Schema di principio per l’utilizzo di EB80 in ambito Industry 4.0. Nella foto in home page: isola di valvole della serie EB80 con fieldbus e moduli di IO.
Metal Work, specializzata in componenti pneumatici ed elettrici per l’automazione industriale, si è attivata nella ricerca e nello sviluppo di prodotti e processi in linea con i principi di Industry 4.0. Dalle valvole elettropneumatiche EB80 a un nuovo trasduttore di posizione lineare smart, fino all’integrazione di robot collaborativi con i prodotti di handling serie V-Lock nell’ambito dell’automazione del montaggio.
di Anita Gargano
Da un paio di anni a questa parte capita sempre più frequentemente, nelle occasioni più disparate, di imbatterci nel termine Industry 4.0: non vi è esposizione, evento o tavola rotonda di carattere tecnico o sociale ove non si faccia cenno a questo slogan che ormai è quasi diventato un mantra.
Ad oggi, a distanza di qualche tempo dal suo lancio, quella che era partita in Germania come una serie di linee guida generali di carattere tecnico-organizzativo si sta concretizzando in una moltitudine di applicazioni e prodotti tangibili, con le più svariate declinazioni. Diversi costruttori di beni strumentali e progettisti di applicazioni informatiche si stanno ingegnando per realizzare prodotti sempre più attinenti ai temi proposti da Industry 4.0, sia dal punto di vista dei componenti fisici che dal punto di vista organizzativo e strutturale, con lo sviluppo di architetture informatiche di tipo hardware e software allineate con le nuove esigenze.
Il contesto delineato infatti dalle linee guida, ovvero l’automazione della produzione mediante l’integrazione di varie discipline tecnologiche tra le quali la meccatronica e l’informatica, è talmente ampio e ambizioso, che di fatto non vi sono limiti allo sviluppo di nuove applicazioni.
ISOLE DI VALVOLE INTELLIGENTI
Metal Work (www.metalwork.it), azienda italiana che da 50 anni realizza componenti pneumatici ed elettrici per l’automazione industriale, si è da tempo attivata con iniziative concrete nella ricerca e nello sviluppo di prodotti e processi in linea con questa nuova tendenza. “Sono stati infatti lanciati diversi progetti per la realizzazione di nuovi prodotti innovativi e la loro completa integrazione in una tipica fabbrica automatizzata secondo i principi di Industry 4.0”, afferma Corrado Tamiozzo, Project Manager di Metal Work. Il primo prodotto sviluppato secondo questa filosofia è la serie di valvole elettropneumatiche EB80. Si tratta di un sistema completo e innovativo costruito intorno al prodotto di base, ovvero valvole pneumatiche di ultima generazione che possono essere comandate con sistemi di controllo multipolari oppure con bus di campo. Il sistema EB80, oltre a disporre di svariati input e output analogici e digitali, contempla anche funzionalità avanzate che, tra l’altro, consentono di comunicare al sistema di controllo una serie di dati diagnostici di particolare interesse quali il numero di cicli eseguiti, lo stato di funzionamento della singola valvola ed eventuali guasti localizzati. “Queste ultime funzionalità sono di particolare interesse ai fini dell’integrazione nel mondo Industry 4.0 che fa della diagnostica integrata uno dei suoi principali pilastri. Al momento la parte diagnostica è già stata sviluppata nelle schede elettroniche grazie all’utilizzo di processori di ultima generazione montati di serie”, prosegue Tamiozzo. “Con l’implementazione di questa interessante caratteristica, l’isola di valvole EB80, oltre a comunicare in real-time con il controllore di processo (PLC o altro) gli usuali dati necessari al normale funzionamento del sistema elettropneumatico sarà anche in grado di raccogliere e trasmettere al modulo di gestione, in maniera aciclica, una serie di dati statistici relativi al suo funzionamento che poi potranno essere elaborati e memorizzati in opportuni sistemi di storage, presenti in azienda o remotati in un cloud server”.
TRASDUTTORE DI POSIZIONE LINEARE EVOLUTO
Un secondo prodotto che Metal Work sta sviluppando, in collaborazione con un’importante azienda leader nel campo della sensoristica, è un trasduttore di posizione lineare di tipo smart, in grado di elaborare i dati rilevati e fornirli a un sistema di elaborazione secondo i protocolli indicati da Industry 4.0.
