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Servizi
Testare l’innovazione
FACILE AUTOMAZIONE A giugno è stato ufficialmente inaugurato a Bologna il nuovo “Centro di competenza OEM” europeo della Rockwell Automation. Ecco i servizi offerti ai produttori di macchine industriali.
Gli OEM (Original Equipment Manufacturers) rappresentano l’ossatura dei più avanzati comparti manifatturieri del primo mondo, vocati, quasi per definizione, all’innovazione di prodotto e di processo. E quelli italiani, secondo stime della Rockwell, sviluppano da soli un quarto del fatturato europeo di settore, nonché un decimo del totale EMEA di 360 miliardi di euro.
A loro, che devono fare i conti con il non sempre sostenibile costo della ricerca - che somma non solo il rischio d’impresa, ma anche l’onere dei test e degli aggiustamenti necessari alla messa a punto di un progetto - la multinazionale americana dell’automazione ha dedicato un nuovo servizio.
In sostanza, da qualche mese Rockwell Automation mette a disposizione dei costruttori la competenza dei propri consulenti specializzati, “portatori” di un know how maturato nei diversi Paesi, in tutte le applicazioni, a contatto con imprese industriali, differenti per dimensione e settori di competenza.
A ulteriore supporto di questa attività, di recente ha inaugurato una struttura apposita (la seconda in Europa dopo quella di Crewe, nel Regno Unito, e non a caso localizzata a Bologna), dove cervelli e apparecchiature sono disponibili per l’analisi e lo sviluppo di nuove macchine.
Adriano Zampirolo e Paolo Colabona, rispettivamente responsabili del business e del marketing, e Burkhard Balz, OEM Business Development Manager Emea, l’hanno presentata alla stampa tecnica lo scorso giugno, in occasione dell’inaugurazione ufficiale.
Idee e servizi
Principalmente dedicato alle applicazioni motion control, ma non solo, il Centro OEM bolognese della Rockwell è strutturato per sviluppare un’analisi preliminare delle esigenze di ciascun produttore, a cui seguono di volta in volta approfondimenti tematici, simulazioni applicative, gestione assi e verifica delle prestazioni. In particolare, all’insegna del principio “provare per scegliere” si effettuano tutti i test e le simulazioni che permettono di effettuare scelte ragionate in fase progettuale.
In contatto costante con l’altro Competency Center europeo e con le varie divisioni di prodotto, i consulenti Rockwell lavorano dunque di concerto con i clienti a individuare il corretto dimensionamento e la messa a punto dei vari elementi del progetto (anche con l’intento di semplificare il collaudo dei componenti).
La scelta corretta dei componenti per il controllo del moto rappresenta, fra gli altri, un aspetto fondamentale (e particolarmente oneroso) della realizzazione di una macchina.
Nel centro Rockwell si lavora anche a ipotizzare gli scenari di funzionamento e, in anticipo rispetto a una troppo tardiva prova “sul campo”, anticipare soluzioni alle possibili inefficienze della macchina: in quanto tempo potrebbe arrestarsi un motore? Nel peggiore dei casi, per quanto tempo potrebbe funzionare il dispositivo alimentato? E quanto precisa può essere la registrazione, in caso di rapido cambio di velocità della macchina. Ma si può anche definire se un certo sistema di servoazionamenti funzionerà in modo soddisfacente in condizioni di alimentazione elettrica variabile o, più in generale, quali saranno le prestazioni della macchina.
Per quanto riguarda, invece, la corretta messa a punto della macchina - che, fra l’altro, “fa la differenza” in fase di avviamento - si impiegano programmi di collaudo e modellazione su computer, che aiutano a calibrare le prestazioni in funzione delle esigenze.
I consulenti Rockwell aiutano, in questa fase, a definire i parametri più adatti a ciascun progetto e a utilizzare i non semplici programmi di controllo “proporzionale - integrale - derivativo” (PID), mettendo a punto gli anelli di regolazione per gestire carichi complessi che comportano giochi e risonanze. Infine, dopo aver definito la configurazione e le tarature ottimali delle apparecchiature, e dopo averle provate sui simulatori del centro, gli esperti Rockwell possono essere coinvolti anche nella messa a punto della miglior programmazione possibile del sistema in funzione del suo uso finale, anche con l’ausilio de Power Programming, basato su standard Omac PackML.
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Progettare e testare l’efficienza
Inizialmente creati per uso interno come Motion Centres of Excellence, i due Centri di Competenza OEM europei della Rockwell poggiano la propria attività sull’impiego di tecnologie all’avanguardia e sulle competenze acquisite come “fornitori di soluzioni di automazione”. In particolare, i centri sono stati dotati di apparecchiature di produzione (strumenti completi di diagnostica, rilevamento rumore (EMC), oscilloscopi, sistemi di acquisizione dati, configurazioni dimostrative dei prodotti Rockwell), ma anche di tutti i simulatori: di carico verticale, inerzia variabile e alta inerzia/carico risonante, taglio al volo, sistema avvolgitore/svolgitore, pick&place a 3 assi.
Il servizio erogato prevede anche un supporto completo alla progettazione, per quanto riguarda il corretto dimensionamento del sistema e la sua messa a punto, l’offerta di modelli di programmazione e consulenza sulle “best practice”.
I clienti Rockwell possono riservarsi l’intero centro o utilizzare solo una parte delle attrezzature, per un tempo stabilito o con una prenotazione aperta, da aggiornare secondo l’andamento del progetto. In ogni caso, con l’assoluta garanzia di riservatezza.
