28 Ottobre 2016 - Automazione

Motion Control targato Beckhoff

Oltre 200 macchine installate in cinque continenti, alcune delle quali, nonostante abbiano superato la soglia dei 70 milioni di pezzi, continuano a lavorare a ritmi serrati per assemblare e collaudare rubinetti gas per cucine e piani cottura. Sono questi i numeri che meglio inquadrano Beocom, il ultimo progetto è una macchina transfer per la lavorazione meccanica di piccoli particolari completamente equipaggiata con CPU, I/O e motion targato Beckhoff.

Cina, Egitto, Turchia, Taipei. E poi ancora Nord America, Sud America, Est Europa. Non c’è azienda del settore ‘bianco’ che non conosca Twins, marchio che da oltre vent’anni identifica le macchine di assemblaggio e collaudo prodotte da Beocom. Le recenti opportunità che si sono dischiuse in ambito di componentistica gas destinata al settore del bianco, hanno portato l’azienda ad ampliare ulteriormente la gamma delle proprie soluzioni, mediante la realizzazione di macchine per il montaggio di piani cottura e cucine a gas.

Macchine più veloci grazie al PC

«In media, l’assemblaggio di un rubinetto gas comporta un tempo ciclo di 2 secondi. Ciò significa che su un turno di otto ore si producono circa 14mila pezzi, che salgono a oltre 40mila sull’intera giornata», afferma Ivan Omodei, co-fondatore nel 1995 di Beocom insieme a Franco Borsi.

Il segreto di tanta precisione risale a circa vent’anni fa, quando nacque il marchio Twins. «In quegli anni abbiano iniziato a progettare le prime macchine di collaudo dotate di due stazioni gemelle con l’innovativa caratteristica di riuscire a gestire il carico e lo scarico dei pezzi nelle due stazioni in maniera indipendente», ci spiega Omodei.

«Per ottenere questo risultato ci siamo svincolati dalle piattaforme PLC del tempo e abbiamo iniziato a ragionare sul fatto che, attrezzando opportunamente la macchina e utilizzando un’architettura standard basata su PC, riuscivamo a gestire i cicli in maniera più efficace ma soprattutto indipendente da una logica master di tipo sequenziale”.

Il progetto della nuova macchina si indirizza in primis ai clienti che già operano con Beocom nel settore della rubinetteria gas. Si tratta di un transfer per la lavorazione meccanica di pezzi di piccole dimensioni – fresatura, taglio, tornitura, foratura, filettatura, maschiatura ecc. – quali quelli che, ad esempio, normalmente si trovano proprio all’interno dei rubinetti gas.

Architettura standard, know-how proprietario

«Il transfer utilizza il principio della tavola rotante controllata elettronicamente, per il quale abbiamo maturato un solido know-how con le macchine di assemblaggio e collaudo funzionale. Nel caso specifico, la macchina è stata progettata e attrezzata per la realizzazione dei coni che si trovano all’interno dei rubinetti gas», afferma Omodei.

L’architettura di controllo del transfer si basa su una CPU Beckhoff CX2030 che, oltre a monitorare un migliaio di punti di I/O, gestisce il movimento sincronizzato di 31 assi, azionati mediante motori One Cable della serie AM8000. Tutta la periferia (sensori, trasduttori, attuatori) è collegata in rete EtherCAT, alla quale sono connessi anche i vari sensori di temperatura, vibrazione ecc. che Beocom ha installato per ottenere la completa telemetria della macchina. Al quadro centrale, che raccoglie i collegamenti ai sensori e attuatori periferici, a loro volta connessi a una serie di moduli EtherCAT Box in esecuzione IP 67 distribuiti lungo la macchina, si affianca un’interfaccia HMI full graphics basata su software proprietario, costituita da un monitor multi-touch Beckhoff CP3915 da 15” montato su braccio mobile.

È interessante sottolineare come, benché l’infrastruttura di controllo si basi su architettura standard PC, tutto il know-how sia proprietario Beocom: l’esecuzione di tutte le operazioni avviene infatti attraverso soluzioni software ad hoc sviluppate dai tecnici dell’azienda, che sono caratterizzate da funzionalità uniche al momento non disponibili con i controlli numerici in commercio.

Una serie di buoni motivi per scegliere Beckhoff

Tre sono i motivi che fondamentalmente hanno portato Beocom a fare una scelta di campo nei confronti di Beckhoff. Il primo è la teleassistenza. Nonostante l’azienda disponga di personale tecnico locale in alcune delle aree di maggiore interesse commerciale, la possibilità di gestire in modo estremamente flessibile e strutturato le richieste di assistenza è un fattore di fondamentale importanza per un’azienda che ha un parco macchine installato in tutto il mondo.

Il secondo punto è il controllo centralizzato di tutte le funzioni macchina. Le linee di assemblaggio e collaudo integrano normalmente numerosi sottosistemi, ciascuno specializzato nell’esecuzione di un determinato compito. La gestione centralizzata di tutte le funzionalità macchina garantisce le massime prestazioni, poiché assicura la perfetta integrazione di tutte le componenti.

Il terzo motivo è l’evidente vantaggio in termini di performance. Un’unica dorsale di comunicazione costituita da EtherCAT consente di gestire tutti i segnali provenienti dalle migliaia di punti che si trovano distribuiti a bordo macchina senza ricorrere a convertitori, condizionatori o sistemi di pre-elaborazione. I segnali viaggiano quindi in maniera veloce e consistente, consentendo alla CPU centrale di effettuare l’intero controllo della macchina in modo integrato ed efficace.

«La precedente soluzione, che si basava su un software commerciale e schede di acquisizione dati di vari fornitori, non offriva più le necessarie garanzie di velocità e precisione di controllo: abbiamo quindi deciso di valutare una soluzione alternativa, senza però abbandonare la strada dell’architettura PC» spiega Omodei, che prosegue: «La prima macchina implementata con CPU e I/O Beckhoff risale al 2011.

L’esperienza si è dimostrata ampiamente positiva e gli ulteriori riscontri successivamente ottenuti ci hanno portato, alla fine del 2013, ad integrare nell’architettura di controllo le soluzioni di azionamento elettrico Beckhoff basate su motori sia sincroni che lineari, di fatto affidandoci ad un unico fornitore di automazione con il quale abbiamo stretto un rapporto di vera e propria partnership tecnologica».

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