“Questo prodotto viene derivato da un trasduttore lineare di tipo magnetico che, montato su un cilindro pneumatico, normalmente fornisce un segnale di tensione proporzionale alla posizione dello stelo del cilindro. L’evoluzione per Industry 4.0 prevede l’integrazione all’interno del trasduttore di un microprocessore che elabora il segnale misurato e fornisce dati complessi quali la velocità di traslazione, il numero di cicli e la distanza percorsa dal cilindro sul quale viene montato. In tal modo il sistema di controllo, al quale vengono inviati i dati raccolti, può prevedere se e quando effettuare interventi di manutenzione preventiva come ad esempio la sostituzione delle guarnizioni del cilindro pneumatico”, aggiunge Tamiozzo.
Trasduttore di posizione per Industry 4.0.
AUTOMAZIONE DEL MONTAGGIO CON I ROBOT COLLABORATIVI
Nell’ambito dell’automazione del montaggio, Metal Work sta anche lavorando con un importante produttore di robot collaborativi. I cobot si integrano alla perfezione con i prodotti di handling della serie V-Lock, sviluppati da Metal Work, che si caratterizzano per il fatto di poter essere montati, smontati e riconfigurati in maniera estremamente agevole.
Si tratta infatti di un sistema completo per la manipolazione, i cui componenti sono dotati di una interfaccia a coda di rondine standardizzata che ne facilità l’assemblaggio al fine di montare e riconfigurare catene cinematiche in maniera semplice e veloce: ogni componente viene collegato al precedente e/o al successivo mediante staffe a V che fanno presa sulla coda di rondine presente sul componente stesso; la chiusura delle staffe avviane mediante il serraggio di due viti laterali, facilmente accessibili, utilizzando una comunissima chiave esagonale.
“Un sistema di componenti talmente facile da montare e riconfigurare manualmente quale V-Lock consente di sfruttare al massimo le potenzialità di un robot collaborativo che può interagire con l’uomo, permettendo all’operatore di cambiare in maniera semplice e veloce diverse composizioni di pinze, attuatori rotanti e attuatori lineari”, spiega Tamiozzo. “Oltretutto, mediante adattatori universali chiamati V-Lock Trasformer, è possibile integrare in questa famiglia anche componenti che vengono da altri produttori, come ad esempio dei sistemi di presa a ventosa”.
Il sistema V-Lock utilizzato con un robot collaborativo.
DOVE SI TESTANO LE SOLUZIONI DI ULTIMA GENERAZIONE
Metal Work però non sta solo sviluppando smart components integrabili in applicazioni Industry 4.0, ma sta anche creando le condizioni per verificarne l’effettiva utilizzabilità. Infatti, in collaborazione con un pool di aziende italiane del settore manifatturiero, sta realizzando un mini-sito produttivo dove verranno testate le varie soluzioni tecnologiche mirate all’implementazione dei concetti che stanno alla base del mondo Industry 4.0. “Metal Work vi parteciperà con i propri componenti di ultima generazione (isole di elettrovalvole intelligenti, sensori smart, sistemi di handling flessibili e facilmente riconfigurabili), mentre altre aziende del team di lavoro apporteranno le proprie soluzioni produttive, gestionali e informatiche”, conclude Tamiozzo. “In tal modo verrà concretizzato, in un unico sito produttivo, un complesso simulatore nel quale implementare e testare diverse tecnologie, meccatroniche e informatiche, applicate a prodotti di ultima generazione che interagiranno tra di loro, raccogliendo dati produttivi, elaborandoli in maniera opportuna secondo algoritmi sviluppati ad hoc, per poi raccoglierli in avveniristiche strutture di memorizzazione dei dati. Il tutto in perfetto stile 4.0”. ©Èureka!
I cobot si integrano alla perfezione con i prodotti di handling della serie V-Lock, sviluppati da Metal Work, che si caratterizzano per il fatto di poter essere montati, smontati e riconfigurati in maniera estremamente agevole.