Designing and testing efficiency
Initially created for internal use as Motion Centers of Excellence, the two Rockwell European OEM Competence Centers concentrate their activity on the use of leading edge technologies and on the skills acquired as “suppliers of automation solutions”.
In particular, the centres have been fitted with production devices (complete diagnostics, EMC noise gauges, oscilloscopes, data acquisition systems, configuration demonstrations of Rockwell products), but also all simulators: for vertical load, variable inertia and high resonant inertia/load, speed cutting, winding/unwinding and triaxial pick&place systems.
The service provided also includes a complete design support covering the correct scaling of the system and the tooling up of the same, offering programming models and consultancy on best practises.
Rockwell’s customers can reserve the entire centre or use only a part of the equipment, this for a set time or with an open booking, to be updated depending on how the project develops. At any rate, with the full guarantee of confidentiality.
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Services
Testing innovation
FACILITATING AUTOMATION - The new Rockwell Automation “OEM Competence Center” at Bologna was inaugurated in June. Here are the services offered to industrial machinery manufacturers.
The OEMs (Original Equipment Manufacturers) constitute the backbone of the first world’s most advanced manufacturing segments, having almost by definition a vocation towards product and process innovation, and according to Rockwell’s estimates the Italian OEMs on their own account for a quarter of European sector turnover, as well as a tenth of the EMEA total of 360 billion Euros.
For these concerns, who have to face the not always sustainable costs of research - that not only includes the risk of enterprise, but also the burden of tests and the alterations needed to follow through a project - the US automation multinational is now proposing a new service.
That is to say, for some months now Rockwell Automation has been offering machine builders the skills of its specialised consultants, “bringers” of a knowhow acquired in a number of countries, covering all applications, this through their contact with a host of different sized industrial concerns operating in a variety of sectors.
To further support the same, a special structure was recently set up (the second in Europe following Crewe in the UK, and by no coincidence located at Bologna), where brains and equipment have been made available to foster research and development of new machines. Adriano Zampirolo and Paolo Colabona, respectively business and marketing heads, and Burkhard Balz, Emea OEM Business Development Manager presented the structure to the technical press last June on the occasion of its official inauguration.
Ideas and services
Mainly dedicated to motion control applications, but also covering other features, the Rockwell’s Bologna OEM Center is structured to develop a preliminary analysis of the needs of each producer, subsequently followed as need be by thematic studies, authentic simulations, axial control tests and checks on performance. In particular, under the principle “try it out and choose” all the tests and simulations enable builders to ponder their choices in the design stage.
In constant contact with the other European Competency Centers and with the various product divisions, Rockwell’s consultants hence work together with their customers to enable the correct scaling and preparation of the various project elements (this also to simplify component testing).
The correct choice of motion control components in fact constitutes a crucial (and particularly costly) part of machine design.
The Rockwell centre also helps in simulating work scenarios and, rather than proposing field tests that may come too late in the day, pre-empts solutions to possible machine failings, tackling questions such as how long it takes for the motor to shut down; how long the device being fed can carry on in this instance; the accuracy of registration in the event of a rapid machine speed change. And you can also define whether a given servodrive system will work satisfactorily in conditions of a faltering power supply or, more in general, what the overall machine performance would be.
As far as the correct tooling up of the machine is concerned - something that other things “makes the difference” in the start-up phase - computer testing programs and models are used that help calibrate performance to ones actual requirements.
In this phase Rockwell consultants help to define the parameters best befitting each project and to use the by no means simple “proportional - integral - derivative” (PID) control programs, devising control systems for handling complex loads that entail play and resonances.
Lastly, after having defined the optimum configuration and settings for the devices and after having tried them out on the Center simulators, Rockwell’s experts can also be involved in the devising of the best possible programming of the system in function of its final use, also with the aid of Power Programming, based on Omac PackML standards.
Ispezione ottica
I sistemi per l’ispezione ottica di Doss Srl, basati su una sofisticata tecnologia di visione artificiale, rappresentano uno strumento fondamentale al fine di valutare e certificare l’affidabilità di ogni singolo lotto fabbricato e consegnato. Tra le molte soluzioni messe a punto dall’azienda bresciana (sede a Erbusco, BS) si segnala Piri C, sistema di ispezione ottica sistematica per il controllo dimensionale e delle difettosità superficiali delle guarnizioni.
I pezzi analizzati (che possono differire in forma, funzione e materiale) vengono sottoposti a controlli di vario tipo: verifica della circolarità (con minima rilevazione del 98% sul rapporto diametri); esame delle rotture e della difettosità superficiale tramite l’applicazione di più zone d’ispezione e due tipi di algoritmi, “densità” (controllo del colore assoluto) e “difettosità” (controllo di contrasti relativi), e - per finire - verifica del diametro interno ed esterno.
Per il conteggio veloce dei prodotti si segnala invece il sistema automatico Viocon (foto). Il dispositivo, che si appoggia a una tecnologia di conteggio ottico, è in grado di gestire pezzi di svariata natura e materiale, con dimensioni da 5 a 100 mm e spessore da 1 a 20 mm. La velocità di passaggio dei prodotti sotto l’unità di conteggio è variabile e gestita autonomamente. Sistemi di dosaggio ad hoc controllano il flusso di materiale, per garantire la massima precisione nel conteggio.
Optical inspection
The optical inspection systems from Doss Srl, based on a sophisticated artificial vision technology, represent a fundamental tool when it comes to evaluating and certifying production reliability for each manufactured and delivered lot. Among the many solutions developed by this Brescia-based company (site in Erbusco, BS) we cite Piri C, a systematic optical inspection system for controlling dimensional and surface defects of packs.
