Yaskawa a SPS Italia: Best in Class Products and System Solutions

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Grazie a prodotti di nuova concezione, Yaskawa fornisce ai costruttori di macchine e impianti soluzioni di sistema efficienti in grado di semplificare e velocizzare la progettazione, la messa in esercizio e il funzionamento. La base è costituita da componenti con funzioni intelligenti integrate.

Generazione di inverter GA700

Gli inverter vengono impiegati, ad esempio, per le attività sempre più complesse nel campo dell’automazione. Tuttavia, l’ampliamento della gamma di funzioni è accompagnato da un maggior numero di sfide da affrontare, come la richiesta di tempi di installazione e messa in esercizio più brevi con un impegno di formazione minimo. Pertanto l’attuale generazione di inverter GA700 di Yaskawa unisce funzionalità, flessibilità e semplicità. Concretamente, ciò significa che i dispositivi possono essere messi in funzione in brevissimo tempo anche non disponendo di nozioni tecniche specifiche, e sono davvero semplici da utilizzare senza necessità di particolari conoscenze pregresse.

Ciò è reso possibile, ad esempio, da un nuovo pannello di comando con interfaccia utente notevolmente semplificata e funzioni per una messa in servizio interattiva e guidata tramite finestre di dialogo, nonché da nuovi strumenti intuitivi per PC, app per smartphone e servizi cloud per la gestione e il backup dei parametri. Per quanto riguarda l’hardware invece, i morsetti circuito principale conformi allo standard europeo semplificano l’installazione. La superficie di montaggio dei nuovi dispositivi è fino al 40 per cento più piccola rispetto ai precedenti modelli analoghi. La serie GA700 rappresenta sul mercato il più compatto inverter di questa classe. Inoltre gli apparecchi possono essere combinati in serie senza spazio intermedio e offrono una piattaforma ottimale per le macchine e gli impianti compatti.

Il GA700 può controllare ogni tipo di motore elettrico (motori asincroni, motori a magnete permanente e motori a riluttanza sincrona) con una sola tipologia di regolazione e senza la necessità di un auto-tuning. Questo contribuisce non solo a scegliere un inverter adeguato in modo semplice, ma consente anche di ridurre al minimo il tempo per la messa in funzione. Come opzione predefinita, gli inverter offrono la tipologia di protezione IP20 e dispongono di filtri EMC integrati. Sono disponibili anche funzioni per la sicurezza funzionale e gli ingressi STO conformi a SIL3. Inoltre è possibile utilizzare tutte le interfacce in uso attualmente per i bus di campo e la retroazione encoder.

Anche la serie GA700 soddisfa appieno gli elevati standard di Yaskawa in termini di qualità e affidabilità.

La serie GA700 è disponibile in un range di potenza fino a 630 kW e rispetta gli standard globali. Di conseguenza la gamma di applicazioni è ampia, a partire dai semplici azionamenti singoli, passando per l’impiego nel settore navale fino agli azionamenti in rete e le applicazioni complesse come le gru, gli avvolgitori o gli azionamenti di posizionamento.

Servoazionamenti Sigma-7

Anche i nuovi servoazionamenti Sigma-7 a 200 V e 400 V assicurano una messa in funzione rapida, fornendo al contempo un alto rendimento produttivo con la massima affidabilità contro i guasti. La serie offre quindi sia al costruttore di macchine che al cliente finale nell’industria manifatturiera una risposta efficiente alle richieste di mercato.

Le preimpostazioni del software (presets) dell’amplificatore semplificano la messa in funzione del servoazionamento. Una funzione ‘tuning less’, ad esempio, consente l’utilizzo immediato dei motori Sigma-7 senza complesse operazioni di parametrizzazione e senza dover disporre di speciali conoscenze di regolazione e controllo. Una funzione di auto-tuning supplementare agevola e velocizza le operazioni di taratura. Oltre al risparmio in termini di tempo, in questo modo è possibile anche ridurre i costi.

Anche dal punto di vista dell’hardware il sistema di servoazionamento semplifica sia l’installazione che la messa in funzione; infatti la versione a 400 V dispone di un connettore di I/O rimovibile secondo gli standard europei che agevola il cablaggio.

