Macchina per il taglio delle pietre con disco di diamante a testa multipla

La società ITEGA Ourense S.L., partner ufficiale di Omron in Galizia (Spagna), è specializzata in macchine utensili automatiche per operazioni di lavorazione. La regione galiziana, a nord del Portogallo, ospita un importante gruppo di imprese dedicate alla lavorazione del granito e, la predetta società, ha concentrato gran parte del suo impegno nel settore del granito e della pietra ornamentale fin dalla sua fondazione. Un’esperienza sviluppata in oltre 10 anni che garantisce l'alta qualità della sua attività e la rende una delle principali imprese del settore nel Nord-Est della Spagna.

Di recente, in collaborazione con la società Esypro, ITEGA ha messo a punto una macchina tagliatrice provvista di un disco con 2 teste di taglio (anche se ulteriori teste possono essere aggiunte con facilità), per percorrere gli assi X1 e X2. Questi assi viaggiano lungo lo stesso percorso (asse Y), si muovono indipendentemente sull'asse verticale (Z1, Z2) e uno di essi ha un angolo di 45° (I1); la seconda testa può anch’essa avere un angolo di 45° (I2) come opzione. Come altra possibilità, la tavola che supporta il materiale da tagliare può essere rotante (M1). Secondo le opzioni scelte, in una tipica composizione a 2 teste possono essere controllati da 6 a 8 assi.

L’obiettivo che ha spinto le società a creare questa macchina con l’unità controllo assi Trajexia di Omron è stato quello di ottenere una migliore posizione di controllo che è possibile con altri moduli, al fine di massimizzare la dinamica e per consentire il posizionamento preciso a un prezzo competitivo.

La macchina funziona sulla base di un PLC CJ1M-ETN collegato a una CPU TJ1MC16 Trajexia via Ethernet (FINS), è comandata da dei controllori trifase CIMR-F7Z4 collegati a dei motori convenzionali e soggetta al controllo analogico tramite dei moduli TJ1FL02 Trajexia. Il controllo della posizione viene realizzato per mezzo di un sistema ibrido di encoder rotativi e a banda magnetica, assoluti e incrementali.

L'architettura software è fondamentalmente basata su due programmi collaborativi. Il primo di questi è eseguito mediante il PLC CJ1M di Omron ed è principalmente responsabile per l’esecuzione del programma automatico. Il secondo programma è stato scritto in Trajexia e il suo compito è quello di gestire il movimento richiesto che riceve dal PLC per mezzo della comunicazione FINS via Ethernet. Questo secondo programma, inoltre, è in grado di controllare e di reagire alle diverse circostanze connesse al movimento, fornendo al PLC, quando necessario, le relative informazioni.

Questa macchina è stata progettata in modo tale che le due teste di taglio possono funzionare indipendentemente o insieme per la produzione di pezzi o modanature di pietra. Programmi più semplici, di solito specifici per distinguere i tipi di pezzi di pietra, sono inseriti per mezzo di una interfaccia di semplice e facile comprensione (terminale programmabile touchscreen NS5 di Omron). Per compiti più complessi, come ad esempio la produzione di modanature, è stato sviluppato un programma software per PC, capace di scaricare programmi alla macchina tramite delle interfacce FINS Ethernet o una serie di connessioni Host Link. Entrambi i metodi, inoltre, hanno conseguito risultati soddisfacenti nei test di connessione PC-macchina, sia cablata sia wireless utilizzando WIFI e Bluetooth.

Le maggiori difficoltà aggiuntive che incontriamo e che sono molto pronunciate con questo tipo di applicazione, si basano sul particolare modo in cui un operatore di questo tipo di industria vuole interagire con la macchina. Di norma, l'operatore vuole avviare piccoli programmi da postazioni iniziali multiple dell’utensile di taglio, possibilmente eseguendo la stessa operazione con due teste, forse cambiando la direzione in cui il movimento viene eseguito (simmetria), con il  funzionamento che viene ripetuto a intervalli di diversa durata, ecc. In altre parole, si richiede un programma automatico che può essere configurato con una completa flessibilità.

Anche se l’ambiente Trajexia è, in linea di principio, un po’ più complicato nella sua esecuzione rispetto ad altri sistemi di controllo di movimento attualmente sul mercato, il grado di flessibilità ottenuto con questo sistema è superiore e permette la configurazione dei programmi di movimento con un livello di sofisticazione e di personalizzazione molto elevato. Grandi sforzi sono stati compiuti per raggiungere questo tipo di versatilità, e riteniamo di aver raggiunto un livello accettabile in termini di rapporto di prestazioni e facilità d'uso.

I movimenti interpolati possono essere gestiti in modo relativamente semplice nell’ambiente Trajexia e hanno permesso anche di ottenere i risultati attesi. Ciò che è particolarmente auspicabile per questo tipo di macchina è un affidabile sistema di interpolazione combinato con il posizionamento assoluto su alcuni assi, con la capacità di svolgere le operazioni più critiche, come ad esempio la capacità di rimuovere l’utensile da un taglio in un modo interpolato e automatico, dopo una mancanza di corrente o di riprendere il programma dallo stesso punto, in seguito ad un arresto di emergenza, ecc.

Gli obiettivi desiderati sono stati raggiunti e sebbene vi sia ancora molto da fare per quanto riguarda le prestazioni e i sistemi di programmazione per l’ambiente Trajexia, riteniamo che la filosofia del progetto sia giusto e offra un grande potenziale per delle applicazioni come quella qui descritta.