton e permetterà di eseguire interessanti valutazioni confrontando fra loro i valori massimi misurati nelle varie produzioni.


MONITORAGGIO DELLA RULLATURA


Oltre al SC500 che misura lo sforzo di stampaggio, ci sarà anche il sistema SC500-R per monitorare la rullatura per l’arresto della macchina in caso di parti ritenute non idonee.
Ciò permette di raggiungere elevati livelli qualitativi senza compromettere la produttività.
La rappresentazione della curva di rullatura permette di intuire se la regolazione dei pettini è stata eseguita correttamente o se si presentano scorrettezze che possono condurre ad un’usura più accentuata dei pettini o causare un rischio più elevato di produrre scarti.

Fig. 8, 8.1 mostrano due stazioni di rullatura a pettini piani

Fig. 2 Vite con gambo fresato Fig. 2.1 Segnale generato dalla rullatura
della vite fresata
Sistema SACMA SC 500-R utilizzato per il monitoraggio della rullatura, a dimostrazione della precisone di misura, la vite è stata preparata con una fresatura sul gambo. Lo sforzo di rullatura diminuisce ad ogni rotazione in corrispondenza del diametro ridotto. Si nota dal grafico che lo sforzo esce dal campo di variazione normale. Questa informazione facilita la procedura di ricerca delle cause di irregolarità.
Questo articolo mette in luce come il sistema SACMA SC 500 permetta di rappresentare e monitorare efficientemente le principali lavorazioni eseguite dalle presse SACMA. L’innovativa tecnologia della SC500, la sua semplicità d’uso e l’esperienza SACMA nella definizione delle funzioni di monitoraggio, fanno del sistema di monitoraggio sforzo SC 500 un importante strumento di lavoro, in grado di supportare l’operatore durante il suo impegno di lavoro quotidiano e capace di informarlo in tempo reale sull’andamento della lavorazione.