The parts that are analyzed by the device (that can differ in shape, function and material) undergo a variety of controls: a circularity control (with a minimum detection rate of 98% on the diameter ratio); examination of breakages and surface defects via several inspection areas and two types of algorithm, “density” (absolute color control) and “defectiveness” (control of the relative contrasts) and - lastly - internal and external diameter control.
For fast product counting we cite also the automatic Viocon system (photo). This device, which uses an optical counting technology, can cope with items of varying materials and nature, measuring anything from between 5 and 100 mm and 1 - 20 mm thick. The speed at which the products pass under the counting unit can be varied and is autonomously controlled. An ad hoc dosing system controls the material flow to guarantee max counting precision.
Per l’automazione sicura
Pilz Italia (Novedrate, CO), filiale di Pilz GmbH & Co., mette a disposizione del mercato un’ampia offerta di prodotti e sistemi per l’automazione sicura, che va dai componenti per il bordo macchina fino ai controllori programmabili di sicurezza. In particolare, segnaliamo la gamma di interruttori di sicurezza PSEN per la protezione di uomini, macchine e impianti:
• PSENmech - interruttori meccanici di sicurezza ad apertura forzata per il controllo dei ripari mobili;
• PSENmag - interruttori magnetici di sicurezza per ripari mobili e ambienti dove sia necessario rispettare severe norme igieniche;
• PSENcode - interruttori di sicurezza transponder con attuatori codificati, per impianti e macchine per la lavorazione metalli;
• PSENopt - barriere fotoelettriche di sicurezza con dimensioni compatte, per la protezione di aree pericolose;
• PITestop - pulsanti d’emergenza con riconoscimento del distacco accidentale dei contatti.
For safe automation
Pilz Italia (Novedrate, CO), branch of Pilz GmbH & Co., offers a vast range of products and systems for safe automation ranging from components on board the machine to programmable safety controllers.
Pilz has increased its range of safety switches expressly for the protection of men, machines and systems:
• PSENmech - mechanical safety switches for safety gate and position monitoring;
• PSENmag - magnetic safety switches for monitoring the position of movable guards and where strict hygiene regulations need to be met;
• PSENcode - based on a non-magnetic action principle, these are particularly suitable for use on metal processing plant and machinery;
• PSENopt - PSENopt compact light curtains/barriers are used to safeguard danger zones;
• PITestop - emergency stop buttons with special safety contact block prevents the contact elements from working loose without detection.
3D per applicazioni industriali
Sick IVP (Integrated Vision Products, divisione della multinazionale tedesca Sick AG) presenta IVC-3D, la prima Smart Camera per applicazioni di visione 3D in ambito industriale. Soluzione ideale a molte delle problematiche tipiche dei settori automotive, packaging e alimentare, il sistema genera immagini corredate da informazioni relative all’altezza dell’oggetto inquadrato, grazie a un sensore di visione specificatamente progettato da Sick IVP. Configurabile con un ambiente di sviluppo grafico e impiegabile anche in applicazioni stand-alone, senza l’uso di un PC, IVC-3D integra in un unico oggetto tutte i componenti necessari: sensore, ottica, laser e interfaccia di comunicazione. Le immagini 3D vengono elaborate direttamente, attraverso l’uso di più di 100 algoritmi di visione, molti dei quali specifici per immagini tridimensionali. La camera acquisisce fino a 5000 profili 3D al secondo e permette di ottenere un campo inquadrato fino a 810 mm.
3D imaging for industrial applications
Sick IVP (Integrated Vision Products, a division of the German multinational Sick AG) presented the IVC-3D, the first Smart Camera for 3D vision applications in factory environments.
An ideal solution for many problems typical of the automation, packaging and food sectors, the system acquires images with information relating to the height of the viewed object, thanks to a vision sensor specifically designed by Sick IVP.
The IVC-3D, which can be configured with graphical software and used with stand-alone applications without a PC, combines all the necessary components in one package: sensor, optics, laser and a communications interface. 3D images are processed directly, with the use of more than 100 vision algorithms, many of which are specifically for three-dimensional images. The camera captures up to 5000 3D profiles per second and can cover a field of view up to 810 mm.
Azionamenti, controlli e PLC
Movimenti evoluti
INTEGRAZIONE DI GAMMA Bosch Rexroth ha presentato le ultime proposte per il controllo del moto che arricchiscono la famiglia di soluzioni Indra. Garantendo, ancora una volta, alte prestazioni, flessibilità d’uso e modularità. A.S.
Punto di riferimento di livello mondiale per quanto riguarda i componenti e i sistemi d'azionamento e per il controllo del movimento, Bosch Rexroth ha di recente ampliato la propria linea Indra di azionamenti e controlli. Le nuove soluzioni, proposte da quest’esperta “drive & control company” (per citare il claim aziendale), sono state presentate lo scorso giugno, presso la sede italiana di Bosch Rexroth SpA a Cernusco s. Naviglio (MI).
Prima di entrare nel merito dei drive e dei controlli di ultima generazione, i vertici della filiale hanno fatto il punto sull’operato del gruppo, evidenziando con giusta soddisfazione i buoni risultati ottenuti nel 2004.
• Organizzazione e bilancio - Maturate in pressoché tutti i settori industriali (presse, macchine utensili e per la plastica, applicazioni per la lavorazione del marmo, food & packaging, printing & paper, automation, handling, movimento terra, macchine da lavoro e ingegneria civile...) le competenze di Bosch Rexroth spaziano dall'oleodinamica e pneumatica alla tecnica lineare e di montaggio, fino agli azionamenti e ai controlli elettrici.
