La funzione DRC-Direct Robot Control di Mitsubishi Electric integrata nei controlli numerici M8V semplifica l’integrazione tra macchine utensili e robot e garantisce notevoli benefici per OEM, integratori e utilizzatori finali.
La funzione DRC-Direct Robot Control di Mitsubishi Electric semplifica l’integrazione tra macchine utensili e robot e apre la porta a una serie di benefici.
di Andrea Pagani
Il settore della costruzione di macchine utensili sta attraversando una fase di mercato particolarmente complessa. I dati più recenti forniti da UCIMU-Sistemi per Produrre mostrano un quadro contrastante: se da un lato il mercato domestico italiano evidenzia una ripresa (+12%), dall’altro l’export segna un pesante -7,7%. “Una dinamica che riflette le difficoltà del contesto internazionale, aggravate dai dazi imposti dagli Stati Uniti su quelle materie prime che incidono significativamente sul costo finale di molti beni strumentali”, commenta Marco Filippis, Marketing Manager delle divisioni Factory Automation & Mechatronics CNC della filiale italiana di Mitsubishi Electric.
Parallelamente, il comparto dell’automazione industriale mostra segnali ancora più preoccupanti. Secondo ANIE, dopo un tonfo del 30% registrato l’anno scorso, il primo semestre di quest’anno ha visto un’ulteriore contrazione del 6%. Numeri che rendono complesso tracciare previsioni affidabili persino nel breve termine. “In questo scenario di volatilità, i costruttori di macchine utensili e i system integrator sono chiamati a fare di necessità virtù, ottimizzando le risorse disponibili e distinguendosi dalla concorrenza attraverso soluzioni tecnologiche innovative e servizi a valore aggiunto. Non basta più proporre un prodotto tecnicamente valido: serve offrire un ecosistema completo che semplifichi la vita sia a chi costruisce le macchine, sia a chi le utilizza quotidianamente in produzione”, aggiunge Filippis.
Marco Filippis, Marketing Manager delle divisioni Factory Automation & Mechatronics CNC della filiale italiana di Mitsubishi Electric.
QUANDO UNO PIÙ UNO FA TRE
L’integrazione tra macchine utensili e robot rappresenta una delle frontiere più interessanti dell’automazione. La possibilità di affiancare a un centro di lavoro o a un tornio un robot per il carico e scarico dei pezzi, o per operazioni accessorie come la sbavatura o il controllo qualità, permette di incrementare significativamente la produttività dell’impianto, soprattutto nelle lavorazioni senza presidio. Fino a oggi, però, questa integrazione ha presentato diverse criticità. Dal punto di vista hardware, era necessario prevedere schede di interfaccia specifiche anche solo per far dialogare il controllo numerico della macchina e il robot. Sul fronte software, la situazione risultava ancora più complessa: l’operatore doveva padroneggiare sia il linguaggio ISO sia quello di programmazione del robot. Due competenze distinte, difficili da trovare in un unico professionista.
Mitsubishi Electric ha eliminato il problema alla radice introducendo la funzione DRC-Direct Robot Control nei propri controlli numerici M8V. In altre parole, il CNC dispone dell’hardware e del software necessari per pilotare l’automazione direttamente dal pannello del controllo numerico, il tutto utilizzando il medesimo linguaggio (G-code) con il quale viene programmata la macchina utensile.
Dal punto di vista dell’architettura di sistema, la soluzione è davvero di tipo plug & play: per abilitare la comunicazione tra controllo numerico e robot è sufficiente collegare un cavo Ethernet e cablare i circuiti di emergenza. A questo punto il robot viene riconosciuto come un asse aggiuntivo della macchina e, attraverso un’interfaccia dedicata nel CNC M8V, è possibile gestire ogni aspetto della sua operatività. Il PLC incorporato nel controllo numerico monitora tutti i componenti del robot, inclusi sensori e gripper, rendendo macchina utensile e robot un unico sistema integrato.
Il CNC di Mitsubishi Electric dispone dell’hardware e del software necessari per pilotare l’automazione direttamente dal pannello del controllo numerico.
VANTAGGI CONCRETI PER OEM E SYSTEM INTEGRATOR
I benefici derivanti dall’utilizzo della funzione Direct Robot Control di Mitsubishi Electric sono evidenti già nelle prime fasi di sviluppo e costruzione dell’impianto. “L’eliminazione delle schede per l’interfacciamento riduce costi, complessità progettuale e potenziali punti di guasto. Il cablaggio risulta inoltre semplificato, con vantaggi in fase di assemblaggio”, spiega Simone Farruggio, Product Manager Robot di Mitsubishi Electric Factory Automation. Ridotti anche i tempi di messa in servizio: potendo lavorare all’interno di un unico ambiente di programmazione, si azzerano i rischi derivanti da errori di sincronizzazione o di comunicazione. DRC elimina alla fonte il problema, rendendo ogni passaggio fluido e privo di ostacoli.
La funzione Direct Robot Control abilita, inoltre, una funzione avanzata del controllo M8V: la gestione di part system multipli sincronizzati. In pratica, è possibile dedicare un canale di programmazione alla macchina utensile e uno al robot, sincronizzandoli tra loro. Questo abilita scenari operativi molto sofisticati, dove robot e macchina lavorano in parallelo ottimizzando i tempi morti. Un esempio (tra i tanti possibili) è quello ottenibile in una cella di tornitura. Nella configurazione tradizionale, il robot carica il grezzo in macchina, attende il termine del ciclo di lavoro, scarica il pezzo finito e lo deposita su un pallet. Durante tutta la fase di tornitura, il robot resta sostanzialmente inattivo. Grazie alla sincronizzazione dei part system, è possibile programmare il robot affinché, una volta caricato il pezzo in lavorazione, si dedichi ad altre attività. Può, ad esempio, effettuare la sbavatura dei pezzi già torniti, preparare i grezzi per i cicli successivi o eseguire operazioni di controllo qualità sui particolari già completati. Quando la lavorazione in corso termina, il robot interrompe momentaneamente l’attività accessoria, scarica il pezzo tornito e carica il successivo, per poi riprendere con le altre operazioni.
