Storia del progetto
Dieci anni di sicurezza e controllo
Per molte aziende industriali sorge la domanda: vale la pena investire in un'unità di azionamento servoelettrico? Anche la Festo SE & Co. KG, un'azienda leader nella tecnologia di automazione pneumatica ed elettrica, si è posta questa domanda nel 2016. Quasi dieci anni dopo, i vantaggi della loro decisione per il Servomold continuano a farsi sentire - è tempo di riepilogare la positiva collaborazione e trarre conclusioni per il futuro basate sul passato.
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Nel 2016, il Gruppo Krallmann, all'epoca uno dei principali fornitori di soluzioni complete innovative nel settore della lavorazione della plastica e della costruzione di stampi, ci ha presentato un progetto che richiedeva l'esperienza dei nostri ingegneri. La Festo Polymer GmbH, con sede a Sankt Ingbert, aveva bisogno di cinque unità di svitatura per uno stampo che produceva il complesso involucro per il dispositivo di manutenzione pneumatico DB Mini della casa madre Festo.
Festo Polymer produce il case a forma di cubo con spigoli di circa 40 mm di lunghezza, realizzato in poliammide (PA66-GF50) rinforzato con fibra di vetro ad alta resistenza e rigidità. I suoi cinque filetti interni hanno diametri di 1/8", 1/4" e 36 mm con lunghezze comprese tra 12 e 22 mm. In base alle posizioni di questi filetti, quattro dei relativi perni di estrazione sono disposti sul lato di estrazione dello stampo singolo, ognuno spostato di 90° rispetto agli altri, paralleli al piano di separazione. Un quinto perno si muove parallelamente al pacchetto di estrazione nell'asse centrale della macchina.
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I cinque filetti interni e diverse sottosquadre hanno reso lo sformaggio del case una sfida.
Il project manager Hendrik Sanio ha riconosciuto diversi motivi per preferire le unità di avvitatura servoelettriche rispetto alle tradizionali unità azionate idraulicamente. Possiamo così controllare esattamente i movimenti individuali dei singoli nuclei. I momenti di estrazione rispettivi possono essere monitorati e regolati singolarmente, e i filetti di diverse profondità possono essere estratti alla velocità ottimale. Il motore elettrico a servosterzo richiede meno spazio di installazione e consente tempi di ciclo più brevi rispetto alle soluzioni idrauliche. Inoltre, si elimina il rischio di contaminazione da perdite di olio.
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Servomold ha scelto e dimensionato le cinque unità di estrazione in base ai momenti di torsione (MD) compresi tra 6 e 33 Nm determinati nei propri test. Ancora oggi, lo stampo è equipaggiato con quattro unità del più piccolo tipo standard disponibile SAEW040-050-12-0055 (MD fino a 23 Nm) per i filetti da 1/8" e 1/4", e con un azionamento angolare servo "a ingranaggi" di tipo SWZ070-16-0207 (MD fino a 75 Nm) per il filetto metrico più grande.
Il controllo è gestito da un'unità di controllo rack servo mobile di tipo SRS-8.6, in grado di regolare fino a sei servomotori. Questa regola le velocità individualmente in modo che tutti e cinque i nuclei filettati raffreddati a liquido raggiungano contemporaneamente la rispettiva posizione finale durante la retrazione. Il SRS gestisce anche il monitoraggio continuo della coppia su ciascuna unità servo e emette segnali appropriati quando vengono raggiunti determinati valori limite.
Panoramica del progetto
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Cliente
Festo Polymer GmbH
Applicazione
Alloggiamento con sfilamento a 5 vie (PA 6.6 - GF50)
Unità di smontaggio
Sistemi di nucleo filettato
Sistemi di controllo della temperatura
Momenti di torsione
Gewinde laterale: 8 Nm per nucleo filettato
Gewindekernhülse unten: 33 Nm
Tempo di estrazione
1,9 secondi
Controllo del servosterzo
Controllo a cremagliera servo (SRS-8.5-20rn)
Già all'epoca, un componente integrante del sistema: i nostri controlli servo inclusi il pannello di controllo. Grazie al concetto di controllo innovativo, i dipendenti possono monitorare e controllare tutti i parametri e le funzioni importanti durante il funzionamento. Tutti i dati sono rapidamente accessibili sul display digitale, semplificando e rendendo chiara l'ottimizzazione continua del processo di stampaggio a iniezione - nel corso degli anni, ciò risparmia tempo e risorse per la manutenzione complicata o l'usura non necessaria.
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I servomotori sono inoltre dotati di trasduttori di posizione Resolver, il cui punto zero viene referenziato individualmente su ciascuno degli stampi montati e preriscaldati. Lo afferma Thomas Meister, amministratore delegato di Servomold. Preferiamo utilizzare i resolver, poiché devono essere consapevolmente referenziati prima dell'attivazione dello strumento, evitando così una facile autorizzazione anche dopo una modifica meccanica come ad esempio durante la manutenzione. Tuttavia, spesso è il tipo di applicazione e infine il cliente a determinare il tipo di sistema di rilevamento della posizione.
Come ulteriore aspetto di sicurezza, Meister menziona il monitoraggio continuo della forza possibile nei sistemi servoelettrici, il quale rende molto precoce la necessità di manutenzione degli attrezzi, evitando danni fin dall'inizio.
Risparmio di spazio, efficiente dal punto di vista energetico, senza problemi e facilmente manutenibile in modo proattivo. Già all'epoca, il Dr. Jan Oliver Hauch, responsabile dell'area di trasferimento del progetto per le novità dei polimeri presso Festo Polymer, ha sottolineato la sostenibilità del sistema: A causa delle ridotte dimensioni di questi sistemi, le dimensioni degli attrezzi sono rimaste relativamente piccole. Di conseguenza, possiamo utilizzarli sulla Arburg Allrounder 570 S e2 2000-400 con passo di 570x570 mm, che è molto efficiente dal punto di vista energetico. E poiché questo produttore utilizza principalmente pezzi standardizzati, possiamo aspettarci un approvvigionamento sicuro di pezzi di ricambio per il futuro.
Uwe Hemmerling, responsabile della costruzione degli stampi, aggiunge: Il progetto "DB Mini" è stato il primo di una serie di progetti che abbiamo realizzato con l'azienda Servomold. Siamo stati convinti soprattutto dall'alta sicurezza degli stampi e dalla precisione controllabilità dei processi. I movimenti servomotori sono ormai indispensabili nella moderna costruzione degli stampi.