In modo coerente con queste attività, Bosch Rexroth si è oggi strutturata in cinque divisioni distinte, ma capaci di collaborare su progetti specifici: Industrial hydraulics; Electric drives and controls; Linear motion and assembly technologies; Pneumatics; Mobile hydraulics.
Organizzazione razionale e visione strategica d’ampio respiro hanno consentito all’azienda tedesca di chiudere il 2004 in modo brillante; il turnover ha infatti raggiunto i 4,1 miliardi di Euro (+3%), mentre agli investimenti e alle spese in R&S sono dedicate quote considerevoli del fatturato (rispettivamente il 5,7 e il 4,6%).
• Una solida presenza - Per quanto riguarda l’Italia, nello specifico, la divisione Electric drives & controls conta circa 60 dipendenti, in grado di garantire pieno supporto al cliente già nella fase di scelta dei sistemi, sino alla progettazione e implementazione delle soluzioni adottate, a tacere di un impeccabile servizio di assistenza post vendita.
L’Italia, del resto, è un’area strategica sullo scacchiere del gruppo: il nostro Paese è infatti al secondo posto in Europa per quanto riguarda il giro d’affari nell’ambito Rexroth - Electric drives & controls.
E in particolare, dal 2000 al 2004, il fatturato domestico è cresciuto del 7% medio annuo, mentre gli obiettivi per il periodo 2005-2007 sono ancora più ambiziosi (10%).
Innovazione e intelligenza
I relatori hanno quindi illustrato le caratteristiche di alcune proposte che arricchiscono il concept Indra, soffermandosi soprattutto su IndraLogic.
Tuttavia, per comprendere la reale portata delle soluzioni presentate, più che al singolo componente occorre pensare alla filosofia che caratterizza l’intera gamma Indra: l’integrazione fra sistemi diversi e la piena libertà di scelta fra un numero molto ampio di alternative intelligenti, tutte caratterizzate da prestazioni elevate, modularità e flessibilità d’uso.
• IndraDrive - Con più di 100 funzioni tecnologiche integrate e una gamma di potenze comprese tra 1,5 e 120 kW, questo drive offre tutte le possibili combinazioni con le interfacce standard disponibili sul mercato. IndraDrive è costituito da una parte di potenza comune a tutte le applicazioni previste, e da un modulo di regolazione aggiuntivo a innesto che ne consente l’utilizzo anche come semplice convertitore di frequenza in anello aperto, fino però alle più complesse funzionalità di servocomando. Al tempo stesso, Rexroth ha ampliato il programma degli azionamenti diretti con motori sincroni high speed, Torque e lineari di nuovo sviluppo.
• IndraControl - La serie “L” unisce i vantaggi di un’architettura embedded PC con il sistema scalabile di I/O componibili in-line di Rexroth.
IndraControl V è invece la nuova gamma di apparecchi HMI di Rexroth, a partire dalle piccole unità di controllo basate su soluzioni CE fino al PC di tipo industriale.
• IndraLogic - L20 è l’ultimo nato della famiglia Rexroth IndraLogic, nuova generazione di sistemi basati su PLC che uniscono scalabilità, versatilità e interfacce aperte. Similmente al predecessore L40, anche per L20 gli ambienti di programmazione e operazione si basano su software PLC collaudati della Smart Software Solutions (3S). Oltre al linguaggio di programmazione basato su normativa IEC61131-3, sono a disposizione simulazioni offline e numerose funzioni online, come il monitoraggio, il debug e il forcing. Integrato come componente PLC per tutti i sistemi Motion Control di Rexroth, IndraLogic amplia le funzioni Motion-Logic.
Per un facile sfruttamento delle funzioni all’interno dei programmi PLC è presente una biblioteca di blocchi funzionali (FC) certificati PLCopen. È infine disponibile come controllore e come software su base PC.
• IndraMotion - Con il modello MTX, Rexroth offre ai costruttori una nuova generazione di controlli CNC ad alte prestazioni per le macchine utensili ad asportazione e deformazione. Le applicazioni già effettuate mostrano un aumento rilevante delle produzioni determinato da una notevole riduzione del tempo ciclo. Il controllo MTX si integra ai software già utilizzati per la produzione e sfrutta in modo efficace le sue possibilità di interfaccia. Così, per esempio, diventa possibile il collegamento ai sistemi CAD/CAM o l’integrazione di software aggiuntivo attraverso tecnologie PC, come l’OPC, ActiveX o XML. Attraverso Ethernet TCP/IP è possibile comunicare in rete con altri sistemi già installati e gestire il sistema via Web Browser. La funzione NC e il PLC in multi-tasking, secondo IEC 61131-3, sono integrati in una singola scheda hardware a elevate prestazioni. Attraverso l’interfaccia digitale standard Sercos, infine, IndraMotion MTX comunica con azionamenti intelligenti sia elettrici, sia idraulici.
Drives, controls and PLC
Evolved movements
INTEGRATED RANGE - Bosch Rexroth has introduced its latest proposals for the motion control that enrich its family of Indra solutions. Guaranteeing, once again, high performance, flexibility of use and modularity. A.S.
A benchmark for the entire world for movement drive and control components and systems, Bosch Rexroth has recently extended its own Indra line of drives and controls. The new solutions proposed from this expert "drive & control company" (to cite the business claim) were presented in June at the Italian base of Bosch Rexroth SpA in Cernusco s. Naviglio (MI).
