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Macchina fresatrice 5 assi CNC-RTCP: utilizzo seamless della tecnologia safe motion nell'interazione operatore-macchina

Utilizzo di PLC, IO in bus di campo, azionamenti e motori tutti con certificazione SAFE
Integrati in nativamente con il controllo PLC e CN di macchina
Grazie alla tecnologia OpenSafety su Ethernet Powerlink

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Atti di convegni o presentazioni contenenti case history
SAVE ottobre 2017 Il PLC di sicurezza. Esperienza applicative nel macchinario e nel processo

Pubblicato
da Alessia De Giosa
SAVE 2017Segui aziendaSegui




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Veronafiere 18-19 ottobre 2017 Gli atti dei convegni e più di 8.000 contenuti su www.verticale.net Cogenerazione Termotecnica Industriale Pompe di Calore 27 ottobre Cogenerazione Termotecnica Industriale Pompe di Calore Alimentare Alimentare Petrolchimico Alimentare 28 ottobre Alimentare Petrolchimico Alimentare Alimentare Petrolchimico Visione e Tracciabilità 28 ottobre Luce Energia Domotica LED Luce Energia Domotica LED Macchina fresatrice 5 assi CNC-RTCP:
utilizzo della tecnologia SAFE MOTION nell'interazione
operatore-macchina
La macchina Fresatrice 5 assi tipo RTCP
(rotating tool center point) per
Lavorazione serramenti in alluminio Durante la produzione si ha un metodo di lavoro detto «pendolare», ossia la posizione
della testa fresatrice si alterna con l'operatore, creando così una situazione di potenziale
pericolo per quest'ultimo Caratteristica funzionale Lavoro pendolare Elevata interazione dell'operatore con la macchina Precedente soluzione Criticità Cablaggi Ispezioni JOG Zone di lavoro Sensori collegati con logica cablata Motori disabilitati Movimenti manuali con
velocità non certificabili Rigidità nella separazione tra zone ' Utilizzo di PLC, IO in bus di campo, azionamenti e motori tutti con certificazione SAFE Nuova soluzione: HW controllo e HW SAFE integrati ' Integrati in nativamente con il controllo PLC e CN di macchina ' Grazie alla tecnologia OpenSafety su Ethernet Powerlink Ethernet Powerlink, protocollo aperto standard IEEE, garantisce
la comunicazione realtime deterministica di tutte le parti della
macchina (motori, sensori, hmi, dati di processo) OpenSafety, il primo standard di sicurezza aperto e indipendente
dal bus
, permette l'integrazione e la condivisione diretta delle
funzioni di sicurezza con la logica macchina e il controllo CNC Nuova soluzione: Infrastruttura di rete Nuova soluzione: HW SafeMotion Caratteristiche hardware SafeMotion ' Hardware dedicato SAFE a bordo dell'azionamento ' Motore equipaggiato con encoder endat 2.2 Safe con
accoppiamento encoder - albero motore certificato Nuova soluzione: funzioni safe motion singolo asse Principali funzioni sw SAFE motion asse singolo (in evidenza le più rilevanti per l'applicazione): ' Safe Torque Off (STO PL e/CAT 4 SIL3) ' Safe Torque Off One Channel (STO1 PL d/CAT 3 SIL2) ' Safe Operation Stop (SOS PL d/CAT 3 SIL2) ' Safe Stop 1 (SS1 PL e/CAT 4 SIL3 o PL d/CAT 3 SIL2) ' Safe Stop 2 (SS2 PL d/CAT 3 SIL2) ' Safely Limited Speed (SLS PL d/CAT 3 SIL2) ' Safely Limited Position (SLP PL d/CAT 3 SIL2) ' Safe Maximum Speed (SMS PL d/CAT 3 SIL2) ' Safe Direction (SDI PL d/CAT 3 SIL2) ' Safely Limited Increment (SLI PL d/CAT 3 SIL2) ' Safely Limited Acceleration (SLA PL d/CAT 3 SIL2) ' Safe Brake Control (SBC PL d/CAT 3 SIL2) ' Safe Maximum Position (SMP PL d/CAT 3 SIL2) ' Safe Homing (PL d/CAT 3 SIL2) ' Remanent Safe Position (RSP PL d/CAT 3 SIL2) Nuova soluzione: funzioni safe Robotics e CNC Il PLC di sicurezza è in grado di calcolare la trasformata diretta di una cinematica
