Controllo unico per un sistema HFFS

Adottato da Martini sulla flowpack MLV130, il nuovo machine controller Sysmac di Omron ne aumenta le prestazioni e l’affidabilità.

Sostituzione del film senza fermi macchina, consumi energetici ridotti del 30%, saldature di alta qualità (anche con film ecologici), significativa riduzione dei costi di manutenzione: frutto dall’esperienza maturata nelle VFFS con lo stesso controllore Sysmac, il nuovo sistema HFFS (formatura, riempimento e saldatura orizzontale) messo a punto da Martini Srl incrementa la velocità di confezionamento del 10%, anche grazie al nuovo machine controller Sysmac NJ501-1400 di Omron.

Sostituzione del film senza fermo macchina
Oltre a incrementare la velocità di confezionamento, il sistema HFFS  consente di sostituire il film senza fermo macchina, con un risparmio effettivo di tempo e abbattendo gli sprechi. Tale risultato è stato raggiunto anche grazie al nuovo machine controller Sysmac NJ501-1400 di Omron che, nel nuovo sistema di confezionamento MLV130 di Martini ha sostituito due controller separati con un controllo unificato. La nuova flowpack dispone di una pinza trasversale a doppia massa saldante con profilo di tipo “long-dwell” e di un’unità di dosaggio volumetrico, che garantisce una pesatura rapida e precisa.

Saldature di qualità
Ottenere saldature di alta qualità sulle confezioni è oggi una sfida complessa, in particolare a causa della tendenza diffusa a preferire soluzioni di confezionamento più sostenibili, come film plastici più sottili, multistrato e/o film ecologici. L’unità di termoregolazione di Omron integrata nella piattaforma Sysmac contribuisce di fatto a ridurre il tempo necessario a raggiungere la corretta temperatura di saldatura, mantenendola stabile durante le fasi di transizione, ad esempio avvio/arresto della macchina o al variare della velocità di confezionamento.  
«Una delle caratteristiche principali della nostra soluzione è l’elevata qualità delle saldature» afferma Francesco Gusson, Chief Engineer of Electronic Department. «Gli algoritmi studiati appositamente per il packaging del termoregolatore NX-TC di Omron ci consentono di fornire ai clienti una macchina in grado di realizzare saldature di ottima qualità con una vasta gamma di film termosaldabili».

Massima flessibilità per i piccoli lotti
Grazie al controllore unificato, il nuovo sistema di confezionamento di Martini può apportare modifiche ai profili di movimento in tempo reale, adattandosi rapidamente alle mutevoli esigenze produttive. Ciò consente di modificare la lunghezza della confezione e la velocità di produzione senza sprechi di materiali o fermate della macchina. Ad esempio, il ritorno alla posizione iniziale è richiesto solo alla prima accensione.
Grazie all’utilizzo di encoder assoluti e al software di controllo implementato, la posizione degli assi viene corretta in automatico, a fronte di cambi formato o eventuali problematiche di produzione, eliminando noiose perdite di tempo legate al recupero della posizione iniziale.
Il machine controller Sysmac NJ501-1400 di Omron rende più flessibile la produzione.

Come è stato raggiunto questo risultato?
Grazie alla sostituzione del controller CJ e del motion controller MCH72 di Omron utilizzati nella precedente soluzione, con l’unico machine controller Sysmac NJ501-1400, la nuova flowpack MLV130 è ora in grado di adattarsi alle esigenze di produzione con maggiore flessibilità. Il controller gestisce sia i nodi di imballaggio che quelli di dosaggio su una rete EtherCAT.
Il controller è collegato mediante rete etherCAT a 2 nodi, il primo relativo alla sezione di confezionamento e il secondo alla sezione di dosaggio. Il nodo di confezionamento include moduli NX per I/O digitali, per input digitali ad alta velocità, per la gestione di encoder e di tutte le zone di termoregolazione. Il nodo di dosaggio include NX I/O digitali e un modulo di comunicazione collegato all’hardware customizzato prodotto da Martini per garantire una pesatura rapida e precisa.
Mediante questo nodo si controllano anche i movimenti motorizzati del dosatore, che hanno sostituito i dispositivi pneumatici già utilizzati e hanno ridotto in maniera significativa il consumo energetico. La nuova flowpack MLV130 consente di aumentare la velocità di produzione del 10%: nel caso di confezioni di spaghetti da 500 g, lunghe indicativamente 340 mm, si arriva a produrre 130 pezzi/minuto.
L’accesso digitale a tutti i dati della macchina e ai parametri di configurazione consente di fornire assistenza remota, abbassando i costi associati ai fermi macchina o agli interventi di manutenzione. I tecnici di Martini non devono fare altro che collegarsi alla macchina da remoto per accedere a tutti i dispositivi che la compongono. Infine, la raccolta e l’elaborazione dei dati su cloud consentono di identificare i problemi potenziali e di adottare misure di manutenzione preventiva per aumentare ulteriormente l’efficienza della macchina pianificando gli interventi di assistenza necessari.

Da VFFS a HFFS con i blocchi software modulari
Per le attività di analisi e configurazione della nuova macchina, Omron si è basata sulla precedente collaborazione tra le due aziende in ambito VFFS. Ciò ha consentito a Martini di sviluppare una struttura software modulare e flessibile, basata su librerie e moduli software testati e affidabili. Questo approccio ha contribuito a ridurre i tempi di sviluppo e progettazione, offrendo la possibilità a Martini di adattare le macchine alle esigenze dei clienti con estrema rapidità. 

Saldature eccellenti grazie all’Intelligenza Artificiale               
Per gestire le nuove tipologie di film e assicurare le massime prestazioni in termini di qualità di saldatura, Omron ha messo a punto un nuovo approccio per il sistema di saldatura.  È stata sviluppata una nuova termocoppia pieghevole che consente di misurare la temperatura in prossimità della superficie saldante della pinza. Inoltre, sono stati introdotti i nuovi termoregolatori NX-TC di Omron, ottimizzati per misurazioni molto stabili della temperatura superficiale, grazie alle nuove funzionalità di Intelligenza Artificiale. Questa soluzione innovativa consente al sistema MLV130 di misurare e controllare la temperatura di saldatura in maniera estremamente precisa. Ora il controllo della temperatura dipende molto meno dallo stato della macchina (temperatura ambiente, velocità di confezionamento, specifiche del film, ecc.) e la tipica riduzione di temperatura che si produce quando si cambiano le condizioni operative (per esempio all’avvio della macchina) è stata ridotta fino al 20%.