Before entering into the merits of these new generation drives and controls, Top Management of the branch described the latest developments within the Group, pointing out with due satisfaction their excellent results in 2004.
• Organization and budget - Matured in almost all industrial fields (presses, machine tools and plastics machinery, applications for marble working, food & packaging, printing & paper, automation, goods handling, earth movement, process machinery and civil engineering...), Bosch Rexroth’s expertise ranges from the hydraulics and pneumatics to the linear motion and assembly technology, plus drives and electrical controls. In line with these activities, Bosch Rexroth is today organised into five separate divisions, but still easily capable of collaborating on specific projects: Industrial hydraulics; Electric drives and controls; Linear motion and assembly technologies; Pneumatics; Mobile hydraulics.
Its rational organisation and a wide-ranging strategic vision have allowed this German company to end 2004 brilliantly; in fact, turnover amounted to 4.1 billion Euros (+3%), while a considerable percentage of the turnover (5.7 and 4.6% respectively) are dedicated to investments and expenses in R&D.
• A solid presence - More specifically, as far as Italy is concerned, the Electric Drives & Controls division has approximately 60 employees, is in a position to guarantee full customer support from the initial stage of choosing the right system to the planning and implementation of the adopted solutions, not to mention its impeccable after sales service. Then again, Italy is a strategic area for the Group: in fact, Italy is Europe’s second most important market in terms of Rexroth - Electric Drives & Controls turnover. Indeed, Italian mean annual domestic turnover grew by 7% in 2000 - 2004, while the goals for the 2005-2007 period are even more ambitious (10%).
Innovation and intelligence
The speakers, therefore, illustrated the characteristics of some of the proposals that enrich the Indra concept, paying with special attention to IndraLogic.
However, in order to understand the real capacity of the new solutions, one should consider the philosophy behind the entire Indra range rather than focus on the individual items: integration between different systems and full freedom in choosing between a huge number of intelligent alternatives, all featuring superior performance, modularity and flexibility of use.
• IndraDrive - With more than 100 integrated technological functions and a range of powers between 1.5 and 120 kW, this drive offers all possible combinations for standard interface options currently available on the market. The IndraDrive consists of a power unit shared by all the foreseen applications plus an additional coupled control module that can also be used as a simple open loop frequency converter, not to mention the more complex servodrive functions.
At the same time, Rexroth has extended its direct drive range with high speed synchronous motors, Torque motors and new-concept linear motors.
• IndraControl - The "L" series unites the advantages of an embedded PC architecture with a scalable system of Rexroth in-line I/O modules. IndraControl V, on the other hand, is the new range of Rexroth HMI appliances, from the small control units based on CE solutions to industrial PCs.
• IndraLogic - The L20 is the latest arrival in the Rexroth IndraLogic family: a new generation of systems based on PLCs that unite scalability, versatility and open interface. Like its predecessor, the L40, the programming and operating areas of the L20 are based on PLC software tested by Smart Solutions Software (3S). As well as the IEC61131-3 norm programming language, there’s also an offline simulation option plus numerous online functions, such as monitoring, debugging and forcing. Integrated as PLC part in all Rexroth Motion Control systems, IndraLogic widens the Motion-Logic functions.
For easy exploitation of the functions in the PLC programs, there’s a certified PLCopen function blocking library (FC). Finally, it’s also available as a controller and software on a PC base.
• IndraMotion - With its MTX model, Rexroth offers constructors a new generation of high performance CNC controls for cutting and shaping machine tools. Existing applications have produced a considerable increase in productivity thanks to remarkably shorter cycle times. The MTX control can be integrated to use existing production software and fully exploits the interface possibilities. Thus, for instance, it’s now possible to connect up CAD/CAM systems or use additional software via PC technologies such as OPC, ActiveX or XML. Via Ethernet TCP/IP one can even communicate through the local network with the other systems already installed and manage the system via Web browser.
The NC function and the multi-tasking PLC, compliant with IEC 61131-3, are integrated in a single high performance hardware board. Sercos standard digital interface, finally, lets the IndraMotion MTX communicate with intelligent drives, whether electrical or hydraulic.
Azionamenti e controlli
Il sistema di azionamenti e controlli AMK serie KE/KW, distribuito in Italia da Servotecnica Srl (Nova Milanese, MI), apre una nuova era nella densità di potenza: con questi drive, le cabine elettriche possono essere ridotte o integrate direttamente in macchina, grazie all’innovativo sistema di raffreddamento “cold plate technology”.
In virtù della scalabilità del sistema, i componenti possono essere armonizzati tra loro in configurazione centralizzata o decentralizzata garantendo l’ottimizzazione dei costi dell’hardware e la protezione dell’investimento sullo sviluppo software delle applicazioni. La programmazione è conforme alla IEC 61131-3 e i blocchi funzione, resi disponibili dalle librerie AMK, rendono semplice e flessibile la programmazione delle funzioni PLC e Motion Control.
Il sistema gestisce motori sincroni, asincroni, torque e lineari e tutti i trasduttori incrementali o assoluti mono e multigiro presenti sul mercato, garantendo precisione e alta dinamica.
L’utilizzo del sistema di comunicazione ACC BUS consente la sincronizzazione tra gli assi con jitter inferiore a 1 microsecondo.
I sistemi AMK assicurano inoltre un’alta protezione intrinseca verso accidentali fughe motore senza componenti esterni, secondo la Categoria 4 della EN 954-1.