seriale fino a 11 gradi di libertà (la macchina in esame ne ha 5) Nuova soluzione: funzioni safe Robotics e CNC Sono quindi disponibili le seguenti funzioni SAFE TCP (Tool Center Point) :
EN ISO 13849-1 Max. PLe, EN 61508/EN 62061 Max SIL 3 SLP @ TCP (TCP safe limited position) SLS @ TCP (TCP safe limited speed) SLO @ TCP (TCP safe limited orientation) SLPj @ Joints (joint safe limited position) Specifiche per SAFE TCP Nuova soluzione: Vantaggi Vantaggi Cablaggi Ispezioni JOG Zone di lavoro IO connessi in bus di campo:
condivisione dati CN e SAFE,
Diagnostica centralizzata Controllo sicuro assi fermi: possibilità di ispezione con motori in controllo Controllo sicuro di : velocità, accelerazione e incremento posizione Controllo sicuro della posizione: ottimizzazione spazi di lavoro e riduzione hardware necessario Ottimizzazione degli spazi di lavoro utili grazie al calcolo sicuro delle distanze di arresto
(SLP, SLS). Miglioramenti introdotti con SAFE Motion Nella soluzione
precedente, la zona di
lavoro pericolosa,
protetta da camme di
sicurezza, doveva essere
maggiorata per tenere
conto dello spazio di
arresto corrispondente
alla massima velocità di
lavoro (90 m/min) SLP, SLS e SD_SafeRC_SLP_Diag_BR Con SafeMotion è possibile
calcolare dinamicamente
lo spazio di arresto
in
funzione della velocità
utilizzata; quindi, in caso di
velocità ridotta, lo spazio di lavoro utile alla
macchina può essere
allargato Controllo sicuro della velocità = 0 (SOS) quindi possibilità di effettuare ispezioni a ripari
aperti
garantendo velocità zero dei motori (motori in controllo, mandrino in STO) Nella precedente soluzione, era necessario tagliare la
potenza ai motori per potere ispezionare la macchina.
In questa situazione era molto difficile riprendere la
lavorazione senza «segnare» il prodotto. SOS Mediante la funzione SOS è possibile garantire in modo
sicuro la velocità zero degli assi evitando lo spegnimento
dei motori (tranne il mandrino), quindi la ripresa della
lavorazione può avvenire senza lasciare segni sul prodotto Miglioramenti introdotti con SAFE Motion Velocità di jog limitate in modo sicuro (SLS) Miglioramenti introdotti con SAFE Motion Miglioramenti introdotti con SAFE Motion ' Parametri macchina aggiornabili da
software grazie a funzionalità di
riconfigurazione macchina sicure
(Safe Machine Options) Limiti di velocità asse Rapporti di riduzione Posizioni di homing e limiti di corsa Miglioramenti introdotti con SAFE Motion ' Completa condivisione (bidirezionale) delle informazioni sicure con il controllo CN della macchina grazie a OpenSafety Miglioramenti introdotti con SAFE Motion ' Diagnostica dell'intero sistema (CN + SAFE) concentrata nel controllo principale
macchina, interrogabile e loggabile da HMI, anche remotato Riferimenti www.br-automation.com www.br-automation.com/en/products/motion-control www.br-automation.com/en/products/safety-technology www.open-safety.org www.ethernet-powerlink.org YOUR GLOBAL PARTNER FOR AUTOMATION EXCELLENCE


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