Sommario
Macchine per Estrusione Soffiaggio: Nuove Esigenze, Nuove Risposte- Automa by Magic: Macchine per Estrusione Plastica
- La Partnership con KEB: Componentistica per Macchine per Estrusione Continua e per Accumulo
- Macchine per Estrusione Plastica: l’Importanza di Azionamenti, Sensorizzazione e Connettività
Macchina per Estrusione e Industria 4.0: il Ruolo del Software
Il Futuro di EVO LINE: Novità CPU e HMI
KEB & Automa by Magic collaborano per sviluppare EVO LINE, una Linea di Macchine per Estrusione Innovative
KEB ha collaborato con Automa by Magic, produttore di macchine estrusione, per realizzare la nuova linea di macchine ibride per la plastica.
Le due aziende hanno unito le competenze per lanciare sul mercato EVO LINE, una linea di macchine assolutamente innovativa. Le nuove macchine sono state sviluppate puntando alla riduzione dei consumi tramite integrazione di sistemi idraulici ed elettrici: KEB ha messo la propria competenza in azionamenti a servizio di questa collaborazione.
KEB ha esteso il proprio portafoglio a tutta l'architettura di automazione, dall’attuazione meccanica alla connettività di macchina, fino al supporto alla trasformazione digitale dei processi industriali nell’ambito dell’Industria 4.0. Le soluzioni di automazione di KEB hanno contribuito sia al controllo degli assi oleodinamici che all’efficienza di macchina attraverso la funzionalità Servopompa.
Macchine per Estrusione Soffiaggio: Nuove Esigenze, Nuove Risposte
Un moderno macchinario industriale è molto complesso e spesso combina l’uso di diverse tecnologie per svolgere la sua funzione: dai sottosistemi idraulici ai controllori digitali, dai motori elettrici alla sensoristica. Man mano che le tecnologie di base del macchinario diventano più sofisticate, cambia il ruolo dell’azienda che le produce. Essa da semplice fornitore diventa sempre più un consulente, se non addirittura un partner, coinvolto nel progetto del macchinario fin dalle prime fasi.
L'adozione di motori elettrici e sistemi di controllo digitale ha dato il via all'elettrificazione degli azionamenti idraulici. I vantaggi sono più velocità e precisione e una riduzione di rumorosità e consumi energetici. Questo cambio di paradigma richiede un know-how che non tutti hanno. Per questo Automa by Magic ha unito le forze con KEB.
Automa by Magic: Macchine per Estrusione Plastica
Nel 2018, Magic Mp acquisisce lo storico marchio Automa, che ha alle spalle 40 anni di attività internazionale: nasce così Automa by Magic.
L’azienda voleva realizzare una nuova famiglia di macchine per estrusione soffiaggio che superasse alcune criticità mantenendo i plus delle serie precedenti. In particolare, si volevano diminuire i consumi elettrici e ridurre l’impiego di circuitazioni idrauliche che portano possibili complicazioni mantenendo affidabilità, costanza di prestazioni e facilità di manutenzione. Inoltre, l’azienda voleva creare macchine che fossero “familiari” ai clienti, all’apparenza simili a quelle con le quali sono abituati a operare da decenni.
La Partnership con KEB: Componentistica per Macchine per Estrusione Continua e per Accumulo
Per progettare questa nuova famiglia di macchine, Automa by Magic ha avviato una partnership con KEB, che dispone delle tecnologie e del know-how necessari. Inoltre, KEB ha esperienza specifica proprio sulla componentistica per i macchinari a estrusione.
KEB ha collaborato strettamente con il team di Automa fin dalla definizione del progetto, ottenendo le macchine EVO LINE.
La linea comprende due famiglie di sistemi. La prima è ad estrusione continua con movimenti elettrici e un innovativo sistema di chiusura stampi.
Automa by Magic: macchina a estrusione continua AT08HY
Mentre la seconda è in estrusione ad accumulo, che riduce sensibilmente il volume di olio e porta il consumo di energia elettrica praticamente a zero in alcune delle fasi di utilizzo.
Automa by Magic: macchina in estrusione ad accumulo AE25HY
La maggior parte degli azionamenti idraulici è stata sostituita da sistemi dotati di attuatori elettrici. Solo il cilindro principale viene mosso da una piccola centralina idraulica. Il sottosistema di chiusura carro, invece, viene controllato da una servopompa azionata direttamente da un motore brushless.
Questa innovativa “soluzione mista” adottata sulle EVO LINE è stata brevettata.
Macchine per Estrusione Plastica: l’Importanza di Azionamenti, Sensorizzazione e Connettività
KEB ha fornito anche la parte di controllo degli azionamenti, sensorizzazione e connettività per le macchine per estrusione plastica. Sono state utilizzate le CPU di sesta generazione C6 Smart, il Drive F6 e i motori serie DL4 realizzati da Brusatori, specialista in motori elettrici e parte del gruppo KEB. Inoltre, KEB ha realizzato il software per la gestione della servopompa.
I modelli ad azionamento elettrico permettono di ridurre consumi elettrici e utilizzo dell’olio. Tuttavia, diventa fondamentale avere un software di gestione dedicato per ottenere un funzionamento corretto. È questo che hanno sviluppato gli ingegneri software di KEB.
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La prima macchina EVO LINE è stata presentata ufficialmente alla Fiera K 2022 di Dusseldorf. Ora in Automa si lavora per adottare la tecnologia KEB ad azionamento elettrico su tutte le macchine.