Per applicazioni per stampa e converting, AMK ha inoltre sviluppato motorizzazioni per accoppiamento diretto idonee alla svolgitura e avvolgitura. Con i motori serie DS13 e DS28, grazie alle peculiarità costruttive, si ottengono coppie di 500 Nm fino a 200 rpm con velocità max di 1000 rpm a potenza costante.
Drives and controls
The AMK KE/KW series of drive and control system - distributed in Italy by Servotecnica Srl (Nova Milanese, MI) - opens a new era in power density. With these drives the electrical cabinets can be smaller in size or directly incorporated in the machine, thanks to the innovatory “cold plate technology” cooling system. Thanks to the scaleability of the system, the components can be harmonized with each other in centralised or decentralised configurations, guaranteeing the optimisation of hardware costs and the protection of investment regarding development of the application software.
Programming conforms to IEC 61131-3 standard and the function blocks, made available by the AMK libraries, make the programming of the PLC function and the Motion Control simple and flexible. The system runs synchronous, asynchronous, torque and linear motors and all the incremental or absolute mono and multiturn transducers present on the market, guaranteeing accuracy and high dynamics.
The use of the ACC system bus enables synchronisation between axes with jitter below 1 microsecond.
The AMK systems also ensure a high intrinsic protection against accidental motor start-up without external components, according to Category 4 of EN 954-1.
For applications for print and converting, AMK has developed motorizations for direct drive suited for unwinding and winding. With DS13 and DS28 series motors, thanks to their special design, torques of 500 Nm up to 200 rpm can be attained with max speeds of 1000 rpm at constant power.
Controllo di motori ad alta potenza
Il sistema di controllo DEC 70/10 di maxon motor (distribuita in Italia da Abaco Srl) è in grado di controllare motori a commutazione elettronica con potenza fino a 700 Watt, e funziona su 4 quadranti utilizzando i segnali dei sensori Hall del motore. Il dispositivo, che non necessita di encoder, prevede tre modalità operative, facilmente selezionabili mediante interruttore DIP switch: controllo di velocità, controllo di tensione con compensazione IxR e controllo di corrente.
Associabile a motori e alimentazioni di tipo diverso, DEC 70/10 ha un intervallo per tensione in ingresso da 10 a 70 VDC e una corrente di funzionamento in modalità continua pari a 10 A (fino a 20 A a intermittenza). La velocità, che può raggiungere gli 80.000 rpm con un motore a 2 poli, può essere impostata con set value analogico, o vincolata a due valori con un potenziometro interno e poi convertita in modo digitale. Altri potenziometri sono indicati per l’impostazione dei limiti di corrente e di velocità, rampa di velocità e amplificazione. Le funzioni integrate di protezione da sovracorrente, sovratensione e sovraccarico termico assicurano prestazioni affidabili e senza disturbi. Completo di bobina d’induttanza, il dispositivo è inserito in un compatto involucro di alluminio, e dispone di diverse opzioni di fissaggio e di terminali a vite separabili.
High performance motor control
Maxon motor’s new DEC 70/10 control system (distributed in Italy by Abaco Srl) can control electronically commutated motors of up to 700 Watts, and operates on four quadrants with the motor’s Hall sensor signals. The device does not require an encoder and has three operating modes, which can be easily pre-selected per DIP switch: speed control, voltage control with IxR compensation and current control. The DEC 70/10, which can be combined with different types of motors and power supplies, has an input voltage range of 10 to 70 VDC and a 10 A current in continuous operation (up to 20 A intermittently). Speeds, up to 80,000 rpm with a 2-pole motor, can be specified with an analogue set value, or fixed to two values using an internal potentiometer and then digitally switched. Other potentiometers are used specifically to adjust current and speed restriction, set value ramp and control amplification. Integrated protective functions against over-current, over-voltage and thermal overload ensure smooth and reliable performance. Complete with motor choke, the controller is fitted in a compact aluminium casing, and with various fastening options and separable screw terminals.
Soluzioni per l’Ethernet
Chiunque voglia integrare un Industrial Ethernet in una rete aziendale, deve affrontare numerose problematiche tecniche, che in parte influenzano progetto e conversione. Il partner di progettazione deve pertanto tenere conto delle condizioni ambientali specifiche dell’impianto. Questo vale, tra l’altro, per le possibilità di real time, ripartizione, sicurezza dei dati e protezione effettiva contro l’accesso non autorizzato. Le interfacce tra control room e network administration devono combaciare perfettamente; inoltre, sono implementabili diverse soluzioni, dall’automazione proprietaria estesa fino a soluzioni “open standard”.
Con i sistemi modulari System 200V, 300V e Speed 7, Vipa (BS) offre prodotti validi praticamente in tutte le soluzioni di automazione con Ethernet.
Un esempio di quanto detto sopra è rappresentato dall’accoppiatore Ethernet IM 53NET. Il nodo Ethernet con protocolli d’intestazione ModbusTCP e/o Siemens S5 adatti fino a 8 clients per protocollo è dotato di attacco RJ45 per 100 BaseTx/10BaseT e web server integrato per test e diagnosi. L’accesso a ciascuno dei 256 Byte di ingresso/uscita avviene tramite software su PC. Con il pacchetto software WinNCS di Vipa, il progetto può essere sviluppato online con la ricerca automatica della stazione e in testo normale. Funzioni come l’auto-negotiation e l’auto-crossover sono completate da LEDs di segnalazione di link/activity, velocità e collisione. Si può cosi ingegnerizzare il nodo Ethernet online. Per indirizzare direttamente i moduli di ingresso/uscita, deve essere loro assegnato un particolare indirizzo nel nodo Ethernet. Ogni nodo fornisce un range di 256 bytes di indirizzi per ingressi e uscite. L’allocazione degli indirizzi (mappatura) è automatica e invariabile. È possibile monitorare la mappatura degli I/O tramite il web site all’interno del nodo.
