Una soluzione firmata HEIDENHAIN per la sicurezza: l’encoder ECN/EQN serie 1100, con innesto meccanico sporgente sull’albero.
Contemporaneamente all’emanazione della Direttiva Macchine europea, è stato annunciato il nuovo “Safety Standard”: esso introduce cambiamenti fondamentali nella qualificazione della sicurezza per i componenti delle macchine che contribuiscono a una funzionalità in tale ambito.
di Eleonora Dolce
La Direttiva Macchine e il “Safety Standard” di recente applicazione mostrano come HEIDENHAIN sia un partner sicuro e affidabile nel tempo. HEIDENHAIN ha “acceso” una serie di collaborazioni con Istituti specializzati al fine di certificare i nuovi sviluppi dei componenti per la tecnologia della sicurezza, in conformità agli standard attuali. Grazie al know-how acquisito nel corso degli anni nella tecnologia di controllo e nella metrologia, il noto produttore di sistemi di misura lineari e angolari, trasduttori rotativi, visualizzatori di quote e controlli numerici per funzioni di posizionamento evolute ha sviluppato soluzioni pratiche ed efficaci.
Le apparecchiature firmate HEIDENHAIN vengono utilizzate principalmente su macchine utensili di alta precisione, oltre che su impianti per la produzione e il trattamento di componenti elettronici. Grazie all’esperienza e alla competenza nella progettazione e nella produzione di sistemi di misura e di controlli numerici, la società può sempre garantire i presupposti per l’automazione degli impianti e delle macchine di produzione del domani, rimanendo fedele alle normative in vigore.
NORMATIVE ASSOLTE
È responsabilità del produttore di encoder descrivere il comportamento del sistema di misura in caso di guasto. Attraverso questa procedura, il costruttore del controllo/inverter può verificare se è possibile rilevare il guasto descritto e a cosa corrisponde. Secondo la norma EN ISO 13849-1, sono due gli aspetti essenziali da considerare a tal proposito: l’esame probabilistico di una funzione di sicurezza necessita di informazioni sulla frequenza di malfunzionamento dell’encoder e sulle capacità del controllo di riconoscere inequivocabilmente l’errore. Inoltre, nella maggior parte dei casi, le applicazioni per gli encoder richiedono una “single-fault tolerance”: il verificarsi anche di un singolo guasto non deve portare a una situazione pericolosa. La capacità di rilevare ogni guasto deve essere quindi molto accurata. Alcuni guasti, però, non possono essere rilevati dal CNC; inoltre, ci sono situazioni in cui il guasto non può essere rilevato. Per poter comunque assicurare una tolleranza su “single-fault” è richiesta l’esclusione di questo tipo di difetto. Il costruttore del controllo deve indicare il caso di “fault exclusion”, dandone giustificazione, e i risultati devono essere verificati tramite test. Il costruttore della macchina è tenuto a classificarne l’idoneità al “Safety Standard”, in base al Performance Level (PL, norma EN ISO 13849-1), o al “Safety Integrity Level” (SIL, norma EN 61508). Tra i diversi adempimenti, il costruttore deve accertare la probabilità di un guasto nel frangente pericoloso – definito dal valore PFHd – per l’intera macchina.
Su specifica richiesta, HEIDENHAIN fornisce i seguenti dati per un encoder o un gruppo di encoder che non abbia già il proprio PFHd (encoder certificati safety con protocollo EnDat 22 full digital): valore MTTF dell’encoder, indicatore della probabilità di guasti; tabella errori commentata della norma EN 61800-5-2 (tabella D.16); dichiarazioni di “fault exclusion” per la perdita della connessione meccanica. Il costruttore della macchina può utilizzare queste informazioni per verificare se i requisiti per il controllo dell’encoder siano soddisfatti e, inoltre, riceve i dati per calcolare il tasso di guasti pericolosi della sua macchina. Non è inclusa alcuna dichiarazione in merito all’idoneità degli encoder per il controllo di alcune categorie (per esempio PL “d”, SIL-2).
SOLUZIONI HEIDENHAIN
La recente Direttiva Macchine ha comportato per HEIDENHAIN un aumento della domanda di encoder con “fault exclusion”, al fine di evitare la perdita di accoppiamento tra albero e statore. Per soddisfare quest’esigenza, è stata sviluppata una nuova configurazione meccanica per gli encoder assoluti multigiro EQN 1135 a trasmissione dati “full digital” EnDat 22, con innesto meccanico sporgente sull’albero. La soluzione tiene conto anche della compatibilità meccanica con altri encoder della stessa taglia da 36 mm, come gli encoder induttivi della serie EBI/ECI 11xx, con designazione EnDat 22 “full digital”. La nuova configurazione è stata prevista anche per gli encoder EQN 1337 con soluzione antislittamento sul giunto statore e accoppiamento conico con vite provvista di sistema antiallentamento certificato, sempre garantendo la compatibilità meccanica con le altre soluzioni di taglia 58 mm con principio di funzionamento ottico o induttivo. Le varie connessioni meccaniche “fault exclusion” per gli encoder HEIDENHAIN sono realizzate in collaborazione con il noto Ente di certificazione TÜV Süd.
Gli encoder EQN 1337 offrono una soluzione antislittamento sul giunto statore e accoppiamento conico con vite provvista di sistema antiallentamento certificato.