Azionamenti Elettrici: i Vantaggi di una Soluzione Elettrica
Ma quali sono i maggiori vantaggi di passare da macchine per estrusione plastica “tradizionale”, con azionamenti oleodinamici, a modelli innovativi, con azionamenti mossi da motori elettrici e sistemi di controllo digitale?
Riduzione dei Consumi e Sostenibilità
L'elettrificazione della soluzione oleodinamica ha permesso di convertire rapidamente la versione precedente della macchina, che presentava consumi elettrici maggiori. Sono state ottenute macchine simili alle precedenti ma dal consumo ridotto, silenziose, performanti grazie alla potenza dei cilindri e di semplice manutenzione.
Questa applicazione permette anche una maggiore sostenibilità ambientale grazie ad una riduzione del 90% dell’olio impiegato. Sono stati abbattuti anche i consumi di acqua per il raffreddamento dell’olio, grazie all’eliminazione di diverse valvole oleodinamiche.
Vantaggi Operativi Rispetto alle Altre Soluzioni
A livello operativo, le macchine per estrusione soffiaggio EVO LINE portano vantaggi indiscutibili rispetto ai tradizionali macchinari oleodinamici, ma anche rispetto alle macchine full electric. Per esempio, le macchine completamente elettriche richiedono alta precisione e regolazioni meccaniche ad ogni cambio formato. Questo non è necessario con la soluzione mista, in cui è un cilindro oleodinamico che sviluppa la sua forza assialmente, quindi diretta e senza leverismi da regolare in maniera fine. Il risultato è maggiore flessibilità produttiva, rapidità del cambio stampo e riduzione dei tempi morti. Questo si ottiene con consumi energetici pressoché identici a quelli di una macchina completamente elettrica. Infine, le pompe e i motori brushless sono molto più silenziosi, riducendo drasticamente la rumorosità.
In conclusione, le soluzioni KEB hanno permesso di creare velocemente una macchina per estrusione moderna e allineata alle aspettative di mercato, con bassi consumi e semplicità d’uso. La macchina è anche molto simile alla versione oleodinamica con la quale i tecnici hanno già dimestichezza.
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Macchina per Estrusione e Industria 4.0: il Ruolo del Software
Come accade sempre più spesso nell’Industria 4.0, il software di gestione rappresenta un fattore chiave per la realizzazione di una macchina per estrusione e del macchinario in generale. In questo caso, il punto focale è il software di gestione della servopompa e più in generale tutta la programmazione al servizio degli assi idraulici.
La soluzione software di KEB permette di controllare il sincronismo di posizione degli assi idraulici dello stampo. Grazie al Multi Field Bus Interface c’è trasparenza verso l’architettura già esistente: il cliente non deve cambiare la logica già sviluppata e può lasciare a noi la gestione degli assi idraulici. L’algoritmo Servopompa controlla pressione e portata della pompa a ingranaggi abbinata al motore brushless.
L’algoritmo è stato sviluppato per girare all’interno del firmware del Drive, per avere risposte rapide e prestazioni ottimali. Lo startup della servopompa è reso facile e veloce grazie ad un’interfaccia grafica Wizard, che permette un utilizzo semplificato dei parametri essenziali.
Grazie all’utilizzo combinato di un inverter di frequenza e di un controllore per azionare le pompe, si eliminano molte valvole e si riducono i tempi di ciclo e l’inerzia complessiva.
Il Futuro di EVO LINE: Novità CPU e HMI
Vista la buona accoglienza al primo modello EVO LINE, Automa by Magic ha in programma di estendere la gamma a 4 modelli ad accumulo. Inoltre, punta ad estendere la tecnologia KEB a tutta la gamma, per ottenere macchine potenti a consumi contenuti.
Automa by Magic vuole commercializzare la nuova serie in sostituzione della macchina oleodinamica ancora in produzione, in entrambe le tecnologie di macchine per estrusione prodotte, continua e ad accumulo. Tuttavia, non si esclude la produzione della versione oleodinamica per i clienti che possono preferire ancora il tradizionale per varie ragioni.
Si prevede anche un ulteriore sviluppo e affinamento dei software per gestire in maniera sempre più ottimale le movimentazioni.
Al riguardo, KEB propone l’integrazione delle nuove CPU con un’infrastruttura completamente rivista: NOA. Con NOA, le CPU saranno basate su sistema operativo Linux e ingloberanno un’infrastruttura multiservizi. Verrà utilizzato un unico sistema Fieldbus che raccoglierà i dati dalla macchina per condividerli tramite protocolli standard come OPC-UA. Le nuove CPU potranno gestire automaticamente la raccolta dei dati in arrivo dal macchinario per condividerli sui sistemi cloud. La fase di raccolta dati sarà sempre più importante perché consentirà di interconnettere le macchine fra di loro, ottimizzando i processi per gli utilizzatori.
Anche la nuova piattaforma HMI HELIO potrà essere integrata nell’infrastruttura microservice di KEB. Fornirà interfacce snelle, di rapida configurazione, basate su browser, interattive e scalabili.
La partnership con Automa by Magic quindi continua, con nuovi progetti e nuove prospettive di evoluzione. KEB è orgogliosa di portare sul mercato soluzioni innovative che guardano al risparmio energetico e alla sostenibilità ambientale, andando incontro alle nuove tecnologie e alle necessità dei clienti.
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