Ethernet solutions
In order to integrate an Industrial Ethernet on a company network, many technical problems have to be confronted that can partly influence the design and conversion. The design partner has to therefore consider the system’s specific environmental conditions. This also applies to the options of real time, distribution, data safety and effective protection against non-authorized access. The control room and network administration interfaces have to match perfectly; otherwise, further solutions can be implemented, from extended manager automation to “open standard” solutions. Vipa (BS) offers valid products for nearly all Ethernet automation solutions with its System 200V, 300V and Speed 7 modular systems. An example of the above is the Ethernet IM 53NET connector. The Ethernet node, with Modbus TCP and/or Siemens S5 registration protocols suitable for up to 8 customers per protocol, is equipped with an RJ45 plug for 100 BaseTx/10BaseT and an integrated web server for tests and analyses. Each 256 Bytes of input/output can be accessed via PC software. The design can be developed online with automatic research of the station and in normal text with the help of Vipa’s WinNCS software package. Functions like auto-negotiation and auto-crossover are carried out by LEDs indicating link/activity, speed and errors. The Ethernet node can be thus engineered online. For directly addressing the input/output modules, they must be assigned a particular address in the Ethernet node. Each node provides a 256-byte range of addresses for inputs and outputs. Allocation of addresses (mapping) is automatic and invariable. I/O mapping can be monitored via the website within the node.
Dai componenti agli impianti
Di Quattro (Mirandola, MO) è attiva nella progettazione, nello sviluppo e nella produzione di parti, moduli, prototipi, automazioni e impianti completi destinati al settore medicale, farmaceutico e alimentare, senza dimenticare l’industria del confezionamento e della stampa. L’azienda, che esegue internamente lavorazioni meccaniche di precisione con un parco macchine all’avanguardia, vanta una particolare esperienza nella realizzazione di pezzi di acciaio inossidabile, alluminio e titanio, tutti materiali che trovano impiego prevalentemente nel settore medicale, farmaceutico e alimentare. Una sala metrologica climatizzata, equipaggiata con moderne attrezzature di controllo, è impiegata per la verifica costruttiva dei singoli pezzi, fornendo un apposito certificato e garantendone la tracciabilità.
From parts to complete systems
Di Quattro (Mirandola, MO) is involved in the design, development, and manufacturing of parts, modules, prototypes, automation, and complete systems for the medical, pharmaceutical, food, packaging, and printing industries. Di Quattro performs in-house precision mechanical processing with state-of-the-art machines, priding itself in its special experience in manufacturing parts in stainless steel, aluminium, and titanium, materials that are used extensively in the medical, pharmaceutical, and food industries. The separate parts are tested in an air-conditioned standard room equipped with modern testing equipment. Each part is certified and fully traceable.
Collaborazioni
Modulare, in tutti i sensi
FINE LINEA La nuova incartonatrice verticale della Zucchini è stata progettata seguendo i criteri della modularità spinta, per quanto concerne meccanica, elettronica e software. Partner nello sviluppo: ELAU.
A cura della redazione
Fondata nel 1958 a Castel Maggiore (BO), Zucchini Macchine Automatiche è stata una delle prime aziende in Italia a produrre macchine per imballaggio di fine linea.
Il ricorso alle tecnologie più aggiornate nello sviluppo di soluzioni innovative e che rispondano alle esigenze dei clienti è uno dei punti forti dell’azienda, oggi guidata da un gruppo imprenditoriale con una lunga esperienza nel settore del packaging.
Frutto di uno studio costante, orientato alle effettive necessità del mercato, è la nuova incartonatrice verticale ZFC60, una delle più recenti soluzioni tecnologiche messe in campo dall’azienda bolognese.
Una macchina, questa, che dimostra nei fatti come Zucchini abbia raggiunto l’obiettivo di realizzare incartonatrici verticali del tutto modulari, dall’entry level al top di gamma, per quanto concerne meccanica, elettronica e software. Per ottenere questi risultati, ELAU si è dimostrata il partner ideale.
La macchina e le varianti - Veloce, affidabile e decisamente accessibile, la ZFC60 dispone di un cambio formato totalmente automatico ed è dotata di un magazzino cartoni ad alta capacità, di un’apertura cartoni a sistema positivo e di un sistema di presa di prodotti (top loader) a motori fermi, completo di un gruppo tramoggia che ne facilita l’introduzione. Il sistema PacDriveTM di ELAU si è adattato perfettamente alle esigenze di modularità della macchina. I principali moduli individuati sono il pick & place per la presa e il deposito dei prodotti e il gruppo di alimentazione, che può essere composto da nastro trasportatore e/o formatore lotto.
Il modulo pick and place, un top loader di tipo cartesiano, può essere a 2 o 3 assi, selezionabili da pannello operatore. Il modulo a 2 assi si caratterizza per la presa e deposito complanari mentre quello a 3 assi è a “inseguimento prodotto”.
Il gruppo di alimentazione è realizzato secondo le specifiche dei prodotti da confezionare ed è composto da due moduli: il modulo nastro trasportatore e il modulo nastro formatore lotto.
Il primo è azionato da due servomotori e ha la funzione di portare il prodotto in alimentazione all’incartonatrice, sincronizzando i prodotti in ingresso.