Con un adeguato layout, un singolo robot può asservire contemporaneamente due macchine utensili, moltiplicandone il potenziale produttivo.
Simone Farruggio, Product Manager Robot di Mitsubishi Electric Factory Automation.
PIÙ SEMPLICE ANCHE PER GLI UTILIZZATORI FINALI
Se i vantaggi per chi costruisce le macchine sono significativi, quelli per gli utilizzatori finali risultano ancora più rilevanti. Il primo e più immediato riguarda la gestione operativa quotidiana. “Un operatore esperto nell’utilizzo di macchine utensili a controllo numerico, quindi abituato a lavorare con il linguaggio G-code, potrà programmare e gestire anche il robot senza necessità di formazione specifica. Un aspetto tutt’altro che marginale, vista la difficoltà nel reperire personale qualificato”, chiarisce Simone Farruggio.
La gestione e il monitoraggio dell’intero sistema avvengono da un unico punto di accesso, il pannello del controllo numerico, grazie al PLC integrato nel CNC. L’operatore non deve più destreggiarsi tra interfacce diverse, con logiche e linguaggi differenti. Questo si traduce in minori possibilità di errore, tempi di intervento ridotti e una curva di apprendimento molto più rapida per i nuovi assunti. Poi, come accennato, la sincronizzazione tra macchina utensile e robot permette di ottimizzare i cicli di lavorazione con una semplicità finora impensabile.
Un altro ambito applicativo interessante riguarda l’integrazione del robot direttamente all’interno della macchina utensile. È una tendenza sempre più diffusa tra i costruttori, che cercano di ottimizzare gli ingombri e di ridurre i tempi di movimentazione dei pezzi. Questa soluzione pone però un problema significativo: l’ambiente interno di una macchina utensile è particolarmente aggressivo per un robot, a causa della presenza di truciolo, lubrorefrigerante e polveri abrasive. Mitsubishi Electric ha affrontato questa sfida agendo su due fronti. “Per quanto riguarda il robot, il grado di protezione IP67 e il sistema di pressurizzazione interna impediscono l’ingresso di truciolo e liquidi all’interno dei giunti”, spiega Simone Farruggio. “La funzione Vibration Cutting Control del CNC, invece, genera delle micro-oscillazioni sull’utensile che riducono significativamente le dimensioni del truciolo prodotto durante la lavorazione. La combinazione di queste due tecnologie permette al robot di operare stabilmente all’interno della macchina utensile senza subire danni, aprendo la strada a configurazioni compatte e ad alta produttività”.
I costruttori di macchine possono integrare con grande facilità l’automazione robotizzata, collocandola persino all’interno delle macchine stesse.
SERVIZI COMPLETI, SEMPRE E OVUNQUE
Il settore italiano della costruzione di macchine e impianti conta su una significativa quota di export: significa che la maggior parte di essi verrà installata tra Europa, Asia e Americhe. Questo apre la strada a un ulteriore tema: quello del servizio post-vendita. Potendo contare su un partner dalla presenza internazionale come Mitsubishi Electric e sulla relativa rete di assistenza globale, diventa più facile gestire qualsiasi tipo di intervento.
OEM e utilizzatore potranno così contare su un servizio globale grazie alle rispettive filiali locali di Mitsubishi Electric. Quando una macchina installata in Cina o in USA necessita di un intervento tecnico, il costruttore può fare affidamento su personale locale qualificato, riducendo drasticamente i tempi e i costi di intervento.
Mitsubishi Electric può contare su un’imponente rete di assistenza globale per assicurare ovunque un servizio rapido, qualificato e risolutivo.
FOCUS: LO STATO DELL’ARTE DEL CNC
Il controllo numerico di ultima generazione M8V di Mitsubishi Electric offre grande precisione e velocità e rappresenta lo stato dell’arte del CNC. La combinazione tra la CPU RISC-64 Bit dedicata, l’OMR-CC (Optimum Machine Response-Contour Control) e il controllo automatico del carico di taglio (Cutting Load Control) aiuta le aziende a minimizzare i tempi di lavorazione beneficiando di una grande accuratezza. Queste caratteristiche consentono di creare prodotti di alta qualità riducendo i tempi ciclo almeno dell’11% rispetto ai modelli precedenti, abbassando gli errori di percorso del 15% e riuscendo ad elaborare fino 540 chilo blocchi al minuto. La serie M8V offre, inoltre, estrema facilità di utilizzo grazie all’interfaccia user-friendly e al display multitouch a quattro tocchi, oltre a una programmazione semplificata e razionalizzata dal conversazionale che guida gli utenti nella realizzazione del pezzo da produrre in modo veloce e intuitivo. I controller M8V rappresentano l’evoluzione della tecnologia CNC anche in ottica Industry 4.0 e transizione 5.0, poiché dispongono di tutte le funzioni sviluppate appositamente per supportare le strategie mirate alla trasformazione digitale e abilitare le applicazioni di smart manufacturing. ©TECN’È
Il CNC M8V di Mitsubishi Electric offre grande precisione e velocità e rappresenta lo stato dell’arte dei controlli numerici computerizzati.
