Flexium potenzia la nuova rettificatrice senza centri aerospaziale
L’azienda specializzata nella produzione di rettificatrici, RefreshEng, con sede nel Regno Unito, ha lanciato una rettificatrice senza centri riprogettata sulla base di una delle macchine più usate al mondo, con il supporto di NUM nello sviluppo del software. L’aggiornamento prevede la conversione di tutte le macchine esistenti della famiglia Cincinnati 2-OM con sistemi automatizzati e di precisione disponibili sulle rettificatrici senza centro all’avanguardia, ma con una spesa inferiore del 60% rispetto al costo di una nuova macchina.
Gli aggiornamenti trasformano l’originale architettura idraulica e meccanica dei modelli 2-OM, con il controllo fisso di camma e stilo, in un sistema avanzato basato sul software CNC che prevede fino a sette assi di movimento. Inizialmente, la nuova macchina è stata concepita per il settore aerospaziale ed è dotata di un software specifico per l’applicazione che consente di automatizzare la produzione delle viti di fissaggio svasate, a bottone e a rilievo utilizzate nella produzione di fusoliere e motori per l’aviazione.
Per completare l’automazione, l’aggiornamento RefreshEng incorpora numerose funzionalità avanzate, tra cui i sensori acustici che monitorizzano automaticamente e compensano l’usura della mola. Il sistema di rilevazione viene utilizzato anche per regolare dinamicamente la velocità di avanzamento della mola per effettuare la funzione di “gap elimination”. Questa funzionalità, da sola, può ridurre la durata dei cicli di rettifica del 20% circa in un lotto di parti grezze. Una maggiore risoluzione nel controllo del movimento e la capacità di interpolare il movimento migliorano sia la precisione della rettifica che la gamma di forme che possono essere lavorate. La mola è stata adattata tramite un sistema di bilanciamento dinamico. La velocità della mola può anche essere modificata in base ai diversi materiali. Un’altra funzionalità chiave è costituita dalla scelta di caricatori automatici a rilascio, con guida o frontali.
Questa idea di allontanarsi dalla conoscenza specifica di RefreshEng del settore della rettifica senza centri, ha avuto origine dai suoi consolidati servizi di lavorazione nel Regno Unito e in Europa. Molti dei clienti desideravano ricondizionare le proprie macchine più datate per portarle a un livello avanzato, migliorare la velocità effettiva ed eliminare le operazioni manuali, ma non riuscivano a trovare il supporto tecnico adatto a questo lavoro. RefreshEng ha riconosciuto l’opportunità, in particolare per le diffusissime macchine Cincinnati 2-OM, in quanto si stima che siano presenti ancora 2000 macchine di questo tipo solo nel Regno Unito.
Il personale di RefreshEng, che aveva esperienza nella progettazione di rettificatrici, aveva le idee chiare su come aggiornare l’architettura meccanica. Per questo scopo era necessario sostituire le parti idrauliche con un meccanismo di movimento controllato da servomotori e apportare numerose modifiche alla struttura sottostante, inclusi nuove fusioni per montare i componenti meccanici ed elettronici. L’ostacolo principale per il CEO di RefreshEng Damian Clements consisteva nel trovare un fornitore CNC che fosse preparato ad integrare le competenze della sua azienda con la conoscenza del software dei sistemi di controllo di alto livello. Per rendere fattibile il progetto dal punto di vista finanziario, RefreshEng voleva inoltre che il fornitore CNC rimandasse il costo degli sforzi di sviluppo fino all’avvio della vendita su vasta scala della macchina. Una precedente esperienza positiva con NUM spinse Clements a discutere del progetto prima con NUM UK. NUM si offrì di fungere da partner virtuale per consentire al proprio personale esperto di programmazione di lavorare al fianco del personale RefreshEng come team di sviluppo.
RefreshEng fornì a NUM i diagrammi di flusso in cui era illustrato il funzionamento previsto per la nuova macchina, in modo da poter sviluppare il software per la logica di controllo e l’interfaccia operatore. Gli ingegneri di entrambe le aziende lavorarono in collaborazione, spesso utilizzando strumenti di comunicazione in Internet per collegare il prototipo in remoto allo scopo di realizzare e collaudare il nuovo sistema di controllo. Sebbene il tipo di interfaccia uomo-macchina (HMI) personalizzata desiderata da RefreshEng fosse alquanto nuovo per questo tipo di macchina, gli sviluppatori software di NUM completarono il lavoro in soli 3-4 mesi. La programmazione aperta dell’interfaccia uomo-macchina di Flexium fu l’elemento catalizzatore per questo rapido ciclo di progettazione. Oltre a fornire la struttura di controllo, NUM ha anche sfruttato la programmabilità dell’interfaccia uomo-macchina per generare un approccio unico al software di controllo, allo scopo di semplificare l’uso e iniziare a realizzare un’immagine del marchio per l’ingresso di RefreshEng nel mercato delle rettificatrici.
Il software NUM si avvale di finestre di dialogo per semplificare la programmazione e consente di creare nuovi profili di rettifica in meno di un minuto. L’operatore compila semplicemente i campi di dati in base alla sequenza sullo schermo, che include rappresentazioni grafiche dei fasteners, e il profilo viene generato automaticamente. Le parti possono quindi essere prodotte in modo completamente automatico e il software della macchina si occupa anche di eseguire attività di perfezionamento come la ravvivatura della mola.
L’hardware è basato sull’economico kernel CNC Flexium 68, con un’interfaccia uomo-macchina touchscreen FS152i, un pannello macchina con volantino a disposizione dell’operatore per la programmazione e il controllo, oltre a unità MDLU3 e servomotori BPX con encoder assoluti. Gli assi vengono controllati (secondo il modello della macchina) in base all’avanzamento, alla traslazione e alla rotazione della mola, nonché in base all’avanzamento e alla traslazione del ravvivamole, e alla regolazione laterale del fermo e del mandrino.
“Questo progetto esemplifica il modo in cui NUM lavora”, afferma Steve Moore di NUM UK. “L’obiettivo principale della nostra azienda è aiutare piccoli o medi produttori di macchinari a diventare competitivi, pertanto abbiamo investito molto in una struttura di ricerca e sviluppo decentralizzata che include ingegneri in tutto il mondo. Siamo inoltre lieti di personalizzare la nostra tecnologia CNC per supportare i clienti.”
(Settembre 2013)