Il modulo nastro formatore lotto, invece, è composto da un nastro dosatore e da un nastro lanciatore. Ha il compito di depositare il prodotto sui nastri trasportatori oppure può essere utilizzato per formare un lotto di prodotti per la presa diretta da parte del top loader. Il modulo è “parametrizzato” in base al numero e alla dimensione dei prodotti da depositare, ed è azionato da 3 assi servomotori.
La versione full della ZFC60 è composta da due moduli nastro formatore lotto, un nastro di alimentazione e il top Loader con presa e deposito a inseguimento.
Il sistema PacDriveTM di ELAU prevede un unico controllo MAx-4 che gestisce sia le funzionalità di logica che le funzionalità di motion; 11 servoazionamenti e 11 motori della serie SM di ELAU.
Il controllore gestisce un gruppo di I/O remotati attraverso il bus di campo Profibus DP. L’interfaccia operatore è direttamente connessa al PacController MAx-4 attraverso la porta seriale 485 con protocollo Modbus.
Il software e la gestione - Nel software sono presenti tutti i moduli che vengono implementati in fase di debug della macchina.
Il software è sempre lo stesso e viene adattato in base alla tipologia di prodotto (pasta, surgelati, salviette), numeri di cassetti e di nastri di alimentazione.
Sfruttando le potenzialità legate alla robotica implementata sul sistema ELAU, è possibile raggiungere velocità elevate grazie alla interpolazione delle traiettorie su più assi.
Una delle caratteristiche che rendono questa soluzione innovativa, è la semplicità con cui l’operatore può eseguire un cambio formato.
L’elevata automazione del robot in questione rappresenta decisamente un ulteriore valore aggiunto, così come il sistema di chiusura a colla o a nastro, il sistema di controllo/segnalazione di errata chiusura dei cartoni e altri vari optional.
L’insieme di queste particolarità rimarcano l’estrema versatilità della ZFC60.
Ma il lavoro, in Zucchini, non finisce qui; l’azienda sta già lavorando a realizzare incartonatrici orizzontali che seguano la stessa logica di modularità del software, con un’unica soluzione per tutti i tipi di macchina.
Ed ELAU sarà, ancora una volta, l’azienda partner più adatta a seguirla su questa strada.
Cooperative agreements
Modular in all senses of the word
END OF LINE The new casepacking machine by Zucchini has been designed to criteria of full modularity as regards mechanics, electronics and software. Partner in the development: ELAU.
AFounded in 1958 at Castel Maggiore (BO), Zucchini Macchine Automatiche was one of the first companies in Italy to produce machines for end-of-line packaging operations.
The use of the latest technology in developing innovatory solutions fully responding to their customers’ needs is one of the strongpoints of a company now guided by an entrepreneurial group with a longstanding experience in the packaging sector.
As well as system and plant assembly and study and application of electronic parts, Zucchini also offers complete assistance both for the mechanical as well as for the electronic parts.
The result of a constant study aimed at gleaning the actual needs of the market, Zucchini presents its ZFC60 vertical casepacking machine, one of the most recent technological solutions fielded by the Bolognese concern.
This machine shows how Zucchini has attained its objective of creating entirely modular vertical casepacking machines in terms of mechanics, electronics and software, from the entry level to the top of the range.
In attaining these results ELAU has shown itself an ideal partner.
The machine and the variants - Speedy, reliable and highly accessible, the ZFC60 has a totally automatic format change and comes with a high capacity case magazine, positive system case opening and a top loader that operates when the motor is off, complete with a hopper unit to facilitate product insertion.
ELAU’s PacDriveTM system has adapted perfectly to the modular requirements of the machine. The main modules are the pick & place and the feed unit, that can be made out of conveyor belt and/or lot former.
The pick&place module, a Cartesian type top loader, can be bi- or triaxial and can be selected from the operator panel. The biaxial model features pick&place on the same plane while the triaxial model enables product follow-through.
The feed unit is made up according to the specifications of the product to be packed and consists of two modules: the conveyor belt module and the lot forming belt module.
The first is driven by two servomotors and has the function of bringing the infed product to the casepacking machine, synchronising the incoming products.
The lot forming belt module in turn is made up of a dosing belt and by a launching belt.
It has the task of depositing the product on conveyor belts or can be used to form a lot of products for being picked up direct by the top loader. The module is parameterised on the basis of the number and the size of the products to be deposited, and operated by triaxial servomotors.
The full version of the ZFC60 is made up of two lot former belt modules and a feed belt and top loader with a follow through pick&place.
The ELAU PacDriveTM system has a single MAx-4 control that runs both the logic as well as the motion functions; 11 servodrives and 11 motors of the ELAU SM series.
The controller manages a group of I/O operated remotely via a Profibus DP fieldbus.
The operator interface is directly connected to the PacController MAx-4 through a serial port 485 by Modbus protocol.
Management software - The software contains all the modules that are implemented in the machine debugging stage. The same software is suited to the type of product (pasta, frozen foods, wet-wipes), number of crates and number of feed belts.
Exploiting the potential associated with the robotics implemented on the ELAU system, high speeds can be attained thanks to multi-axial trajectory interpolation.
One of the features that make this solution innovatory is the simplicity with which the operator can carry out format change. The high automation of the robot is decidedly another added value, the same as the glue or tape closure system, the system for checking/indicating the faulty closure of the cases and a series of other optionals.
All these features underline the extreme versatility of the ZFC60. But Zucchini’s work does not stop here; the company is already working on horizontal casepacking machines that follow the same modular logic of the software, with a sole solution for all types of machines. And ELAU will once again prove to be the partner-company best suited to follow them along this road.
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