La forma di costruzione ‘a libro’ (book-style) consente inoltre il montaggio ottimale side-by-side di più amplificatori in uno spazio ridotto. In questo modo è possibile realizzare un elevato rendimento del quadro elettrico, riducendo al minimo lo spazio nel quadro elettrico  e consentendo quindi l’integrazione del quadro o dell’elettronica di azionamento nella macchina.

Inoltre è possibile anche il cablaggio diretto da azionamento ad azionamento in daisy-chain, che consente di ridurre il tempo di installazione. Gli azionamenti dispongono di interfaccia Ethercat, bus Ethernet in tempo reale, integrata. L’unione di tutte queste possibilità di risparmio di tempo consente di ridurre notevolmente la fase che porta alla messa sul mercato di una macchina, la cosiddetta ‘time to market’.

A parità di potenza, i motori della serie Sigma-7 sono fino al 20% più piccoli rispetto ai predecessori, e si riscaldano in misura significativamente minore. Di conseguenza, non solo occupano molto meno spazio all’interno della macchina, ma garantiscono ancora più efficienza in termini di risparmio energetico. Potenziali di efficienza ancora maggiori sono garantiti dall’ottimizzazione di software ed elettronica. Pertanto, Sigma-7 si distingue per algoritmi di automazione e controllo particolarmente efficienti.

A partire da adesso sono inoltre disponibili per Sigma-7 i moduli a doppio asse. Il controllo di due motori tramite un unico amplificatore da un lato riduce ulteriormente l’ingombro nel quadro di comando e nella macchina, dall’altro consente un notevole risparmio energetico per applicazioni specifiche.

I nuovi moduli a doppio asse Sigma-7W sono disponibili in due varianti da 400 V: per un campo di potenza fino a 750 W e fino a 1,5 kW per asse. Esternamente, la differenza con gli amplificatori Sigma-7 tradizionali è appena percepibile. Ciò significa in particolare che, come questi ultimi, sono progettati a libro per ottimizzare lo spazio, con una larghezza di soli 80 mm. Con il modulo a doppio asse, ciò corrisponde a una larghezza di soli 40 mm per asse. Inoltre è possibile collegare il freno di stazionamento di uno dei due motori direttamente all’amplificatore, rendendo superfluo l’impiego di altri componenti. Questo nuovo sviluppo supporta la tendenza verso soluzioni sempre più compatte che possono essere installate direttamente nella macchina.

Come ulteriore vantaggio, i moduli Sigma-7W consentono l’accoppiamento dei due assi tramite bus CC. In determinate situazioni, ad esempio nel funzionamento simultaneo come motore e generatore, gli assi accoppiati richiedono molta meno energia di due moduli ad asse singolo. A seconda della situazione, il risparmio di energia raggiunge il 20 per cento. Inoltre, tramite la cosiddetta funzione “DC input” è possibile alimentare il modulo a doppio asse tramite il bus CC.

Nuovi modelli di robot Motoman

In occasione della fiera, Yaskawa esporrà nel proprio stand novità all’avanguardia, ad esempio il robot collaborativo Motoman HC10. HC indica in questo caso ‘Human Collaborative’ (collaborazione uomo-robot). Con un raggio d’azione di 1,2 m e 10 kg di peso movimentabile, il prototipo è progettato per essere certificato secondo la specifica tecnica ISO TS15066.

L’HC10 garantisce la sicurezza necessaria a contatto diretto con l’operatore per mezzo di un sofisticato sistema di sensori forza/coppia su tutti gli assi, consentendo l’interazione flessibile tra il braccio del robot e l’ambiente in cui opera. Pertanto, il Motoman HC10 non richiede misure di protezione aggiuntive, come ad esempio una custodia protettiva, permettendo di risparmiare spazio e costi. L’installazione è estremamente flessibile e quindi possibile in diverse postazioni di lavoro.

