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GENNAIO-FEBBRAIO 2017
AUTOMAZIONE OGGI 395
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ennametal è un’azienda che produce utensili in
metallo duro e fornisce soluzioni per la prote-
zione contro l’usura. Nella sede di Coblenza, in
Germania, Kennametal Stellite sviluppa e produce
sistemi per rivestimenti PTA (Plasma Transferred
Arc) e materiali di apporto per giunti saldati. I sistemi di salda-
tura dell’azienda, parte del gruppo Kennametal, si adattano in
modo flessibile alle specifiche esigenze dei clienti. La gamma di
prodotti comprende impianti PTA a funzionamento manuale,
semiautomatico e completamente automatico. Questi impianti
vengono utilizzati ad esempio per l’affinazione di valvole, pi-
stoni o raccordi.
La soluzione ottimale per i risultati migliori
Per poter ottenere saldature di ottima qualità è necessario di-
sporre di soluzioni di automazione efficienti. L’azienda, attiva
a livello internazionale, si è affidata alle soluzioni complete di
Pilz. Le soluzioni Pilz si caratterizzano per l’elevata compati-
bilità con altri sistemi: sensori, tecnica di controllo, tecnica di
azionamento e sistemi di visualizzazione si adattano ai sistemi
esistenti e sono in grado di gestire sia gli aspetti relativi alla
sicurezza sia le funzioni di automazione dell’impianto di sal-
datura.
I limiti della soluzione di automazione in uso presso Kenname-
tal per i macchinari dedicati alla saldatura risultavano sempre
più evidenti. I requisiti relativi alle soluzioni di programmazione
e l’automazione dei processi di saldatura sono in costante evo-
luzione e aumento, pertanto le soluzioni necessarie diventano
sempre più complesse. L’utilizzo di un sistema di controllo,
per contro, garantisce all’utilizzatore una notevole libertà di
azione poiché permette di adeguare il processo a ogni varia-
zione delle condizioni limite. L’utilizzo di una nuova soluzione
di controllo offre una maggiore flessibilità per l’applicazione.
L’azienda ha quindi deciso di incaricare Pilz, fornitore di solu-
zioni globali di sicurezza e automazione, della creazione di un
progetto completo. Pilz ha supportato Kennametal in ogni fase
del progetto: esecuzione della valutazione dei rischi, il cui esito
ha evidenziato come fosse possibile ottimizzare la soluzione
di sicurezza esistente, scelta e programmazione di sistemi e
componenti fino alla messa in servizio della macchina. L’intero
progetto era suddiviso in diverse fasi: consulenza, soluzione di
controllo e soluzione di comando. Torsten Baum, sviluppatore
applicazioni Kennametal, ha così spiegato: “Avevamo eseguito
la valutazione dei rischi in proprio, ma per sicurezza abbiamo
voluto sottoporla alla consulenza degli esperti Pilz. Questa
scelta si è dimostrata vincente: oltre a una valutazione
dei rischi corretta, ora disponiamo di una soluzione
di controllo e comando nuova ed efficiente per le
nostre saldatrici”.
La nuova soluzione di automazione Pilz ha per-
messo di ampliare le possibilità di movimento
dei componenti del macchinario e del genera-
tore al plasma. È possibile, ad esempio, acce-
dere al processo per modificare la traiettoria, le
velocità o i parametri di saldatura con camme in
movimento. È anche possibile eseguire saldature di
profili a rotazione simmetrica in posizione eccentrica. La
saldatrice è in grado di seguire anche questo tipo di con-
torni, poiché mediante la programmazione di quattro punti è
La saldatura al plasma
La temperatura dell’arco generato durante la saldatura al pla-
sma (PTA) può raggiungere i 20.000 °C. Il plasma funge da
sorgente termica per il rivestimento, per fusione del materiale
di apporto e per la brasatura del metallo base. Un gas inerte,
ad esempio l’argon, viene erogato e ionizzato, generando tem-
perature estremamente elevate. L’arco voltaico che si crea in
seguito a questo processo passa sopra alla fessura posta tra
gli elettrodi nel generatore e la superficie del componente, in
modo che sia possibile soffiarvi dentro il materiale di apporto.
La saldatura al plasma ad arco trasferito con polvere (PTA =
Plasma Transferred Arc) viene utilizzata per il rivestimento pro-
tettivo di pezzi in metallo ma anche per saldature di giunzione.
Uno dei vantaggi di questo processo è la flessibilità d’uso. A
seconda del tipo di applicazione è possibile scegliere tra salda-
tura manuale o a elevato grado di automazione.
Tutti i sensori sono collegati
ai dispositivi PSSuniversal multi o
ai sistemi PSSuniversal I/O che vengono
utilizzati per la decentralizzazione
possibile generare un’orbita circolare. Questa funzione viene
gestita da un’interconnessione master-slave degli assi della
macchina, in cui un asse viene definito come master e controlla
tutti gli altri assi durante il funzionamento.
L’interazione dei componenti garantisce
una soluzione completa
Kennametal ha implementato una soluzione completa Pilz per
la gestione di funzioni di sicurezza e automazione. Il ruolo prin-
cipale è svolto dal sistema motion control PMCprimo DriveP in
combinazione con il sistema di controllo PSSuniversal multi. Il
sistema motion control, in qualità di fulcro del controllo, ge-
stisce e comanda i processi di sicurezza e di controllo della
macchina. Il sistema di azionamento è in grado di gestire fino a
dieci assi verticali e orizzontali. Le funzioni di safe motion sono
integrate nell’azionamento. Il sistema implementa le funzioni di
sicurezza SSR (Range di velocità sicuro), SLS (Velocità limitata in
sicurezza), SBC (Controllo sicuro dei freni), SBT (Test di sicurezza
dei freni) e gli arresti sicuri SS1 e SS2; grazie a queste funzioni
l’applicazione soddisfa i più elevati
requisiti di sicurezza fino