EWA è la prima testa di alesatura al mondo completamente automatizzata, che non necessita della presenza dell’operatore per la correzione della misura.
Il costruttore di utensili BIG KAISER stravolge ancora una volta le regole con una gamma di teste di alesatura innovative tra cui spicca EWA, la prima al mondo completamente automatizzata.
di Claudia Pirotta
L’esperienza di BIG KAISER dimostra che lo sforzo che l’azienda ha profuso in questi ultimi anni (per la precisione dal 2011 al 2019) alla ricerca di qualcosa di rivoluzionario si riesce a concretizzare. In occasione della scorsa EMO di Hannover, infatti, l’azienda ha scoperto le sue carte mostrando per la prima volta al pubblico EWA, una testa di precisione per l’alesatura completamente automatizzata.
Anticipare le tendenze di mercato ponendo particolare attenzione ai principi dell’Industria 4.0 e guardando a innovazione, precisione e sicurezza, è il tratto distintivo del produttore elvetico di utensili, che conta 170 dipendenti a livello globale e ha filiali in Svizzera, Germania e USA. Parte del Gruppo BIG Daishowa, BIG KAISER sviluppa e produce autonomamente i componenti elettrici delle sue soluzioni, dai display digitali ai sistemi di misura, fino a sistemi per il controllo e monitoraggio wireless degli utensili di barenatura e alesatura. Anche il nuovo dispositivo intelligente EWA, dunque, è “100% made in BK”. Con Giampaolo Roccatello, Responsabile Vendite e Marketing in Europa, scopriamo la genesi e le peculiarità della nuova testa di alesatura.
Il sistema intelligente per alesatura EWA consente di risparmiare tempo e ridurre gli scarti di materiale.
L’UNICA CON MICROCHIP
“La testina EWA, dove ‘A’ sta per Automatica, è lo sviluppo naturale della testa digitale EWD lanciata nel 2011, e poi della EWE con connessione Bluetooth. Tutte le teste digitali oggi sul mercato visualizzano il dato, dando la lettura in tempo reale. Tuttavia, EWA è l’unica in grado di registrare una storia e inviarla tramite un file editabile a qualsiasi computer. Grazie al microchip di cui è dotata, il valore letto diventa la base per un’analisi dei dati. Per portare un esempio calzante, pensiamo alla differenza tra un orologio al quarzo e uno smartwatch: entrambi restituiscono un valore; mentre il primo lo mostra, il secondo lo analizza ed eventualmente lo trasforma, perché comunica con l’esterno”, spiega Roccatello.
“Il sistema di comunicazione Bluetooth di EWA è validato da anni di applicazioni reali nelle aziende metalmeccaniche”, afferma Giampaolo Roccatello, Responsabile Vendite e Marketing in Europa per BIG KAISER.
ROBUSTA TRASMISSIONE BLUETOOTH
Quando BIG KAISER aveva proposto la sua prima testa digitale nel 2011, aveva già ben chiaro che l’obiettivo finale sarebbe stato l’automatizzazione del ciclo di barenatura e non si sarebbe accontentata di dotare il sistema di un “semplice” display per la lettura del dato in tempo reale. Di conseguenza, l’azienda ha concentrato i suoi sforzi per equipaggiare la testa con un microchip e renderla intelligente. Nell’arco di questi otto anni, la diffusione capillare della testa digitale EWE in produzione ha permesso a BIG KAISER di verificare la robustezza della comunicazione Bluetooth del suo sistema all’interno delle aziende: “Quando oggi diciamo che il nostro sistema è validato per le aziende metalmeccaniche, possiamo affermarlo forti di questi anni di esperienza”, sottolinea il Manager, che prosegue: “Oggi alla testa digitale sono stati aggiunti un motore e un attuatore piezoelettrici. Il motore è preciso, veloce e consuma poca batteria, mentre l’attuatore blocca il motore durante la rotazione, evitando che la forza centrifuga sposti il carrello”.
Basta un’app per collegare in modalità wireless le teste digitali di barenatura a smartphone, tablet e wearables.
LAVORAZIONI VELOCI E PRECISE
La testa intelligente EWA è disponibile in due modelli. Uno, di tipo periferico, per diametri da 68 a 90 mm; il secondo modello è centrico, per piccoli diametri. La testa si muove in modo rapido e preciso e permette di realizzare la barenatura di fori di diametri diversi con meno utensili e meno passaggi. “La testa viene mossa regolando la misura attraverso un tablet o qualsiasi altro dispositivo mobile (smartphone o smartwatch). La correzione della misura è automatica, ma il ciclo di barenatura è manuale e richiede l’intervento dell’operatore. In alternativa”, prosegue Roccatello, “è possibile usare un software esterno per controllare il movimento della testa stessa”.
