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MARZO 2020 AUTOMAZIONE OGGI 420 75 ma la quantità richiesta non potrebbe più essere prodotta. Il pro- cesso di produzione sarebbe gravemente interrotto. Vibrazioni insolite indicano un guasto all’utensile Ecco perché Scania equipaggia le macchine utensili con un si- stema di rilevamento automatico dei guasti. Il fulcro di questo sistema è un sensore di vibrazioni altamente sensibile ed estre- mamente affidabile, prodotto dallo specialista di sensori ifm elec- tronic. “Monitoriamo la vibrazione sul mandrino del motore, in modo da poterlo sostituire in tempo prima che si rompa. Inoltre, il software diagnostico ci mostra le condizioni dei mandrini segna- lando se è necessario adattare i parametri di processo” afferma Bergkvist. Grazie ai dati del sensore, l’efficienza del processo può essere in- crementata al massimo senza il rischio di portare la macchina in condizioni critiche, come nel caso del passaggio troppo veloce dell’utensile nel materiale che sta lavorando. È qui che il sensore di vibrazione VSA compatto di ifm entra in gioco per fornire il suo aiuto. È saldamente avvitato in un foro nella sede della testa del mandrino. Da qui, rileva continuamente le ca- ratteristiche di vibrazione durante il processo di lavorazione. L’ac- celerometro micro-meccanico è così sensibile da rilevare anche il minimo squilibrio, causato da un dente mancante su una testa di fresatura grande solo un millimetro. Cambiamenti nelle forze di taglio che possono, per esempio, essere causati da una punta smussata o da troppi trucioli, saranno rilevati e segnalati conse- guentemente a una modifica delle caratteristiche di vibrazione. È possibile assegnare limiti di tolleranza individuali allo strumento di apprendimento, per esempio avvertimenti e soglie di spegni- mento. In quest’ultimo caso, il mandrino dell’utensile rotante verrà arrestato tramite il comando ‘Ferma avanzamento mandrino’, in modo che la testa possa essere rimossa dal pezzo, impedendo, in modo affidabile, che il costoso pezzo venga danneggiato. Rilevamento delle collisioni Un’altra funzione del monitorag- gio delle vibrazioni è il rilevamento delle collisioni. Nella produzione in serie, l’intero processo di fresatura, tornitura e perforazione viene solitamente testato mediante una simulazione. Le collisioni tra l’utensile e il pezzo correlate al pro- gramma vengono rilevate in modo affidabile e considerate nella programmazione. In particolare, durante la fabbricazione di singoli componenti, la programmazione di difetti può causare collisioni tra l’utensile e il pezzo o le parti della macchina. In questo caso, la macchina verrà arrestata il più rapidamente possibile, per ridurre al minimo i danni alla macchina e al pezzo. Monitoraggio del mandrino Un’altra funzione di protezione offerta dalla diagnostica delle vi- brazioni è il monitoraggio delle condizioni del mandrino. Le ca- ratteristiche di vibrazione dell’elemento volvente del cuscinetto vengono misurate durante un ciclo test e salvate come ‘valore in condizioni ottimali’. Se i cuscinetti nella meccanica complessa del mandrino sono usurati, questa condizione viene identificata con- seguentemente al rilevamento di un insolito trend vibrazionale. Se le tolleranze configurate vengono superate, verrà visualizzato un messaggio di errore. Ciò assicura un monitoraggio perma- nente delle condizioni, che garantisce a sua volta all’operatore una maggiore sicurezza. Come funziona la diagnostica vibrazionale? Il sensore di vibrazioni VSA di ifm è un accelerometro micro-mec- canico. Rileva continuamente le vibrazioni sulle superfici non ro- tanti della macchina. È collegato alla corrispondente centralina diagnostica VSE, che valuta i segnali di un massimo di quattro sensori di vibrazione e li invia direttamente al sistema di controllo della macchina garantendo un’integrazione facile e stabile. I valori limite per il rilevamento di vibrazioni e collisioni possono essere memorizzati nel controllore della macchina per ciascun utensile. Per determinarli in anticipo, viene eseguito un ciclo di programma nella modalità di apprendimento. Dati di vibrazione separati verranno memorizzati nel controllore e forniti con valori di tolleranza regolabili. È possibile impostare il valore limite indi- viduale per ogni singolo taglio. I valori di tolleranza superati du- rante il processo di lavorazione vengono interpretati come guasti e, a seconda dell’ampiezza della vibrazione, generano un messaggio di avviso o addirittura interrompono il processo di lavorazione. I vantaggi di un monitoraggio accurato Rottura dell’utensile, col- lisione o danno del cusci- netto: il monitoraggio del processo basato sulla dia- gnostica delle vibrazioni non può prevenirli. Tutta- via, arrestando la macchina, il danno non peggiorerà, mentre ulteriori danni consequenziali al pezzo e alla macchina sa- ranno effettivamente prevenuti. La diagnostica permanente delle vibrazioni rileva anche problemi imminenti e avviserà il personale di manutenzione con un messaggio di allarme. Ciò garantisce un utilizzo efficiente della capacità della macchina, oltre che la mas- sima protezione della macchina stessa. • ifm electronic - www.ifm.com/it Accelerometro micro-meccanico VSA per montaggio a vite nella parete dell’alloggiamento degli azionamenti rotanti La centralina vibrazionale VSE100 elabora i segnali di vibrazione fino a un massimo di quattro sensori