Oltre agli aspetti di sicurezza, nella progettazione del nuovo HC10 è stata posta particolare attenzione su un funzionamento semplice e accessibile. La programmazione può essere quindi eseguita come ‘easy teaching’, tramite la funzione manuale ‘smart HUB’. E in caso di arresto a seguito di un contatto, il robot può essere riattivato direttamente sul manipolatore. Il braccio del robot è stato progettato in modo da evitare qualsiasi pericolo di urto o schiacciamento.

Questo nuovo prodotto è compatibile con i modelli della gamma Motoman e offre tutti i vantaggi in termini di controllo e hardware. Il passaggio dei cavi interni, ad esempio, assicura un’elevata affidabilità e un design smussato. Come ulteriore caratteristica, l’HC10 può essere usato in duplice modo: come modello ibrido può essere impiegato sia come robot collaborativo che come robot industriale convenzionale, con piena capacità lavorativa e velocità massima in rapporto ai tempi del ciclo produttivo. In questo secondo caso, deve essere ovviamente posto in un alloggiamento protettivo.

Inoltre, il robot industriale Motoman della nuova serie GP potrà essere osservato in azione all’interno di una cella di rettifica. I primi modelli della serie GP (GP7 e GP8) con portata rispettivamente di 7 o 8 kg sono i più veloci nella loro categoria, e inoltre corrispondono pienamente al grado di protezione IP67. Possono quindi essere utilizzati senza ulteriori modifiche anche in ambienti con condizioni meno ideali per le attività di movimentazione e altri compiti di automazione. Il design slanciato e curvo permette al manipolatore di raggiungere qualsiasi area di lavoro, mentre le superfici facilitano la pulizia del robot stesso. Un solo cavo del robot è necessario per il collegamento tra il manipolatore e l’unità di controllo. I vantaggi di questa soluzione sono rappresentati da un’usura minima e un ingombro ridotto. Di conseguenza, si riduce anche la necessità di disporre di una scorta di pezzi di ricambio e diminuiscono gli interventi di manutenzione.

Industria 4.0

Le applicazioni GA700 App e Vipa Micro App e una soluzione cloud illustrano le possibilità dell’Industria 4.0. All’interno della “Know How 4.0 (Industry 4.0) area”, YASKAWA presenterà inoltre MotoLogix, la nuova generazione di interfacce per il controllo del robot tramite PLC. Con MotoLogix, i robot Motoman possono essere programmati e comandati in modo semplice e rapido tramite PLC in ambiente standard IEC 61131. Come piattaforme sono disponibili Ethernet/IP, Powerlink e Profinet per ambienti Siemens. Con l’integrazione nel PLC, tutti i vantaggi caratteristici del sistema di controllo del robot vengono mantenuti. In questo modo il sistema di controllo del robot calcola la cinematica del movimento e garantisce un’elevata qualità del movimento stesso. In sintesi: il know-how di Yaskawa in materia di sequenze di spostamento esatte dei manipolatori è sempre garantito. Questi robot, e il relativo sistema di controllo, possono dimostrare le proprie grandi potenzialità in qualsiasi tipo di movimentazione, come ad esempio caricamento macchine, raccolta, imballaggio, placing, pallettizzazione o anche misurazione, ispezione e smistamento. La semplice integrazione del sistema di controllo del robot nel PLC non è vantaggiosa solamente nella gestione di impianti di produzione complessi. Con MotoLogix sono sufficienti le conoscenze PLC per il controllo dei robot. In questo modo non è più necessario assumere nuovo personale già addestrato o formare il proprio personale alla gestione di robot. I robot Yaskawa possono essere quindi impiegati alle stesse condizioni in tutto il mondo.

Tecnologia di azionamento a elevata efficienza energetica

Secondo il concetto di Green Performance, diversi esempi di elevata efficienza energetica nella tecnica di azionamento completano la presenza in fiera di Yaskawa: il Matrix Converter U1000 come convertitore diretto con capacità di recupero di energia consente non solo un azionamento efficiente di macchine sincrone o asincrone, ma allo stesso tempo garantisce anche un recupero dell’energia in eccesso generata in frenata, che viene reimmessa direttamente nella rete senza bus CC. E il motore a magnete permanente SPRiPM rappresenta una soluzione di azionamento particolarmente potente nella migliore classe di efficienza.

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