A titolo dimostrativo, durante EMO 2019, BIG KAISER ha installato la nuova testa su un centro di lavoro CNC FANUC. EWA gestisce in modo automatico l’intero ciclo di alesatura, dall’esecuzione del foro iniziale alla sua misura, fino alla regolazione diretta dell’utensile a completamento del processo. Nel caso citato l’integrazione è stata realizzata con un PC esterno, ma l’azienda sta già collaborando con i più importanti costruttori di macchine utensili per integrarne il controllo direttamente nel controllo macchina, trasformando l’opzione ‘barenatura automatica’ in un ciclo di lavoro standardizzato. “Il sistema automatico ha una ripetibilità dimostrata entro i 2 µm: ogni foro porta con sé un ciclo di misura che ne attesta l’affidabilità”, evidenzia Giampaolo Roccatello.
Il 2020 è l’anno in cui questa versione di EWA sarà disponibile per tutti. Nel frattempo, BIG KAISER sta già lavorando al futuro, per renderla ancora più automatizzata e “pensante”. “In questi ultimi anni si è parlato molto di opportunità e nuovi scenari legati alla diffusione di Industria 4.0 nelle fabbriche”, prosegue Roccatello. “Molte volte, però, ci si è concentrati esclusivamente sulla tecnologia della macchina utensile o sui software, dimenticando che anche l’utensile può fare la differenza in termini di innovazione”. E con lo sviluppo di EWA, BIG KAISER ha dimostrato che il futuro delle lavorazioni di precisione è soprattutto nella testa.
La testa di alesatura può lavorare in un ciclo closed-loop completamente automatico.
FOCUS1: IDENTIKIT DI EWA
Il sistema intelligente per l’alesatura, compatibile con l’intera gamma di accessori BIG KAISER, ha debuttato a EMO Hannover 2019 e dal 2020 è disponibile sul mercato. È capace di operare in modo completamente automatizzato senza richiedere la presenza di un operatore, limitando quindi il rischio di errore manuale. Poiché il processo non viene interrotto per eseguire le misurazioni a mano e regolare l’utensile, la lavorazione è più veloce e precisa. Gli scarti di materiale dovuti a imprecisioni nella regolazione si riducono notevolmente. “Un sistema che fa affidamento esclusivamente sulla competenza dell’operatore a bordo macchina può essere soggetto ad errori. Poter contare sulla precisione e ripetibilità del taglio in modo automatico consente invece di impiegare le risorse tecniche in ambiti più strategici”, spiega Roccatello.
Il motore, robusto e affidabile, è sigillato con grado di protezione IP69 contro sporco e schizzi di acqua. Il dispositivo di bloccaggio fornisce maggiore stabilità e ripetibilità e assicura la massima precisione a velocità di taglio anche superiori a 200 m/min. Un accelerometro rileva le vibrazioni del processo di taglio e, in caso di superamento di una determinata soglia, avvisa la macchina affinché questa possa aggiustare i parametri di conseguenza.
Al momento sono disponibili due modelli: uno periferico per diametri da 68 a 90 mm; i 22 mm di intervallo di regolazione assicurano la massima flessibilità. Il modello centrico ha una barra di alesatura centrale e il refrigerante interno ed è pensato per i piccoli diametri. EWA si connette via wireless alla app di BIG KAISER per tablet e smartphone, che consente il monitoraggio e la configurazione intuitiva dei parametri di taglio. Inoltre, il sistema di alesatura può anche comunicare con una macchina per il pre-setting, così da trasferire le misure del diametro senza alcun intervento da parte di un operatore.
BIG KAISER progetta, produce e commercializza utensili e soluzioni per lavorazioni meccaniche di altissima precisione.
FOCUS2: ANCHE BIG KAISER ADERISCE A UMATI
Anche BIG KAISER aderisce ad UMATI (Universal Machine Tool Interface), un’iniziativa dell’associazione costruttori tedeschi macchine utensili VDW nata con l’obiettivo di stabilire un linguaggio standard unico per le macchine utensili e abilitare pienamente la connettività in chiave IIoT. UMATI realizza un’interfaccia flessibile e standardizzata per lo scambio dei dati nelle macchine, facilitando la comunicazione senza soluzione di continuità tra macchine, sistemi e software anche di fornitori diversi. Basato sul protocollo standard internazionale OPC UA, abilita un’integrazione semplice, veloce e sicura nei sistemi IT tra macchine e componenti quali gli utensili, con notevole risparmio di tempo e denaro.
Grazie allo standard UMATI, dunque, anche la nuova testa di alesatura EWA montata su un centro di lavoro CNC e collegata a un PC può caricare i parametri di taglio su cloud e condividerli con altri computer. Jose Fenollosa, Responsabile del reparto R&D di BIG KAISER, commenta così l’iniziativa: “La collaborazione con UMATI ci permetterà di incrementare la sofisticazione dei nostri prodotti, rendendo il più semplice possibile l’integrazione tra sistemi e mettendo a disposizione dei nostri clienti la connettività necessaria per cogliere appieno le opportunità di Industria 4.0. Per esempio, grazie ai dati raccolti dai diversi sensori presenti sugli utensili sarà possibile effettuare analisi approfondite, rendendo così le lavorazioni ancora più efficienti”. ©TECN’É
La connettività wireless delle teste di alesatura EWE ne semplifica controllo e gestione durante il montaggio degli utensili.